Il nucleare in Cina - Nuclear power in China

Una vista della centrale nucleare di Taishan
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Produzione di energia nucleare in Cina (TWh)
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Quota di energia nucleare sull'elettricità totale in Cina (%)

La Cina è uno dei maggiori produttori mondiali di energia nucleare. Il paese è al terzo posto nel mondo sia per capacità nucleare totale installata che per elettricità generata, rappresentando circa un decimo dell'energia nucleare globale generata. L'energia nucleare ha contribuito al 4,9% della produzione totale di elettricità cinese nel 2019, con 348,1 TWh . Si tratta di un aumento del 18,1% rispetto al 2018; due nuovi reattori sono entrati in funzione nel 2019. La recente costruzione non ha raggiunto gli obiettivi precedentemente annunciati. A giugno 2021, la Cina ha una capacità totale di generazione di energia nucleare di 49,6 GW da 50 reattori, con ulteriori 17,1 GW in costruzione.

L'energia nucleare è stata considerata un'alternativa al carbone a causa delle crescenti preoccupazioni per la qualità dell'aria, il cambiamento climatico e la carenza di combustibili fossili. Nel 2009, la Commissione nazionale per lo sviluppo e la riforma della Cina ha indicato l'intenzione di aumentare la percentuale di elettricità cinese prodotta dall'energia nucleare al 6% entro il 2020. Ulteriori piani a lungo termine per la capacità futura sono 120-150 GW entro il 2030.

La Cina ha due importanti società di energia nucleare, la China National Nuclear Corporation che opera principalmente nel nord-est della Cina e il China General Nuclear Power Group (precedentemente noto come China Guangdong Nuclear Power Group) che opera principalmente nel sud-est della Cina.

La Cina mira a massimizzare l'autosufficienza nella produzione e progettazione della tecnologia dei reattori nucleari, sebbene siano incoraggiati anche la cooperazione internazionale e il trasferimento di tecnologia. I reattori avanzati ad acqua pressurizzata come Hualong One sono la tecnologia principale nel prossimo futuro e anche l'Hualong One dovrebbe essere esportato. Entro la metà del secolo i reattori a neutroni veloci sono visti come la tecnologia principale, con una capacità prevista di 1400 GW entro il 2100. La Cina è anche coinvolta nello sviluppo di reattori a fusione nucleare attraverso la sua partecipazione al progetto ITER , avendo costruito un reattore sperimentale a fusione nucleare noto come EAST situato a Hefei , nonché ricerca e sviluppo nel ciclo del combustibile al torio come potenziale mezzo alternativo di fissione nucleare .

La Cina prevede di costruire fino a trenta reattori nucleari nei paesi coinvolti nella Belt and Road Initiative entro il 2030.

Storia

Centrale nucleare di Qinshan , situata nello Zhejiang in Cina

Nel 1955 fu fondata la China National Nuclear Corporation (CNNC). L'8 febbraio 1970, la Cina emise il suo primo piano per l'energia nucleare e fu fondato l' Istituto 728 (ora chiamato Shanghai Nuclear Engineering Research and Design Institute ). Il 15 dicembre 1991, il primo reattore nucleare cinese, un PWR da 288  MWe presso la centrale nucleare di Qinshan , fu collegato alla rete. È del tipo CNP-300 .

Il piano di sicurezza nucleare del 2013 prevedeva che oltre il 2016 sarebbero stati avviati solo impianti di terza generazione e fino ad allora solo pochissimi impianti di seconda generazione+.

Nel 2014, la Cina prevedeva ancora di avere 58 GW di capacità entro il 2020. Tuttavia, a causa della rivalutazione a seguito del disastro nucleare di Fukushima Daiichi in Giappone, pochi impianti hanno iniziato la costruzione dal 2015 e questo obiettivo non è stato raggiunto.

Nel 2019, la Cina aveva un nuovo obiettivo di 200 GWe di capacità di generazione nucleare entro il 2035, che è il 7,7% della capacità totale di produzione di elettricità prevista di 2600 GWe.

