ロシア型加圧水型原子炉

ロシア型加圧水型原子炉ロシア語Водо-водяной энергетический реактор, Voda Voda Energo Reactor (VVER))はソ連で開発された商業発電用の原子炉である[1][2]

ロシア型加圧水型原子炉の原子炉圧力容器の模式図。全長は19,137mm、直径は4,535mm。(1)制御棒駆動装置、(2)原子炉上蓋、(3)原子炉圧力容器本体、(4)一次冷却水の入出口、(5)一次冷却水流路、(6)炉心バッフル、(7)炉心。供給された低温の一次冷却水(青い矢印)は供給口から圧力容器に入り、炉心バッフルの外側を通って底部へ達し、上に向きを変えて炉心を通り、高温になって(赤い矢印)出口から出ていく。

概要編集

基本的な原理、構造はアメリカ合衆国で開発されたPWRと同じだが、初期のVVERはアメリカ型(ウェスティングハウス系)のPWRと比較すると、炉心を構成する燃料集合体の断面が正方形でなく正六角形になっている、原子炉圧力容器が通常より縦長になっている、制御棒の挿入速度が遅い、蒸気発生器が横置きになっている、原子炉格納容器がない(一部例外)などの違いがある。

原子炉格納容器が無いだけでなく、冷却材の喪失という最悪の事故から炉心を守るための非常用炉心冷却装置(ECCS)の性能が十分でないことなど、安全性に問題がある点は西欧諸国や国際原子力機関(IAEA)からも指摘され、三世代目のVVERで改良された。

ソ連時代に東欧諸国フィンランドに輸出されており、ソビエト連邦の崩壊後も中国インドイラントルコエジプトにも輸出されるなど他の炉型と十分に競争しうる経済性を持つ原子炉となっている[3]

VVERの構成要素編集

型式編集

VVER-440編集

最初期のVVER型式のひとつであり、原子炉格納容器の設計に特定の問題があったことが明らかになっている。当初、V-230以前のモデルでは大規模なパイプ破損に耐えられるように作られていなかったため、 より新しいモデルであるV-213では、追加の容器と多数の水層によって急速に逃げる蒸気の圧力を抑制することを目的とした、いわゆるバブリング・コンデンサータワー(凝縮塔)を追加した。結果として、VVER-440 V-230以前の設計のプラントを持つすべての加盟国は欧州連合の政治家によってそれらのプラントを永久閉鎖することを余儀なくされた。ボフニチェ原子力発電所英語版コズロドゥイ原子力発電所英語版はそれぞれ2つの原子炉を閉鎖する必要があった。グライフスヴァルト原子力発電所英語版の場合、ベルリンの壁崩壊時にすでにドイツの規制機関が閉鎖を決定していた。

VVER-1000編集

 
VVER-1000の制御室(2009年、コズロドゥイ英語版5号機)

VVERは最初に造られたときには、35年間運用可能であることが意図されていた。それ以降は、燃料や制御棒チャンネルなどの重要な部品の完全な交換を含む大規模なオーバーホールが必要であると考えられていた[4]RBMK原子炉では35年で大規模な交換をすることが定められていたため、設計者は当初VVERでも同じことが必要になるだろうと考えていたが、VVERはRBMKよりも堅牢な設計であった。ロシアでVVERを使用している発電所のほとんどは運転開始から35年に達している。より最近の設計研究では、機器の交換により最大50年の寿命の延長が可能になった。

2010年、ノヴォヴォロネジ原子力発電所にある最も古いVVER-1000は、近代化して運転寿命を20年延長するために閉鎖された。このような運転寿命の延長のための措置が実施されたのは初めてのことであった。この作業には、管理、保護、緊急システムの近代化、セキュリティおよび放射線安全システムの改善も含まれた。[5]

2018年、 ロスアトムは放射線による損傷を改善し、耐用年数を15年から30年延長する原子炉圧力容器用の焼なまし技術を開発したと発表した。これはバラコヴォ原子力発電所1号機で実証された。[6]

VVER-1200編集

VVER-1200 (NPP-2006またはAES-2006とも呼ばれる)[7]はVVER-1000を改良したもので、国内及び輸出用に用いられている[8][9]。 燃料効率を最適化するために原子炉の設計が改良された。 1kW当たり1,200ドルの夜間建設費、54か月の計画建設期間、90%の設備利用率で60年の設計寿命、VVER-1000よりも必要な運用要員が約35%少ないといった特徴がある。VVER-1200の総熱効率は37.5%、正味熱効率は34.8%である。VVER 1200は1,198 MWeの電力を生み出す[10][11]

最初の2基がレニングラード第二原子力発電所ノヴォヴォロネジ第二原子力発電所に建設された。レニングラード第二と同様のVVER-1200/491[12]バルティスカヤ原子力発電所ニジニ・ノヴゴロド原子力発電所で計画され、建設中である。

2012年7月、2基のAES-2006をベラルーシオストロベツ原子力発電所英語版に建設し、費用を賄うためにロシアが100億ドルを貸し付けるという契約が合意された[13] AES-2006は、フィンランドのピュハヨキ原子力発電所で使用することが提案されている[14]

