Westinghouse AP1000

AP1000 (Advanced Passive 1000) – elektrownia jądrowa zaprojektowana i sprzedawana przez Westinghouse Electric Company. Jest to reaktor wodny ciśnieniowy (PWR) z pasywnym systemem bezpieczeństwa jądrowego.
Sześć reaktorów AP1000 jest obecnie w eksploatacji. Cztery pracują w Chinach (Sanmen 1 i 2, Haiyang 1 i 2), a dwa w USA (Vogtle 3 i 4). Według stanu na 2026 r. jedenaście reaktorów w wariancie chińskim (CAP-1000) jest w budowie. Kolejne 24 reaktory AP1000 są planowane w Indiach, Ukrainie, Polsce, Bułgarii i USA.
Pierwszy AP1000 osiągnął stan krytyczny w czerwcu 2018 r. w Sanmen 1[1]. Dalsze budowy w Chinach oparte są na zmodyfikowanych projektach CAP1000 i CAP1400[2].
Specyfikacja reaktora

Reaktor AP1000 jest reaktorem wodnym ciśnieniowym (PWR) z dwoma obiegami chłodzenia, zaprojektowanym do wytwarzania mocy netto ok. 1117–1170 MWe[3]. Jest ewolucyjnym ulepszeniem AP600 – zasadniczo mocniejszym modelem o podobnej powierzchni zabudowy[4].
Rdzeń, naczynie reaktora i elementy wewnętrzne są podobne do poprzednich konstrukcji Westinghouse PWR, ale wprowadzono liczne ulepszenia w celu poprawy bezpieczeństwa i wydajności paliwa. Rdzeń składa się ze 157 zespołów paliwowych 17 × 17 RFA-2 o długości 426,7 cm (14 stóp)[4]. Dzięki uproszczonej konstrukcji AP1000 zajmuje znacznie mniej terenu niż większość istniejących PWR i zużywa mniej niż jedną piątą betonu i zbrojenia w porównaniu ze starszymi konstrukcjami[4].
W AP1000 pasywny system chłodzenia rdzenia wykorzystuje zbiornik wody umieszczony nad reaktorem. Po aktywacji woda spływa grawitacyjnie do górnej części reaktora, gdzie odparowuje, odprowadzając ciepło. System jest zaprojektowany do pasywnego odprowadzania ciepła przez 72 godziny, po czym zbiornik musi być uzupełniony[4]. Reaktor wykorzystuje hermetycznie zamknięte pompy z silnikiem tzw. canned motor, zamontowane bezpośrednio na dnie wytwornic pary, co redukuje ilość rurociągów pierwotnego obiegu[5].
Historia
Wcześniejsze prace
Projekt AP1000 wywodzi się z dwóch wcześniejszych konstrukcji: AP600 i System 80. System 80 został stworzony przez Combustion Engineering i charakteryzował się dwuobiegowym systemem chłodzenia z pojedynczą wytwornicą pary i dwoma pompami w każdym obiegu. Trzy ukończone reaktory w USA i cztery w Korei Południowej uczyniły go najpopularniejszym projektem generatorów II generacji[6].
ABB Group kupiło Combustion Engineering w 1990 r.[7] i wprowadziło System 80+ z licznymi ulepszeniami bezpieczeństwa[8]. W wyniku serii fuzji i przejęć projekt został w 2000 r. zakupiony przez Westinghouse, który sam został wcześniej kupiony w 1999 r. przez British Nuclear Fuels Ltd (BNFL)[9].
Przez lata 90. Westinghouse pracował nad nowym projektem AP600 o mocy ok. 600 MWe w ramach programu DOE Advanced Light Water Reactor. AP600 był znacznie prostszy, z ogromną redukcją liczby części, i charakteryzował się pasywnym bezpieczeństwem. Mimo atrakcyjnych cech Westinghouse nie sprzedał żadnego AP600[10].
