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Réacteur CNP

réacteur nucléaire de conception chinoise (1970) à eau pressurisée de deuxième génération

Le réacteur CNP est un réacteur nucléaire de conception chinoise développé depuis les années 1970 par la Compagnie nucléaire nationale chinoise (CNNC). Il appartient à la filière des réacteurs à eau pressurisée (REP) et à la deuxième génération de réacteur nucléaire.

Réacteur CNP
Présentation
Type
Génération
II
Utilisation
Production d'électricité
Statut
opérationnel
Nombre de réacteurs

17 réacteurs CNP : 5x CNP-300, 6x CNP-600 et 6x CNP-1000

2x ACP-1000
Concepteur
Mise en service
1994 à 2021
Caractéristiques
Combustible
Caloporteur
Modérateur
Neutrons
thermiques
Puissance thermique
300 MW,600 MW ou 1 000 MW,
Localisation
Localisation
Chine et Pakistan

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Il existe trois modèles de réacteur CNP d'une puissance croissante : le CNP-300 de 300 MWe, le CNP-600 de 600 MWe et le CNP-1000 de 1 000 MWe.

Au total depuis 2021, 17 réacteurs CNP sont opérationnels (cinq CNP-300, six CNP-600 et six CNP-1000) en Chine et au Pakistan. Aucun nouveau réacteur CNP n'est actuellement en construction ou en projet.

Un réacteur de troisième génération est dérivé du CNP-1000 : l'ACP-1000. Ce dernier n'est construit qu'à deux exemplaires à la centrale de Kanupp au Pakistan. Sa conception est rapprochée de celle de l'ACPR-1000+ de CGNPC pour donner un unique modèle de réacteur nucléaire chinois : le Hualong-1.

Un petit réacteur modulaire de 125 MWe nommé l'ACP100 et dérivé des réacteurs CNP est en cours de développement.

CNP-300

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Le CNP-300 est un réacteur nucléaire à eau pressurisée développé par la Compagnie nucléaire nationale chinoise (CNNC).

Il s'agit de la première conception chinoise d'un réacteur nucléaire commercial national, dont le développement commence dans les années 1970 sur la base d'une conception de réacteur nucléaire de sous-marin[1],[2].

Le réacteur a une capacité thermique de 999 MWth, une capacité électrique brute de 325 MWe et une puissance nette de 300 MWe. Son circuit primaire ne compte qu'une unique boucle[3].

La première unité CNP-300 entre en opération à la centrale nucléaire de Qinshan le . Il s'agit du plus ancien réacteur nucléaire civil chinois en activité[1].

Le CNP-300 est le premier réacteur nucléaire chinois à être exporté, avec l'installation d'une première unité à la centrale nucléaire de Chashma au Pakistan, mise en service en 2000. Trois autre unités sont achevés et entre en service commerciale en 2011, 2016 et 2017 dans cette même centrale[4],[5].

CNP-600

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Le CNP-600 est un réacteur nucléaire à eau pressurisée de génération II développé par la Compagnie nucléaire nationale chinoise (CNNC).

Il est basé à la fois sur la conception du premier réacteur nucléaire domestique commercial de Chine, le CNP-300, ainsi que sur le réacteur M310 construit à la centrale nucléaire de la baie de Daya (mais dans une version réduite à 2/3 de sa puissance)[6],[7].

Le réacteur a une capacité de 600 MWe et comporte deux boucles primaires. Son cœur contient 121 assemblages combustibles, et l'enceinte de confinement est à simple paroi. Le CNP-600 est conçu pour avoir une durée de vie de 40 ans et un cycle de combustible de 12 mois.

La première unité CNP-600 a commencé à fonctionner à la centrale nucléaire de Qinshan en 2002 suivi de trois autres unités connectées au réseau entre 2004 et 2011. Deux autres réacteurs CNP-600 ont été construits à la centrale nucléaire de Changjiang, mis en service en 2015 et 2016.

CNP-1000

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Le CNP-1000 est un réacteur nucléaire à eau pressurisée de 1 000 MWe développé par la Compagnie nucléaire nationale chinoise (CNNC) à partir du CNP-600. L'augmentation de puissance est permise, entre autres, par un circuit primaire à trois boucles. Il inclut également des systèmes de sûreté améliorés, et une durée de vie à la conception de 60 ans[1]. Les travaux sur le projet ont démarré dans les années 1990 avec l'aide des fabricants Westinghouse et Framatome[1].

Les premiers CNP-1000 devaient être construits à la centrale de Fangjashan, à proximité de la centrale de Qinshan. Cependant, la conception retenue pour ce site fut le CPR-1000 de CGNPC. Ultérieurement, quatre CNP-1000 sont construits à la centrale de Fuqing et deux autre à celle de Tianwan. Les études sur le CNP-1000 sont abandonnés en faveur du développement de l'ACP-1000[1].

