ACP100

Főbb paraméterek

Főbb paramétereket összefoglaló táblázat
Fejlesztő cég	China National Nuclear Corporation (CNNC), Kína
Reaktortípus	Nyomottvizes reaktor (PWR)
Hűtőközeg	Könnyűvíz (H2O)
Moderátor	Könnyűvíz (H2O)
Termikus teljesítmény	385 MWt
Villamos teljesítmény	125 MWe
Zóna kilépő hőmérséklet	319,5 °C
Üzemanyag	4,95% dúsítású urán-dioxid
Üzemanyag elrendezése	UO2, 17×17 négyszögrácsos kazetta
Kampányhossz	24 hónap
Jelenlegi státusz	Építés alatt
Első reaktor várható üzembe helyezésének éve	2019

Áttekintés

A China National Nuclear Corporation (CNNC) által fejlesztett ACP100, más néven Linglong One, egy harmadik generációs, integrált kialakítású, nyomottvizes kis moduláris reaktor. A típus a CNNC meglévő PWR-technológiai tapasztalataira épül, de a nagy nyomottvizes blokkokhoz képest kompaktabb primerköri elrendezést és kiterjedt passzív biztonsági rendszereket alkalmaz [1], [2].

A reaktor hőteljesítménye 385 MWt, villamos teljesítménye az összefoglaló táblázat alapján 125 MWe. Ezzel az ACP100 a kisebb könnyűvizes SMR-ek közé sorolható. A típus első megvalósítása a kínai Hainan tartományban, a Changjiang atomerőmű telephelyén épülő demonstrációs egység [3], [4].

Primer rendszer és energiaátalakítás

Az ACP100 egyik legfontosabb sajátossága az integrált primerköri kialakítás. A hagyományos hurkos PWR-ekkel szemben a fő primerköri berendezések jelentős része a reaktormodulon belül vagy közvetlenül ahhoz kapcsolva helyezkedik el. A reaktormodul magába foglalja a reaktortartályt, az egyszer átmenő gőzfejlesztőket, a főkeringtető-szivattyúkat, a reaktortartály belső szerkezeteit és az integrált felső fejrész egységet [6].

A primer rendszerhez négy főkeringtető-szivattyú, tizenhat egyszer átmenő gőzfejlesztő és egy térfogatkompenzátor tartozik [6]. A kompakt elrendezés csökkenti a nagy átmérőjű primerköri csővezetékek szerepét, így mérsékli a nagy hűtőközegvesztéses üzemzavarok valószínűségét és következményeit [7].

A típus a PWR-ekre jellemző primer–szekunder körös energiaátalakítást alkalmazza. A primerköri víz nyomás alatt marad, hőjét a gőzfejlesztőkön keresztül adja át a szekunder körnek, ahol a gőz a turbinát hajtja. A táblázat szerinti zóna kilépő hőmérséklet 319,5 °C.

Üzemanyag és aktív zóna

Az aktív zóna 57 darab CF3S típusú, rövidített nyomottvizes üzemanyag-kazettából épül fel. A kazetták aktív hossza 2,15 m, az üzemanyagciklus hossza 24 hónap, a tervezett üzemidő pedig 60 év [2].

Az összefoglaló táblázat alapján az üzemanyag 4,95% dúsítású urán-dioxid, 17×17 négyszögrácsos kazettaelrendezésben. A zóna reaktivitásának szabályozásában szabályozórudak, szilárd kiégő mérgek és bór is szerepet kapnak. A források alapján 25 darab szabályozórúd, mágneses emelőmechanizmusú hajtás, valamint szabályozórúd–kiégő méreg–bór alapú reaktivitás-szabályozási módszer alkalmazható [6].

A zónában Gd₂O₃ szilárd kiégő méreggel ellátott üzemanyag-kazetták alkalmazása szerepel a forrásokban [6], [8]. Ez a kampány eleji többletreaktivitás lekötését segíti, majd a kiégés előrehaladtával fokozatosan csökken a neutronelnyelő hatása.

Nukleáris biztonsági funkciók

A nukleáris biztonság három fő funkcióját az alábbi rendszerek látják el.