Sicurezza e regolamentazione

La National Nuclear Safety Administration (NNSA), sotto la China Atomic Energy Authority , è l'organismo di autorizzazione e regolamentazione che mantiene anche gli accordi internazionali in materia di sicurezza. Nasce nel 1984 e riporta direttamente al Consiglio di Stato . In relazione all'AP1000, la NNSA lavora a stretto contatto con la Commissione di regolamentazione nucleare degli Stati Uniti.

La Cina ha richiesto e ospitato 12 missioni dell'Operational Safety Review Team (OSART) dai team dell'IAEA fino all'ottobre 2011, e ogni stabilimento ha generalmente una revisione esterna della sicurezza ogni anno, OSART, WANO peer review o CNEA peer review (con l'Istituto di ricerca per operazioni nucleari).

La sfida (nella proposta di rapido sviluppo dell'energia nucleare) per il governo e le aziende nucleari è quella di "tenere d'occhio un esercito crescente di appaltatori e subappaltatori che potrebbero essere tentati di fare scorciatoie". Si consiglia alla Cina di mantenere le salvaguardie nucleari in una cultura aziendale in cui la qualità e la sicurezza sono talvolta sacrificate a favore della riduzione dei costi, dei profitti e della corruzione. La Cina ha chiesto assistenza internazionale per la formazione di più ispettori delle centrali nucleari. Nel 2011, sono state sollevate preoccupazioni sul fatto che la rapida espansione nucleare potrebbe portare a una carenza di carburante, attrezzature, lavoratori qualificati degli impianti e ispettori della sicurezza.

A seguito del disastro nucleare di Fukushima Daiichi in Giappone, la Cina ha annunciato il 16 marzo 2011, che tutte le approvazioni degli impianti nucleari sarebbero state congelate e che sarebbero stati effettuati "controlli di sicurezza completi" dei reattori esistenti. Sebbene Zhang Lijun , vice ministro della protezione ambientale, abbia indicato che la strategia globale per l'energia nucleare della Cina continuerà, alcuni commentatori hanno suggerito che i costi aggiuntivi legati alla sicurezza e l'opinione pubblica potrebbero causare un ripensamento a favore di un programma esteso di energia rinnovabile . Nell'aprile 2011, il China Daily ha riferito che le approvazioni per la costruzione di centrali nucleari nelle aree marine sono state sospese. Le ispezioni di sicurezza dovevano concludersi entro ottobre 2011 e lo stato attuale dei progetti non è chiaro. Nell'aprile 2012, Reuters ha riferito che la Cina avrebbe probabilmente ripreso l'approvazione delle centrali nucleari durante la prima metà del 2012. L'obiettivo ufficiale di una capacità di 40 GW entro il 2020 è invariato, ma i piani precedenti per aumentarla a 86 GW sono stati ridotti a 70-75 GW per mancanza di attrezzature e personale qualificato, nonché per problemi di sicurezza.

Gli attuali metodi cinesi per lo stoccaggio del combustibile nucleare esaurito (SNF) sono sostenibili solo fino alla metà degli anni 2020 e deve essere sviluppata una politica per gestire l'SNF.

Nel 2017, nuove leggi hanno rafforzato i poteri dell'Amministrazione nazionale per la sicurezza nucleare , creando nuovi "meccanismi istituzionali", una "divisione del lavoro" più chiara e una maggiore divulgazione delle informazioni.

Tecnologie del reattore

CPR-1000

Il tipo di reattore più numeroso in Cina è il CPR-1000 , con 22 unità operative. Questo tipo di reattore è uno sviluppo cinese del design francese a tre circuiti di raffreddamento da 900 MWe importato negli anni '90, con la maggior parte dei componenti ora costruiti in Cina. I diritti di proprietà intellettuale sono mantenuti da Areva , il che influisce sul potenziale di vendita all'estero di CPR-1000.

La prima centrale nucleare cinese CPR-1000, Ling Ao-3 , è stata collegata alla rete il 15 luglio 2010. Il progetto è stato progressivamente costruito con livelli crescenti di componenti cinesi. Shu Guogang, direttore generale del China Guangdong Nuclear Power Project, ha dichiarato: "Abbiamo costruito il 55 percento di Ling Ao Phase 2, il 70 percento di Hongyanhe , l'80 percento di Ningde e il 90 percento della stazione di Yangjiang ".