AP1000
Po zakupie Westinghouse przez BNFL i połączeniu z ABB powstał projekt łączący cechy System 80+ i AP600 – AP1000. BNFL sprzedał Westinghouse firmie Toshiba w 2005 r.[11]
W grudniu 2005 r. Nuclear Regulatory Commission (NRC) zatwierdziła końcowy projekt AP1000[4]. Jest pierwszym reaktorem trzeciej generacji, który otrzymał zatwierdzenie NRC[12]. W 2008 r. Chiny rozpoczęły budowę czterech jednostek AP1000.
W grudniu 2011 r. NRC zatwierdziła budowę pierwszej amerykańskiej elektrowni wykorzystującej ten projekt[13]. 9 lutego 2012 r. NRC zatwierdziła budowę dwóch nowych reaktorów[14].
W latach 2016–2017 przekroczenia kosztów budowy AP1000 w USA spowodowały, że Toshiba odpisała „kilka miliardów” dolarów z inwestycji w Westinghouse[15]. 24 marca 2017 r. Toshiba ogłosiła, że Westinghouse złoży wniosek o bankructwo z powodu strat w wysokości 9 mld USD[16]. Westinghouse wyszedł z bankructwa w sierpniu 2018 r.[17]
Spory projektowe
W kwietniu 2010 r. organizacje ekologiczne wezwały NRC do zbadania ograniczeń projektu AP1000, twierdząc, że obudowa bezpieczeństwa jest słabsza niż w istniejących reaktorach[18]. Arnold Gundersen, inżynier nuklearny, opublikował raport o ryzyku korozji stalowej wykładziny obudowy bezpieczeństwa. Westinghouse zakwestionował te zarzuty, wskazując, że stalowa obudowa AP1000 jest 3,5–5 razy grubsza niż w starszych konstrukcjach[18].
Edwin Lyman z Union of Concerned Scientists zakwestionował wytrzymałość stalowej obudowy i betonowego budynku osłonnego AP1000[19]. John Ma, starszy inżynier konstrukcji w NRC, złożył pierwsze w swojej karierze votum separatum, argumentując, że stalowa obudowa jest tak krucha, iż uderzenie samolotu mogłoby ją rozbić[19]. W 2010 r. NRC zakwestionowała trwałość budynku osłonnego, co skłoniło Westinghouse do przygotowania zmodyfikowanego projektu, który ostatecznie zadowolił NRC, ale nie Ma[20].
W maju 2011 r. NRC stwierdziła dodatkowe problemy z projektem budynku osłonnego – obliczenia Westinghouse dotyczące naprężeń sejsmicznych okazały się błędne. Westinghouse stwierdził, że kwestie te nie są „istotne dla bezpieczeństwa”[21].
Chińskie rozszerzenia projektu
W 2008 i 2009 r. Westinghouse zawarł porozumienia z chińską State Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC) w sprawie opracowania większego projektu CAP1400 o mocy 1500 MWe, a następnie CAP1700. Chiny posiadają prawa patentowe do tych większych projektów[2].
We wrześniu 2014 r. chiński regulator zatwierdził analizę bezpieczeństwa projektu CAP1400[2]. W maju 2015 r. projekt przeszedł przegląd bezpieczeństwa MAEA[2]. W marcu 2017 r. pierwsze zbiornik ciśnieniowy CAP1400 przeszedł testy ciśnieniowe[2].
W lutym 2019 r. Shanghai Nuclear Engineering Research & Design Institute ogłosił rozpoczęcie prac koncepcyjnych nad CAP1700[2].