Reaktivitás-szabályozás és leállítás

A láncreakció szabályozására és gyors leállítására szabályozó- és biztonságvédelmi rudak szolgálnak, amelyeket a reaktortartályhoz kapcsolódó szabályozórúd-hajtások mozgatnak. A reaktivitásszabályozás nem kizárólag rudakon alapul, hanem szilárd kiégő mérgek és bór alkalmazásával egészül ki [6].

A bórsavtartalmú injektálás a passzív biztonsági rendszerekben is szerepet kap, mivel a biztonsági hűtővíztartályok magasan bórozott vizet tartalmaznak. Ez baleseti helyzetben segíti a zóna szubkritikus állapotban tartását [8].

Üzemzavari zónahűtés és remanenshő-elvonás

Az ACP100 egyik fő sajátossága a passzív biztonsági rendszerkoncepció. A típus nem alkalmaz aktív üzemzavari zónahűtő rendszert, aktív konténment-spray rendszert vagy aktív recirkulációs rendszert. A biztonsági funkciók ellátásához nincs szükség biztonsági osztályú vészhelyzeti váltakozóáramú betáplálásra [6], [8].

A passzív biztonsági rendszer fő elemei a passzív zónahűtő rendszer, a passzív remanenshő-elvonó rendszer, a passzív konténmenthő-elvonó rendszer, az automatikus nyomáscsökkentő rendszer és a passzív hidrogénkezelő rendszer [6]. A passzív biztonsági injektáló rendszer hűtővíztároló tartályokat, injektáló tartályokat, konténmenten belüli víztárolót és kapcsolódó injektáló vezetékeket tartalmaz [7].

A passzív remanenshő-elvonó rendszer célja, hogy a reaktor leállítása után a zónában keletkező hőt külső villamos energia és aktív szivattyúzás nélkül is el lehessen vezetni. A konstrukció 72 órás kezelői beavatkozás nélküli időtartammal számol üzemzavar esetén [6], [8].

Radioaktív anyagok visszatartása

A radioaktív anyagok visszatartása az ACP100 esetében is a könnyűvizes reaktorokra jellemző mérnöki gátak rendszerére épül. A fő gátak az üzemanyagmátrix, az üzemanyagpálca burkolata, a primerköri nyomástartó rendszer és a konténment.

A konténmenten belül helyezkedik el a reaktor hűtőrendszerének és a passzív biztonsági rendszernek jelentős része [7]. A Changjiang demonstrációs projekt építési mérföldkövei alapján külön konténmentedény-elemek és külső beton konténmentszerkezet is megjelenik a kialakításban [9], [10].

Súlyos baleseti helyzetek kezelésére a források passzív hidrogénrekombinátorokat, automatikus nyomáscsökkentő rendszert, reaktorüreg-elárasztást és passzív konténmenthő-elvonást említenek [6]. Ezek célja a hidrogénfelhalmozódás, a nagy nyomású zónaolvadási állapot, a reaktortartály-károsodás és a konténment túlnyomásának megelőzése vagy mérséklése.

Előnyök, alkalmazhatóság és korlátok

Az ACP100 legnagyobb előnye a kompakt integrált PWR-kialakítás, a passzív biztonsági rendszerek és a többcélú alkalmazhatóság kombinációja. A típus nem kizárólag villamosenergia-termelésre készült: a CNNC és a nemzetközi források szerint alkalmas lehet villamosenergia-termelésre, távhőellátásra, technológiai gőztermelésre és tengervíz-sótalanításra is [4], [5], [8].

A viszonylag kis teljesítmény miatt az ACP100 olyan felhasználási területeken lehet előnyös, ahol egy nagy atomerőművi blokk teljesítménye túl nagy lenne: szigetek, gyengébb villamos hálózatok, ipari parkok, bányászati területek, távhőigények vagy vízhiányos térségek energiaellátása esetén [4], [8].

A nyomottvizes technológia ugyanakkor a zóna kilépő hőmérséklete miatt korlátozott hőmérsékletű hőforrást biztosít. Emiatt az ACP100 elsősorban alacsonyabb és közepes hőmérsékletű hőalkalmazásokra, távhőre, alacsonyabb paraméterű technológiai gőzre és sótalanításra lehet alkalmas, nem pedig magas hőmérsékletű ipari folyamatokra.