Nel 2010, la China Guangdong Nuclear Power Corporation ha annunciato il design ACPR1000 , un'ulteriore evoluzione del design del CPR-1000 a un livello di terza generazione , che sostituirà anche i componenti con diritti di proprietà intellettuale limitati. CGNPC mirava a commercializzare in modo indipendente l'ACPR1000 per l'esportazione entro il 2013. Un certo numero di ACPR1000 è in costruzione in Cina, ma per l'esportazione questo progetto è stato sostituito da Hualong One.

Hualong One

Dal 2011, il China General Nuclear Power Group e la China National Nuclear Corporation hanno progressivamente unito i loro progetti CPR-1000 e ACP1000, per diventare il progetto congiunto Hualong One . Entrambi sono progetti a tre loop originariamente basati sullo stesso design francese, ma avevano nuclei nucleari diversi. La potenza in uscita sarà di 1150 MWe, con una vita di progetto di 60 anni, e utilizzerebbe una combinazione di sistemi di sicurezza passiva e attiva con un doppio contenimento. Le prime unità ad essere costruite saranno Fuqing 5 e 6, seguite da Fangjiashan 3 e 4, Fangchenggang 3 e 4. Nel dicembre 2015, le due società hanno deciso di creare Hualong International Nuclear Power Technology Co come joint venture per promuovere la Hualong One nei mercati esteri, lanciato ufficialmente nel marzo 2016.

AP1000

Centrale nucleare di Sanmen , situata nello Zhejiang in Cina

Il Westinghouse AP1000 è la base principale del passaggio della Cina alla tecnologia di terza generazione e prevede un importante accordo di trasferimento tecnologico. È un reattore lordo da 1250 MWe con due circuiti di raffreddamento. I primi quattro reattori AP1000 sono in costruzione a Sanmen e Haiyang, rispettivamente per CNNC e CPI. Almeno altri otto in quattro siti sono pianificati con fermezza dopo di loro.

Nel 2016, è stato segnalato che la build era in esecuzione con oltre tre anni di ritardo, principalmente a causa di ritardi dei componenti chiave e problemi di gestione del progetto. Nel febbraio 2018, Sanmen 2 ha completato i test a caldo e nell'aprile 2018 Sanmen 1 ha iniziato a caricare il carburante.

A luglio 2018 è stato allacciato alla rete il primo reattore con esercizio commerciale previsto entro fine anno.

Dopo la bancarotta di Westinghouse nel 2017, nel 2019 è stato deciso di costruire l'Hualong One anziché l'AP1000 a Zhangzhou .

EPR

Nel 2007 sono iniziate le trattative con la società francese Areva per i reattori EPR di terza generazione. A Taishan sono stati costruiti due reattori Areva EPR e ne sono previsti almeno altri due. I reattori sono 4590 MWt, con potenza netta 1660 MWe.

Nel 2016, è stato segnalato che la build era in esecuzione con oltre tre anni di ritardo, principalmente a causa di ritardi dei componenti chiave e problemi di gestione del progetto. A giugno 2018 il primo reattore ha raggiunto la criticità con la piena operatività prevista entro la fine dell'anno. Il 12 dicembre 2018, l'EPR Taishan-1 ha iniziato la piena operatività commerciale.

Nell'ottobre 2008, Areva e CGNPC hanno annunciato la costituzione di una joint venture ingegneristica come veicolo di trasferimento tecnologico per lo sviluppo di EPR e altri impianti PWR in Cina e successivamente all'estero. La JV sarà detenuta per il 55% da CGNPC e altri interessi cinesi e per il 45% da Areva. Progetterà e acquisterà attrezzature sia per l'EPR che per il CPR-1000.

CAP1400

Nel 2008 e nel 2009, Westinghouse ha stretto accordi per lavorare con la State Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC) e altri istituti per sviluppare una versione più grande dell'AP1000, il CAP1400 di capacità di 1.400 MWe, possibilmente seguito da un progetto di 1.700 MWe. La Cina deterrà i diritti di proprietà intellettuale per questi progetti più grandi. L'esportazione delle nuove unità più grandi potrebbe essere possibile con la collaborazione di Westinghouse.

