In december is de Shidaowan-kerncentrale officieel opgestart. Het is de eerste commercieel werkende kerncentrale van de vierde generatie ter wereld. De centrale is veiliger en milieuvriendelijker dan deze van de vorige generaties.
De kerncentrale van Shidaowan aan de kust van de provincie Shandong is een in China ontworpen centrale waarvan de kern gekoeld wordt door gas op hoge temperatuur. Na 168 uur proefdraaien is ze in december officieel operationeel geworden voor commerciële elektriciteitsproductie. China heeft daarmee een wereldprimeur.
Wat is speciaal aan de technologie van de vierde generatie? In het hart van een kernreactor vindt kernsplitsing plaats waarbij een grote hoeveelheid warmte vrijkomt. Die voert men via een primair koelcircuit af naar een secundair circuit waar stoom gemaakt wordt die dan elektriciteit genereert in een turbine. In de eerste drie generaties reactoren werd de hitte van de kern overwegend afgevoerd door water in het primair circuit, al dan niet onder hoge druk.
Deze reactoren zijn kwetsbaar doordat oververhitting stoomvorming en ontploffing in dat koelcircuit kan veroorzaken.
Oudere kernreactoren produceren bovendien veel nucleair afval en gebruiken de uraniumbrandstof weinig efficiënt. Bovendien hebben nucleaire ongelukken wereldwijd onrust veroorzaakt.
Veiliger en efficiënter
Een reactor van de vierde generatie is veiliger en efficiënter. De reactor van Shidaowan wordt niet gekoeld met water maar met heliumgas op hoge temperatuur. Dit elimineert het risico op stoomontploffingen en laat toe op hogere temperaturen en energie-efficiënter te werken. De efficiëntie van de elektriciteitsproductie kan opgedreven worden tot 50%, te vergelijken met de 33% van klassieke centrales. Het heliumgas op hoge temperatuur kan niet enkel voor elektriciteitsproductie, maar ook voor de aanmaak van groene waterstof gebruikt worden.
Een ander verschil is dat de neutronen van de kernsplitsing – de radioactiviteit- niet opgevangen worden door de koelvloeistof van het primaire circuit. De brandstof zit gevat in beschermende grafietomhulsels, die bestand zijn tegen temperaturen tot 1.650°C zonder dat er radioactiviteit vrijkomt. Aangezien een dergelijk hoge temperatuur zelfs bij een zwaar ongeval niet bereikt wordt, is er geen risico dat de kern van de reactor smelt en grote hoeveelheden radioactiviteit vrijkomen.
De reactor van de vierde generatie is door zijn ontwerp ook erg geschikt voor modulaire productie in een fabriek, en dus bruikbaar voor flexibele elektriciteitsproductie.
Nog maar een begin
De Shidaowan-centrale is het resultaat van gezamenlijk O&O door elektriciteitsproducent China Huaneng, Tsinghua universiteit, China National Nuclear Power Corporation en anderen. Meer dan 90% van de onderdelen zijn in China zelf gemaakt. De bouw van deze primeur duurde 11 jaar. Men verbond de centrale al eind 2021 met het net. Ze levert nu dus op volle capaciteit energie voor het stroomnet.
De eerste reactor kan 200 MW produceren. Ter vergelijking: een grote klassieke centrale haalt 1.200 MW. De bedoeling is echter 10 reactoren van de vierde generatie op de site te laten draaien, wat de capaciteit in totaal op 2.000 MW brengt, met een grote flexibiliteit. Men is al begonnen met de bouw van de bijkomende reactoren.
Op dezelfde site worden ook twee supercentrales van 1.500 MW elk gebouwd. De technologie is gezamenlijk ontwikkeld door Westinghouse en de China National Nuclear Power Corporation op basis van de Westinghouse AP1000 reactor, de meest geavanceerde in de Westerse wereld.
China bouwt kernenergie uit als één van de energievormen zonder uitstoot van broeikasgassen. In omvang is het echter minder belangrijk dan waterkracht, wind- of zonnenergie.
Bron: Science Express (The China Academy)