Plany budowy
Cztery reaktory AP1000 pracują w Chinach (Sanmen 1 i 2, Haiyang 1 i 2), a po 2019 r. wszystkie dalsze jednostki w Chinach zastąpiono CAP1000 – lokalną standaryzacją projektu. W budowie jest kilkanaście CAP1000, m.in. w Sanmen, Haiyang, Bailong, Lianjiang, Lufeng i Xudapu[2]. W USA uruchomiono dwa AP1000 w Vogtle (Georgia), a budowa dwóch bloków w VC Summer (Karolina Południowa) została przerwana w 2017 r., choć w 2025 r. pojawiły się plany ich dokończenia[22]. W 2025 r. Fermi America podpisał umowę na cztery AP1000 w Teksasie[23].
Na Ukrainie w 2021 r. podpisano memorandum na budowę pięciu AP1000 (blok 4 Chmielnickiej EJ + cztery kolejne), a w czerwcu 2022 r. rozszerzono je do dziewięciu bloków[24]. Bułgaria planuje dwa AP1000 w Kozłoduju (pierwszy blok ok. 2033 r.)[25], Słowacja jeden w Bohunicach[26], a Turcja rozważa dwa AP1000 i dwa CAP1400 w İğneadzie[27]. Indie uzgodniły sześć AP1000 w 2016 r., ale projekt utknął – w 2017 r. Toshiba wycofała się z budowy elektrowni jądrowych z powodu trudności finansowych, a w 2020 r. nie doszło do podpisania nowej umowy z powodu sporów o odpowiedzialność za szkody jądrowe i układ terenu[28]. W Wielkiej Brytanii projekt trzech AP1000 w Moorside (Kumbria) został porzucony w 2018 r.[29]
Polska
Polska planuje budowę trzech reaktorów AP1000 w Choczewie nad Bałtykiem, w lokalizacji Lubiatowo-Kopalino[30]. Łączny koszt inwestycji szacowany jest na ok. 42 mld EUR[31]. Wojewoda pomorski wydał decyzję o ustaleniu lokalizacji dla trzech reaktorów AP1000 o łącznej mocy 3750 MWe w gminie Choczewo[32].
Operacje
W marcu 2019 r. Sanmen 2 został wyłączony z powodu wady pompy chłodzenia reaktora. Pompa została wymieniona przez Curtiss-Wright. Były to największe hermetyczne pompy stosowane w reaktorze jądrowym. Westinghouse i Curtiss-Wright pozostawały w sporze finansowym o odpowiedzialność za koszty opóźnień w dostawie pomp[33].
Przypisy
- ↑ Chinese AP1000s pass commissioning milestones. World Nuclear News, 2018-06-22. [dostęp 2018-08-05]. [zarchiwizowane z tego adresu (2021-11-28)].
- 1 2 3 4 5 6 7 China Nuclear Power – Chinese Nuclear Energy [online], World Nuclear Association [zarchiwizowane z adresu 2022-12-13] (ang.).
- ↑ T.L. Schulz, Westinghouse AP1000 advanced passive plant, „Nuclear Engineering and Design”, 14–16, 236, 2006, s. 1547–1557, DOI: 10.1016/j.nucengdes.2006.03.049, Bibcode: 2006NuEnD.236.1547S (ang.).
- 1 2 3 4 5 T.L. Schulz, Westinghouse AP1000 advanced passive plant, „Nuclear Engineering and Design”, 14–16, 236, 2006, s. 1547–1557, DOI: 10.1016/j.nucengdes.2006.03.049, Bibcode: 2006NuEnD.236.1547S (ang.).
- ↑ AP1000 Design Control Document, Rev. 19 [online], Nuclear Regulatory Commission [zarchiwizowane z adresu 2017-02-11] (ang.).
- ↑ The System 80 [online], www.nucleartourist.com [zarchiwizowane z adresu 2007-12-30] (ang.).
- ↑ Combustion To Merge With ABB, „The New York Times”, 14 listopada 1989 (ang.).
- ↑ R.A. Matzie, S.E. Ritterbusch, System 80+ standard plant: Design and operations overview, „International symposium on evolutionary water cooled reactors”, International Atomic Energy Agency, 1999 (ang.).
- ↑ Goodbye to BNFL, „Nuclear Engineering International”, 9 sierpnia 2016 (ang.).