Nel dicembre 2009, è stata costituita una joint venture cinese per costruire un CAP1400 iniziale vicino al sito HTR-10 di Shidaowan.

Nel settembre 2014, il regolatore nucleare cinese ha approvato l'analisi della sicurezza del progetto dopo una revisione di 17 mesi. Nel maggio 2015, il progetto CAP1400 ha superato il Generic Reactor Safety Review dell'Agenzia internazionale per l'energia atomica . Nel 2015 è iniziata la preparazione del sito e l'approvazione dei progressi è prevista entro la fine dell'anno. Tuttavia, a partire dal 2017, l'approvazione della costruzione è stata ritardata principalmente a causa dei lunghi ritardi nel completamento del primo AP1000. È in corso la produzione dell'attrezzatura per il CAP1400 e, a partire dal 2021, è in corso la costruzione di due unità presso il sito di Shidaowan del Gruppo Huaneng, nella provincia di Shandong, mentre l'approvazione ufficiale è ancora in attesa.

Nel settembre 2020, con la progettazione costruttiva delle unità dimostrative completata per oltre il 99%, la China State Power Investment Corporation ha lanciato il progetto per una più ampia considerazione della distribuzione. Gli fu dato il nome Guohe One.

Reattori CANDU

Due reattori AECL 728MW CANDU-6 si trovano presso la centrale nucleare di Qinshan , il primo è andato online nel 2002, il secondo nel 2003. I reattori CANDU possono utilizzare come combustibile l' uranio ritrattato di bassa qualità proveniente dai reattori convenzionali, riducendo così le scorte cinesi di combustibile nucleare esaurito .

Nel settembre 2016 è stato annunciato che SNC-Lavalin ha firmato un accordo di principio con CNNC e Shanghai Electric Group per progettare, commercializzare e costruire il reattore avanzato CANDU .

VVER

Le prime due unità VVER-1000 alla centrale nucleare di Tianwan

La russa Atomstroyexport è stata appaltatore generale e fornitore di apparecchiature per le centrali elettriche Tianwan AES-91 utilizzando la versione V-428 del collaudato reattore VVER-1000 da 1060 MWe di capacità. La russa Energoatom è responsabile della manutenzione dal 2009. Altre due unità Tianwan utilizzeranno la stessa versione del reattore VVER-1000.

Il 7 marzo 2019, China National Nuclear Corporation (CNNC) e Atomstroyexport hanno firmato il contratto dettagliato per la costruzione di quattro VVER-1200 , due ciascuno presso la centrale nucleare di Tianwan e la centrale nucleare di Xudabao . La costruzione inizierà a maggio 2021 e l'operazione commerciale di tutte le unità è prevista tra il 2026 e il 2028.

Reattori di quarta generazione

Sala di controllo del reattore HTR-10 presso l'Università di Tshinghua

La Cina sta sviluppando diversi progetti di reattori di IV generazione. L' HTR-PM , un HTGR , è in costruzione. L'HTR-PM è un discendente del reattore AVR ed è in parte basato sul precedente reattore cinese HTR-10 . È in costruzione anche un reattore veloce raffreddato al sodio , il CFR-600 .

ACP100 piccolo reattore modulare

Nel luglio 2019, la China National Nuclear Corporation ha annunciato che avrebbe iniziato a costruire un piccolo reattore modulare (SMR) ACP100 dimostrativo sul lato nord-ovest dell'attuale centrale nucleare di Changjiang entro la fine dell'anno. La progettazione dell'ACP100 è iniziata nel 2010. Si tratta di un modulo reattore completamente integrato con un sistema di raffreddamento interno, con un intervallo di rifornimento di 2 anni, che produce 385 MWt e circa 125 MWe.

Centrali elettriche nucleari

Centrali nucleari in Cina ( vedi )
Rosso pog.svg Impianti attivi Impianti in costruzione Impianti ben pianificati
verde pog.svg 
Blu pog.svg 

La maggior parte delle centrali nucleari in Cina si trova sulla costa e generalmente utilizza l'acqua di mare per raffreddare un ciclo diretto una tantum. Il New York Times ha riferito che la Cina sta installando molte delle sue centrali nucleari vicino alle grandi città e si teme che decine di milioni di persone possano essere esposte alle radiazioni in caso di incidente. Le vicine centrali nucleari cinesi di Daya Bay e Lingao hanno circa 28 milioni di persone in un raggio di 75 chilometri che copre Hong Kong.

