AP1000 — американский двухконтурный водо-водяной ядерный реактор (PWR)^[1] с электрической мощностью энергоблока порядка 1,1 ГВт, разработанный компанией «Вестингауз Электрик» (Westinghouse Electric Company). AP1000 стал первым реактором для энергоблоков АЭС поколения III+, получившим сертификат Комиссии США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission, NRC)^[2]. Ожидалось, что благодаря реактору AP1000 — «Вестингауз» станет монополистом на рынке энергетических реакторов поколения III+^[3].

На 2023 год построено 5 энергоблоков с этими реакторами, на трёх АЭС (в США и Китае).

AP1000 — двухконтурный реактор с водой под давлением (два вертикальных парогенератора), с общей электрической мощностью 1117 МВт^[4]. Представляет собой эволюционное развитие проекта реактора AP600 (600 МВт)^[2], представляя собой более мощную модель с примерно такими же размерами^[1][5]. По сравнению с AP600 тепловая мощность увеличилась с 1933 до 3400 МВт, количество топливных сборок с 145 до 157, длина сборки — с 12 до 14 футов^{[сколько?]}. Увеличены высота защитной оболочки, площадь теплообмена в парогенераторе и мощность ГЦН (главный циркуляционный насос)^[6].

Авторы проекта заявляют, что реактор AP1000 является наиболее дешёвым среди других проектов реакторов 3-го поколения, поскольку в нём широко используются существующие технологии. В конструкции также уменьшено количество компонентов, в том числе труб, кабелей и электроприводной арматуры. Стандартизация и лицензирование типа также должно помочь сократить сроки и стоимость строительства. По сравнению с конструкцией реакторов PWR 2-го поколения от «Вестингауз», AP1000 имеет^[4]:

• на 50 % меньше клапанов, связанных с системами безопасности;
• на 35 % меньше насосов;
• на 80 % меньше трубопроводов, связанных с системами безопасности;
• на 85 % меньше управляющих кабелей;
• на 45 % меньший строительный объём.

Также они заявляют, что AP1000 занимает меньшую площадь, чем большинство существующих подобных реакторов, использует примерно в пять раз меньше бетона и арматуры, чем предыдущие проекты.^[4]

При проектировании реактора и АЭС использовалась вероятностная оценка рисков. По заявлению NRC, АЭС, использующие AP1000, имеют на порядок более высокую безопасность, чем АЭС, изученные в NUREG-1150. Максимальная частота повреждений активной зоны для АЭС с блоками AP1000 оценивается в 5,09 × 10⁻⁷ в год.^[7]

Отработанное топливо, полученное после кампании в AP1000, хранится как минимум 5-10 лет в пристанционном бассейне выдержки на территории АЭС.^[8]. Затем оно может быть перемещено в надземные сухие контейнеры для хранения так же, как это делают в настоящее время при эксплуатации других американских ядерных реакторов^[4].

Реакторы продолжают производить тепло из радиоактивных продуктов распада даже после остановки цепной реакции, поэтому необходимо удалять это тепло, чтобы избежать расплавления активной зоны реактора. В системе пассивного охлаждения («Passive Core Cooling System») реактора AP1000 постоянный ток от блочных батарей используется для питания автоматики и оборудования, которые должны функционировать в течение первых 30 минут после аварийного останова. Эта система автоматически активируется, даже если операторы реактора не предпринимали никаких действий^[9]. Электрические системы, необходимые для инициирования пассивных систем, не зависят от внешних или дизельных электростанций и клапаны не требуют гидравлических или пневматических систем^[1][10].

Конструкция предназначена для пассивного отвода тепла в течение 72 часов за счёт самотёка воды из бака установленного сверху корпуса реактора, после чего бак должен быть пополнен.^[4]

Срок службы: 60 лет.^{[источник не указан 1114 дней]}

В декабре 2005 — январе 2006 года Комиссия США по ядерному регулированию (NRC) впервые сертифицировала проект реактора AP1000^[1] (дополненная версия проекта — в конце 2011 года^[11]). Получение сертификата означает, что подрядчики для будущих американских АЭС могут получить лицензию «Комбинированная лицензия на строительство и эксплуатацию» (Combined Construction and Operating License), чтобы начать строительство.