- ↑ W. Gangloff, Westinghouse AP600 Advanced Nuclear Plant Design [online], IAEA (ang.).
- ↑ Toshiba Acquires Westinghouse From BNFL [online], BusinessWire, 6 lutego 2006 (ang.).
- ↑ AP 1000 Public Safety and Licensing. Westinghouse, 2004-09-13. [dostęp 2008-01-21]. [zarchiwizowane z tego adresu (2007-08-07)]. (ang.).
- ↑ Matthew L. Wald, N.R.C. Clears Way for Nuclear Plant Construction, „The New York Times”, 22 grudnia 2011 (ang.).
- ↑ First new nuclear reactors OK’d in over 30 years [online], CNN, 9 lutego 2012 (ang.).
- ↑ Toshiba shares plunge as Westinghouse losses mount [online], Reuters, 14 lutego 2017 (ang.).
- ↑ Westinghouse files for bankruptcy [online], Reuters, 29 marca 2017 (ang.).
- ↑ Westinghouse emerges from bankruptcy [online], Reuters, 2 sierpnia 2018 (ang.).
- 1 2 Matthew L. Wald, Critics Challenge Safety of New Reactor Design, „The New York Times”, 22 kwietnia 2010 (ang.).
- 1 2 Adam Federman, Whistleblower: New Reactor Designs Could Put The Public At Risk [online], HuffPost, 22 marca 2012 (ang.).
- ↑ NRC issues final rule on AP1000 amendment [online], World Nuclear News, 30 grudnia 2011 [zarchiwizowane z adresu 2021-09-18] (ang.).
- ↑ Matthew L. Wald, New Reactor Design Has Additional Problems, Regulators Say, „The New York Times”, 13 maja 2011 (ang.).
- ↑ Santee Cooper explores restart of Summer nuclear project [online], World Nuclear News, 15 stycznia 2025 [zarchiwizowane z adresu 2025-01-16] (ang.).
- ↑ Fermi America inks reactor supply and design deals for up to 11GW data center campus in Amarillo, Texas [online], Data Center Dynamics, 29 października 2025 (ang.).
- ↑ Nuclear Power in Ukraine [online], World Nuclear Association, 6 lipca 2026 (ang.).
- ↑ Bułgaria będzie miała amerykańskie reaktory atomowe w Kozłoduju [online], Rzeczpospolita [dostęp 2024-12-18].
- ↑ Slovakia plans AP1000 at Bohunice [online], World Nuclear News, 12 czerwca 2024 [zarchiwizowane z adresu 2024-06-12] (ang.).
- ↑ Turkey, Westinghouse sign deal for nuclear plant [online], Reuters, 15 października 2015 (ang.).
- ↑ Westinghouse, India fail to finalise reactor deal [online], World Nuclear News, 25 lutego 2020 [zarchiwizowane z adresu 2020-02-25] (ang.).
- ↑ Toshiba to scrap UK Moorside nuclear project [online], Reuters, 8 listopada 2018 (ang.).
- ↑ Poland picks Westinghouse for its first nuclear power plant [online], World Nuclear News, 28 października 2022 [zarchiwizowane z adresu 2022-10-28] (ang.).
- ↑ Poland’s nuclear project costs estimated at EUR 42 billion [online], Notes from Poland, 1 grudnia 2025 (ang.).
- ↑ Decyzja lokalizacyjna dla pierwszej w Polsce elektrowni jądrowej wydana [online], MSN.
- ↑ Sanmen 2 shut down over pump defect [online], World Nuclear News, 20 marca 2019 [zarchiwizowane z adresu 2019-03-20] (ang.).
Linki zewnętrzne
- Strona oficjalna reaktora AP1000. Westinghouse Nuclear. (ang.).
- AP1000 Design Certification – NRC. Nuclear Regulatory Commission. (ang.).
- Broszura reaktora AP1000