Progetti futuri

A seguito dell'incidente di Fukushima e della conseguente pausa nelle approvazioni di nuovi impianti, l'obiettivo adottato dal Consiglio di Stato nell'ottobre 2012 è diventato di 60 GWe entro il 2020, con 30 GWe in costruzione. Nel 2015 l'obiettivo per la capacità nucleare in linea nel 2030 era di 150 GWe, fornendo quasi il 10% di elettricità, e 240 GWe nel 2050, fornendo il 15%.

Tuttavia, dal 2016 al 2018, c'è stata un'ulteriore pausa nel nuovo programma di costruzione, senza nuove approvazioni per almeno due anni, causando un brusco rallentamento del programma. I ritardi nella costruzione cinese dei reattori AP1000 ed EPR, insieme al fallimento negli Stati Uniti di Westinghouse , il progettista dell'AP1000, hanno creato incertezze sulla direzione futura. Anche alcune regioni della Cina hanno ora una capacità di generazione in eccesso, ed è diventato meno certo fino a che punto i prezzi dell'elettricità possano sostenere economicamente le nuove costruzioni nucleari mentre il governo cinese sta gradualmente liberalizzando il settore della generazione.

Nel 2018, un'analisi della rivista Nuclear Engineering International suggerisce che una capacità sotto il piano di 90 GWe è plausibile per il 2030. A partire dal 2020, la Cina aveva 45 GW di energia nucleare operativa, con 11 GW in costruzione (vedi tabella sotto)

Bloomberg News ha riferito che il Congresso nazionale del popolo del 2020 ha sostenuto la futura costruzione di 6-8 reattori all'anno, che Bloomberg riteneva probabile che fosse dominato dal progetto domestico Hualong One. Nel 2019, la Cina aveva un nuovo obiettivo di 200 GWe di capacità di generazione nucleare entro il 2035, che è il 7,7% della capacità totale di produzione di elettricità prevista di 2600 GWe.

Il ruolo degli IPP

Il primo grande progetto commerciale redditizio di successo è stato l' impianto nucleare di Daya Bay , che è di proprietà del 25% del gruppo CLP di Hong Kong ed esporta il 70% della sua elettricità a Hong Kong. Tali importazioni forniscono il 20% dell'elettricità di Hong Kong.

Per accedere al capitale necessario per raggiungere l'obiettivo di 80 GW per il 2020, la Cina ha iniziato a concedere azioni in progetti nucleari alle Big Five cinesi:

Come le due società nucleari China National Nuclear Corporation e China Guangdong Nuclear Power Group (CGNPG), le Big Five sono "Imprese Centrali" (中央企业) di proprietà statale amministrate da SASAC . Tuttavia, a differenza delle due società nucleari, hanno società controllate quotate a Hong Kong e un ampio portafoglio di centrali termiche, idroelettriche ed eoliche.