ACP-1000

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Article connexe : Hualong-1.

L'ACP-1000 est un réacteur à eau pressurisée de 1 100 MWe, toujours développé par la CNNC, mais appartenant à la troisième génération de réacteur nucléaire et présentant alors une sûreté nucléaire améliorée). En 2016, il est présenté par la Chine comme étant un réacteur 100% chinois, développé indépendamment de licences étrangères[1].

Sa durée de vie minimum à la conception est de 60 ans. Le circuit primaire à toujours trois boucles. Le cœur du réacteur comprend 177 assemblages combustibles pour un cycle de recharge tous les 18 mois. Sur le plan de la sûreté, l'enceinte de confinement est à double parois et le réacteur possède des systèmes de sauvegarde actifs et passifs[1].

Les deux premiers ACP-1000 devaient être les unités no 5 et 6 de la centrale chinoise de Fuqing. Mais fin 2011 sous la pression de l’Agence Nationale de l’Énergie chinoise (NEA), la CNNC et la CGNPC se voient obligés de faire converger leur deux réacteurs de troisième génération respectifs (l'ACP-1000 de CNNC et l'ACPR-1000+ de CGNPC) vers un unique modèle commun nommé ACC-1000[8],[9],[10],[11],[12]. Ce réacteur est finalement renommé Hualong-1 (ou HPR-1000) et remplace tous les réacteurs ACP-1000 et ACPR-1000+ prévus en Chine[13],[14]. Les unités no 5 et 6 de la centrale chinoise de Fuqing sont alors les deux premiers Hualong-1 (construit par CNNC et donc proche de l'ACP-1000) à entrer en service commercial en 2021 et 2022[4].

Deux réacteurs ACP-1000 sont néanmoins construits à l'export, au Pakistan, à la centrale nucléaire de Kanupp (unités no 2 et 3, entrées en service respectivement en 2021 et 2022)[1].

ACP100 ou « Linglong-1 »

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Article connexe : Petit réacteur modulaire.

L'ACP100 ou « Linglong-1 » est un petit réacteur nucléaire modulaire à eau pressurisée (dit PRM ou SMR pour Small Modular Reactor) de 100 MWe. Il est développé par CNNC depuis 2010 à partir du design de l'ACP-1000. Son design préliminaire est validé en 2014, et il devient en 2016 le premier PRM à valider une analyse de sûreté par l'Agence internationale de l'énergie atomique. Ce réacteur est destiné à la production d'électricité, mais aussi de chaleur, de vapeur, ou pour la désalinisation de l'eau de mer[15],[16].

La Chine annonce également en 2016 un projet démonstrateur d'un réacteur nucléaire flottant à partir d'une version dérivée nommée ACP100S[17].

La majeur partie des composants du circuit primaire sont installés à l’intérieur de la cuve du réacteur. Le cœur du réacteur comprend 57 assemblages combustibles d'uranium enrichi. L'ACP100 est construit en partie enterré dans le sol[15],[16].

En , le ministère de l’environnement chinois autorise la construction d'un premier démonstrateur de Linglong-1 à la centrale nucléaire de Changjiang sur l’ile d'Hainan. Le projet est validé par CNNC en et sa construction débute en [18].

Réacteurs CNP, ACP-1000 et ACP100 dans le monde

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Article connexe : Liste des centrales nucléaires en Chine.

Les caractéristiques des réacteurs sont données dans le tableau ci-après, les données sont principalement issues de la base de données PRIS (Power Reactor Information System) de l’Agence internationale de l'énergie atomique (AIEA)[19].

Base de données établie par l'AIEA qui définit ainsi les termes[20] :

  • La puissance nette correspond à la puissance électrique délivrée sur le réseau et sert d'indicateur en termes de puissance installée,
  • La puissance brute correspond à la puissance délivrée par l'alternateur (= puissance nette augmentée de la consommation interne de la centrale),
  • La puissance thermique correspond, à la puissance délivrée par la chaudière nucléaire

Le début de construction correspond à la date de coulage des fondations du bâtiment réacteur. Une tranche (nom utilisé pour un réacteur complet) est considérée comme opérationnelle après son premier couplage au réseau. La mise en service commercial est le transfert contractuel de l’installation du constructeur vers le propriétaire ; en principe après réalisation des tests réglementaires et contractuels et après fonctionnement continu à 100 % pendant une durée définie au contrat de construction.