2015年から2017年までに、エジプトとロシアはVVER-1200原子炉をエル・ダバ原子力発電所に建設するという合意に達した[15]

2017年11月30日、バングラデシュルプール原子力発電所英語版で最初の2基のVVER-1200/523原子炉のベースマットにコンクリートが注がれた。この2基は2023年と2024年に稼働し、2.4 GWeの出力となる予定である[16]

2019年3月7日、中国核工業集団 (CNNC)とアトムストロイエクスポルト田湾原子力発電所徐大堡原子力発電所英語版に2基づつ計4基のVVER-1200を建設する契約に署名した。2021年5月に建設を開始し、2026年から2028年の間に4基全ての商業運転が始まる予定である。[17]

2020年から、燃料交換サイクルを18か月とし、それまでの12か月サイクルに比べて稼働率を向上させることが試みられる[18]

編集

  1. ^ Historical notes”. OKB Gidropress. 2020年1月15日閲覧。
  2. ^ Prof. H. Böck. “WWER/ VVER (Soviet Designed Pressurized Water Reactors)”. Vienna University of Technology. Austria Atominstitute. 2020年1月15日閲覧。
  3. ^ The VVER today”. ROSATOM. 2020年1月15日閲覧。
  4. ^ Martti Antila, Tuukka Lahtinen. “Recent Core Design and Operating Experience in Loviisa NPP”. Fortum Nuclear Services Ltd, Espoo, Finland (IAEA). http://www.iaea.org/inis/collection/NCLCollectionStore/_Public/39/050/39050533.pdf 2011年9月20日閲覧。. 
  5. ^ “Modernization works begin at Russia's oldest VVER-1000”. Nuclear Engineering International. (2010年9月30日). http://www.neimagazine.com/story.asp?sectionCode=132&storyCode=2057673 2010年10月10日閲覧。 
  6. ^ “Rosatom launches annealing technology for VVER-1000 units”. World Nuclear News. (2018年11月27日). http://www.world-nuclear-news.org/Articles/Rosatom-launches-annealing-technology-for-VVER-100 2018年11月28日閲覧。 
  7. ^ Fil, Nikolay (26–28 July 2011). “Status and perspectives of VVER nuclear power plants”. OKB Gidropress. IAEA. 2011年9月28日閲覧。
  8. ^ AES-2006 (VVER-1200)”. Rosatom. 2011年9月22日閲覧。
  9. ^ Asmolov, V. G. (2009年9月10日). “Development of the NPP Designs Based on the VVER Technology”. Rosatom. 2012年8月9日閲覧。
  10. ^ “Russian nuclear engineers invite foreign suppliers to plant projects”. World Nuclear News. (2015年12月7日). http://www.world-nuclear-news.org/C-Russian-nuclear-engineers-invite-foreign-suppliers-to-plant-projects-7121502.html 2017年3月26日閲覧。 
  11. ^ “Novovoronezh II-2 nears physical start-up”. World Nuclear News. (2019年3月25日). http://www.world-nuclear-news.org/Articles/Novovoronezh-II-2-completes-physical-start-up 2019年3月25日閲覧。 
  12. ^ Status report 108 - VVER-1200 (V-491) (Report). Rosatom. (2014). https://www.iaea.org/NuclearPower/Downloadable/aris/2013/36.VVER-1200(V-491).pdf 2016年12月31日閲覧。. 
  13. ^ “$10 billion construction contract signed for two AES 2006 Russian reactors in Belarus”. I-Nuclear. (2012年7月19日). http://www.i-nuclear.com/2012/07/19/10-billion-construction-contract-signed-for-two-aes-2006-russian-reactors-in-belarus/ 2012年8月8日閲覧。 
  14. ^ “Rosatom buys into Fennovoima”. World Nuclear News. (2014年3月28日). http://www.world-nuclear-news.org/C-Rosatom-buys-into-Fennovoima-2803144.html 2014年3月29日閲覧。 
  15. ^ “'Notice to proceed' contracts signed for El Dabaa”. World Nuclear News. (2017年12月11日). http://www.world-nuclear-news.org/NN-Notice-to-proceed-contracts-signed-for-El-Dabaa-1112178.html 2017年12月12日閲覧。 
  16. ^ First Concrete Poured For Unit 1 At Bangladesh's Rooppur”. www.nucnet.org. NucNet a.s.b.l Brussels (2017年11月30日). 2017年11月30日閲覧。
  17. ^ “AtomStroyExport unveils schedule for China projects”. World Nuclear News. (2019年4月3日). http://www.world-nuclear-news.org/Articles/AtomStroyExport-unveils-schedule-for-China-project 2019年4月3日閲覧。 
  18. ^ “Russia to transition VVER-1200 to longer fuel cycle”. Nuclear Engineering International. (2020年3月3日). https://www.neimagazine.com/news/newsrussia-to-transition-vver-1200-to-longer-fuel-cycle-7803196 2020年3月7日閲覧。 

関連項目編集