Реактор широко использует системы пассивной безопасности^[12].

Критике безопасности реактора подвергался больше всего контайнмент, сделанный по новой технологии модульного строительства. Критика состояла в том, что если начнется коррозия стали контайнмента, то радиоактивные газы смогут покинуть корпус контайнмента и попасть в окружающую среду. Также прочность самого контаймента была недостаточной.^[13]

КНР

В 2008 Китай начал строительство 4 блоков по проекту AP1000-2005 — по два на АЭС Саньмэнь и АЭС Хайян. Субподрядчиком выступила корпорация SNPTC (State Nuclear Power Technology Corporation)^[14].

США

В декабре 2011 NRC одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США^[15][16]:

• Блоки 3 и 4 на АЭС Вогтль (Vogtle), Огаста, штат Джорджия
• Блоки 2 и 3 на АЭС Ви-Си Саммер (V.C.Summer), округ Fairfield, Южная Каролина

Строительство этих энергоблоков началось в 2013 году.

Данные в этой статье приведены по состоянию на 2013 год. Вы можете помочь, обновив информацию в статье.

Китай использует проект AP1000 для двух своих АЭС, строительство которых началось в 2008 году. Ввод в эксплуатацию первых блоков планировался на 2013—2015 годы, но был перенесён на 2017:

• АЭС Саньмэнь (Sanmen NPP, 三门核电站)
• АЭС Хайян (Haiyang NPP, 海阳核电站)

По два блока на каждой АЭС строятся по раннему проекту AP1000-2005, без дополнительного усиления корпуса реактора для защиты от падения самолётов.^{[14] [17]}.

Всего на каждой АЭС запланировано по шесть блоков AP1000.

Также, имелись планы по постройке одного блока AP1000 на АЭС Сяньнин (Xianning NPP; 咸宁核电站) к 2015 году^[18].

В декабре 2009 было принято решение начать строительство первого блока CAP1400 (новый реактор на базе AP1000) вблизи исследовательского реактора HTR-10 (10 МВт, Университет Цинхуа). Начало строительства было запланировано на 2013, ввод в эксплуатацию — в 2017 году^[18]. Строительство было начато в 2014 году^[19][20], по другим данным в 2018 году^[21].

Комиссия США по ядерному регулированию (Nuclear Regulatory Commission, NRC) одобрила строительство нескольких реакторов AP1000 в США:

• Блоки 3 и 4 на АЭС Вогтль (Vogtle), Огаста, штат Джорджия^[15][16] АЭС относится к компании Georgia Power Company. Строительство энергоблоков продолжается, ввод в эксплуатацию планируется в 2023 году^[22].
• Блоки 2 и 3 на АЭС В. С. Саммер (V.C.Summer), округ Fairfield, Южная Каролина^[15]. АЭС принадлежит en:South Carolina Electric & Gas Company (SCE&G) (66,6 %) и South Carolina Public Service Authority. 31 июля 2017 года, после подсчёта затрат на строительство блоков, SCE&G подала прошение об отказе от строительства в департамент коммунального хозяйства округа Южная Каролина^[23].

31 августа 2021 года руководитель ГП «НАЭК „Энергоатом“» Пётр Котин и президент и главный исполнительный директор компании «Вестингауз Электрик» Патрик Фрагман подписали, в присутствии президента Украины В. Зеленского, Меморандум о сотрудничестве, который предусматривает размещение на украинских АЭС реакторов Westinghouse AP1000. Меморандум предусматривает участие компании «Вестингауз» в достройке четвёртого энергоблока Хмельницкой АЭС по технологии AP1000, и ещё четырёх энергоблоков других атомных электростанций Украины^[24].