Listes des réacteurs CNP et ACP-1000 dans le monde
Pays Centrale Unité Modèle Puissance Début de construction Raccordement au réseau Mise en service commercial
nette (MWe) brute (MWe) thermique (MWt)
 Chine Changjiang 1[21] CNP-600 601 650 1 930
2[22] 601 650 1 930
Fuqing 1[23] CNP-1000 1 000 1 089 2 905
2[24] 1 000 1 089 2 905
3[25] 1 000 1 089 2 905
4[26] 1 000 1 089 2 905
Qinshan 1[27] CNP-300 298 310 966
2-1[28] CNP-600 610 650 1 930
2-2[29] 610 650 1 930
2-3[30] 610 650 1 930
2-4[31] 610 650 1 930
Tianwan 5[32] CNP-1000 1 000 1 118 2 905
6[33] 1 000 1 118 2 905 11 mai 2021 2 juin 2021
 Pakistan Chashma 1[34] CNP-300 300 325 999
2[35] 300 325 999
3[36] 315 340 999
4[37] 313 340 999
Kanupp 2[38] ACP-1000 / Hualong-1 (version CNNC) 1 017 1 100 3 060
3[39] 1 017 1 100 3 060
Liste des petits réacteurs modulaires ACP100 dans le monde
Pays Centrale Unité Modèle Puissance Début de construction Raccordement au réseau Mise en service commercial
nette (MWe) brute (MWe) thermique (MWt)
 Chine Changjiang Linglong-1[18] ACP100 100 125 385

Notes et Références

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  1. ↑ a b c d e f g et h (en-US) caroline, « Chinese reactor design evolution », sur Nuclear Engineering International, (consulté le )
  2. ↑ (en) « China forges ahead with nuclear energy », Nature,‎ (lire en ligne, consulté le )
  3. ↑ (en) « Status of Small and Medium Sized Reactor Designs », International Atomic Energy Agency, (consulté le )
  4. ↑ a et b (en) « Nuclear Power in China - World Nuclear Association », sur Association nucléaire mondiale (consulté le )
  5. ↑ « UxC: SMR Design Profile », www.uxc.com (consulté le )
  6. ↑ (en) « China's commercial reactors », Nuclear Engineering International (consulté le )
  7. ↑ (en) « Nuclear Power », sur Agence internationale de l'énergie atomique (consulté le )
  8. ↑ « Hualong-One, le réacteur chinois de troisième génération », sur Société française d'énergie nucléaire (consulté le )
  9. ↑ (en) « Advanced Nuclear Power Reactors | Generation III+ Nuclear Reactors - World Nuclear Association », sur Association nucléaire mondiale (consulté le )
  10. ↑ (en) « CGN Chairman He Yu Makes Proposal for Promoting Export of China-designed Nuclear Power Technology ACC1000 », sur China General Nuclear Power Corporation, (consulté le )
  11. ↑ (en) « Nuclear Power in China », sur Association nucléaire mondiale, (consulté le )
  12. ↑ (en) Caroline Peachey, « Chinese reactor design evolution », Nuclear Engineering International,‎ (lire en ligne, consulté le )
  13. ↑ (en) Ji Xing, Daiyong Song, Yuxiang Wu, « HPR1000: Advanced Pressurized Water Reactor with Active and Passive Safety », Engineering, vol. 2, no 1,‎ , p. 79–87 (DOI 10.1016/J.ENG.2016.01.017, lire en ligne, consulté le )
  14. ↑ (en) « Chinese firms join forces to market Hualong One abroad », World Nuclear News,‎ (lire en ligne, consulté le )
  15. ↑ a et b (en) « China approves construction of demonstration SMR : New Nuclear - World Nuclear News », sur www.world-nuclear-news.org (consulté le )
  16. ↑ a et b (en) « CNNC launches demonstration SMR project : New Nuclear - World Nuclear News », sur www.world-nuclear-news.org (consulté le )
  17. ↑ (en) « CNNC to construct prototype floating plant - World Nuclear News », sur www.world-nuclear-news.org (consulté le )
  18. ↑ a et b (en) « PRIS - Reactor Details », sur Agence internationale de l'énergie atomique (consulté le )
  19. ↑ (en) « People's Republic of China », sur Agence internationale de l'énergie atomique (consulté le ).
  20. ↑ (en) « Glossaire - PRIS Base de données réacteurs », sur Agence internationale de l'énergie atomique, (consulté le )
  21. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  22. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  23. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  24. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  25. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  26. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  27. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  28. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  29. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  30. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  31. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  32. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  33. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  34. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  35. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  36. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  37. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  38. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )
  39. ↑ (en) « PRIS - Reactor Details », sur pris.iaea.org (consulté le )

Voir aussi

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Articles connexes

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