Riepilogo delle centrali nucleari

Per i dettagli su ciascun reattore, vedere Elenco dei reattori nucleari § Cina .
Tabella riassuntiva delle centrali nucleari in Cina
Centrale nucleare reattori operativi reattori in costruzione reattori previsti totale
unità capacità netta
(MW)		 unità capacità netta
(MW)		 unità capacità netta
(MW)		 unità capacità netta
(MW)
Bailong — — 6 6.600 6 6.600
Changjiang 2 1.202 1 1000 1 1000 4 3,202
QCER 1 20 — — 1 20
Baia di Daya (Dayawan) 2 1.888 — — 2 1.888
Fangchenggang 2 2.000 2 2.000 2 2.000 6 6.000
Fangjiashan 2 2.024 — — 2 2.024
Fuqing 5 5.000 1 1.000 — 6 6.000
Haiyang 2 2.340 — 6 6.600 8 8.940
Hongyanhe 5 5.305 1 1.061 — 6 6.366
Huizhou/Taipingling — 2 2.232 — 2 2.232
Ling Ao 4 3.914 — — 4 3.914
Lufeng (Shanwei) — — 2 2.200 2 2.200
Ningde 4 4.072 — 2 2.100 6 6.172
Pengze — — 2 2.200 2 2.200
Qinshan 7 4.110 — — 7 4.110
San'ao — 1 1.000 5 5.000 6 6.000
Sanmen 2 2.314 — 2 2.314 4 4.628
Baia di Shidao (Shidaowan) — 3 3.000 — 3 3.000
Taishan 2 3.320 — — 2 3.320
Taohuajiang — — 4 4.400 4 4.400
Tianwan 6 6.080 1 1.100 1 1.100 8 8.280
Xianning — — 2 2.200 2 2.200
Xiapu — 2 1.000 — 2 1.000
Xudabao — 1 1.100 3 3.300 4 4.400
Yangjiang 6 6.120 — — 6 6.120
Zhangzhou — 2 2.200 4 4.400 6 6.600
Totale 50 47.518 16 15.727 45 48.061 111 111,306

Ciclo del carburante

La Cina sta valutando la costruzione di un deposito di rifiuti ad alto livello (HLW) nel deserto del Gobi , probabilmente costruito vicino a Beishan a partire dal 2041 circa.

Aziende

Ricerca

Esperimento sui neutrini del reattore di Daya Bay
La relativa mancanza di acqua disponibile per il raffreddamento dei reattori a ovest della linea Heihe-Tengchong (l'area mostrata in giallo) è vista come un fattore limitante per lo sviluppo di forme tradizionali di energia nucleare lì.

Nel gennaio 2011, l' Accademia cinese delle scienze ha avviato il progetto di ricerca e sviluppo TMSR per creare reattori che, tra gli altri progressi, saranno raffreddati ad aria. È previsto un piccolo prototipo di reattore di questo tipo, il TMSR-LF1 . La LF1 sarà situata nella provincia di Gansu , in un parco industriale nella contea di Minqin .

Nel febbraio 2019, la China State Power Investment Corporation (SPIC) ha firmato un accordo di cooperazione con il governo municipale di Baishan nella provincia di Jilin per il progetto Baishan Nuclear Energy Heating Demonstration, che utilizzerebbe un China National Nuclear Corporation DHR-400 (Reattore di teleriscaldamento 400 MWt ).

Opposizione pubblica

La Cina sta vivendo una protesta civile per i suoi ambiziosi piani di costruire più centrali nucleari dopo il disastro nucleare di Fukushima . C'è stato un "battibecco interprovinciale" su una centrale nucleare in costruzione vicino alla sponda meridionale del fiume Yangtze. L'impianto al centro della controversia si trova nella contea di Pengze nello Jiangxi e dall'altra parte del fiume il governo della contea di Wangjiang nell'Anhui vuole che il progetto venga accantonato.

Più di 1.000 persone hanno protestato nel municipio di Jiangmen nel luglio 2013 per chiedere alle autorità di abbandonare un impianto di trattamento dell'uranio progettato come importante fornitore di centrali nucleari. L'Heshan Nuclear Power Industry Park doveva essere dotato di strutture per la conversione e l'arricchimento dell'uranio, nonché la produzione di pellet di combustibile, barre e assemblaggi finiti. I manifestanti temevano che la pianta avrebbe influito negativamente sulla loro salute e sulla salute delle generazioni future. Mentre la protesta del fine settimana continuava, i funzionari cinesi hanno annunciato la cancellazione del progetto statale.

Entro il 2014, le preoccupazioni per l'opposizione pubblica hanno indotto le autorità di regolamentazione cinesi a sviluppare programmi di supporto pubblico e dei media e gli sviluppatori ad avviare programmi di sensibilizzazione, inclusi tour dei siti e centri visitatori.

Nel 2020, Bloomberg News ha riferito che l'opposizione pubblica aveva interrotto la costruzione di energia nucleare nei siti fluviali interni e causato la cancellazione di un impianto di combustibile nucleare nel Guangdong nel 2013.

Guarda anche

Riferimenti

link esterno