Сертификат Комиссии США по ядерному регулированию на реактор AP100 был получен в январе 2006 года. Строительство четырёх энергоблоков на АЭС Саньмэнь началось в 2008 году.

Наибольшие проблемы при проектировании и эксплуатации реакторов связаны с главными циркуляционными насосами (ГЦН), которые были разработаны компанией «Curtiss Wright» на основе ГЦН реакторов для ВМС США и не имели опыта применения в реакторах большой мощности. Для ГЦН АР1000 не было предусмотрено возможности демонтажа, поскольку предполагалось, что он может без ремонта и технического обслуживания функционировать в течение всего срока службы станции, составляющего 60 лет^[25].

В 2009 году у ГЦН, предназначенных для АЭС Саньмэнь, во время испытаний разрушились подшипники и получили повреждения маховики. В 2011 году при аналогичных испытаниях произошёл перегрев насоса. В январе 2013 года обнаружено разрушение лопатки рабочего колеса, от которого отвалился кусок размером 7×6 см. В конце 2013 года отмечен чрезмерный износ уплотняющих элементов насоса^[25].

После внесённых в конструкцию изменений в мае 2015 года прошли успешные испытания насосов, после чего проблемы ГЦН были объявлены решёнными. Однако в июне 2015 года, перед поставкой насосов заказчику, в лопатках турбины были обнаружены трещины шириной 10—12 мм. В результате было объявлено, что начало коммерческой эксплуатации реактора сдвигается на 2017 год^[25].

22 декабря 2018 года, через месяц после начала коммерческой эксплуатации, вышел из строя один из четырёх ГЦН энергоблока две станции Саньмэнь, что привело к аварийному отключению реактора автоматикой. Точные причины неисправности не объявлены. В процессе устранения неисправности ГЦН был извлечён из теплообменника, несмотря на то, что по первоначальному проекту не подлежал демонтажу. Ремонт продолжался около года, и 14 ноября 2019 года в активную зону реактора было загружено топливо для повторного пуска. В результате годичного простоя компания CNNC, являющаяся оператором станции, понесла убытки в сумме 570 млн долл. Сообщается, что энергоблок 1 АЭС Саньмэнь работает без сбоев^[26].

В июне 2021 года эксперты, исследовавшие положение дел на строительстве 3-го энергоблока АЭС Вогтль, пришли к выводу, что запуск реактора произойдёт не ранее лета 2022 года (первоначально запуск энергоблока 3 планировался на 2016 год, а энергоблока 4 — на 2017 год) — cроки вместо предполагаемых 6 лет составили 14 лет. Стоимость проекта также возросла на 2 млрд долл. и составила 27 млрд долл. (в сумме, за два энергоблока), что почти вдвое превышает первоначальную смету^[27]. В 2022 году затраты на проект оцениваются уже в 34 млрд. долл.^[28], при цене за кВт в 15 500 долл. против запланированных 6400 долл.^[28]

На основе AP1000 китайские атомщики создали собственный реактор CAP1400 проектной электрической мощностью 1530 МВт и тепловой мощностью 4040 МВт. Реактор позиционируется производителем как лицензионно-чистый, пригодный для экспортных поставок^[29][30].

2 ноября 2018 года было получено разрешение на строительство двух первых блоков CAP1400 в провинции Шаньдун^[31]; строительство начато в конце июля 2019 на АЭС Шидаовань-2.^[32]

• AP1000: The Nuclear Renaissance Starts Here  (неопр.) (PDF). Дата обращения: 15 июня 2008. Архивировано из оригинала 23 мая 2013 года. — Westinghouse AP1000 brochure
• Advanced Pressurized Water Reactor (APWR) simulator // cti-simulation.com
• AP1000 design review documents
• Fairewinds Associates Presentation // nirs.org
• The AP1000 advanced 1000 MWe nuclear power plant // ap1000.westinghousenuclear.com /вебархив/