A típus további korlátja a first-of-a-kind jelleg. Bár a konstrukció meglévő PWR-technológiákra és kínai fejlesztési tapasztalatra épül, a kereskedelmi demonstrációs egység még nem jelent hosszú távú üzemeltetési referenciát. A gazdaságosság javulását elsősorban a sorozatgyártástól, a moduláris gyártástól és a kapcsolt energiatermelési alkalmazásoktól várják [8].

Projektállapot és engedélyezés

Az ACP100 fejlesztése 2010 körül indult. A CNNC szerint a konstrukció előzetes terve 2014-ben készült el, és 2016-ban az ACP100 lett az első SMR, amely teljesítette az IAEA Generic Reactor Safety Review folyamatát [4], [5], [8].

A Changjiang demonstrációs projekt 2021. július 13-án kezdődött. A reaktormodul 2023 augusztusában került a helyére, a külső konténmentkupolát 2024 februárjában emelték be, a hidegpróbák 2025 októberében fejeződtek be, a nem nukleáris gőzös turbinapróba pedig 2025. december 23-án sikeresen lezajlott [5], [10].

A 2026-os források alapján a Linglong One demonstrációs egysége az üzembe helyezés előtti tesztelési és befejezési fázisban van. A kereskedelmi üzem kezdete a projekt előrehaladásától és a hatósági jóváhagyásoktól függ [3], [5], [11].

Rövid értékelés

Az ACP100 fejlesztési stratégiája a könnyűvizes reaktortechnológia konzervatív alapjait kombinálja erősen integrált primerköri elrendezéssel és kiterjedt passzív biztonsági rendszerekkel. Műszaki szempontból legfontosabb újítása nem az üzemanyag vagy a reaktorfizikai alapelv radikális megváltoztatása, hanem a PWR főberendezéseinek kompakt reaktormodulba szervezése, a nagy átmérőjű primerköri csővezetékek szerepének csökkentése és a passzív üzemzavari rendszerek alkalmazása.

A típus várhatóan elsősorban olyan helyeken lehet versenyképes, ahol a kisebb egységteljesítmény, a távhő-, gőz- vagy sótalanítási alkalmazás, illetve a gyorsabb telepíthetőség fontosabb, mint a nagy blokkok alacsonyabb fajlagos beruházási költsége. A Changjiang demonstrációs projekt sikere vagy késése ezért nemcsak a kínai SMR-program, hanem általában a kereskedelmi, szárazföldi könnyűvizes SMR-ek megítélése szempontjából is jelentős referenciává válhat.

Források

[1] CNNC / China Zhongyuan Engineering Corporation, ACP100.
https://en.cnos.cn/czec_en/technology/acp100/index.html

[2] Song Danrong, NPIC/CNNC, Progress of Advanced and Small Modular Reactor, 2024.
https://aben.org.br/wp-content/uploads/2024/06/Song-Danrong-NPIC_CNNC.pdf

[3] IAEA PRIS, LINGLONG-1 (Hainan Changjiang SMR) – Reactor Details, utolsó frissítés: 2026-04-26.
https://pris.iaea.org/pris/CountryStatistics/ReactorDetails.aspx?current=1111

[4] CNNC, World's first commercial Linglong One onshore small reactor starts construction, 2021-07-14.
https://en.cnnc.com.cn/2021-07/14/c_1023245.htm

[5] World Nuclear News, Chinese SMR completes non-nuclear steam start up test, 2026-01-08.
https://www.world-nuclear-news.org/articles/chinese-smr-completes-non-nuclear-steam-start-up-test

[6] Song Danrong, CNNC, Specific Design Consideration of ACP100 for Application in the Middle East and North Africa Region, IAEA / GNSSN workshop material, 2017.
https://gnssn.iaea.org/NSNI/SMRP/Shared%20Documents/TM%202%20-%205%20October%202017/Specific%20Design%20Consideration%20of%20ACP100%20for%20Application%20in%20the%20Middle%20East%20and%20North%20Africa%20Region.pdf

[7] Song Danrong, Small Modular Nuclear Reactor (SMR) Research and Development (R&D) and Deployment in China, ICAPP 2014.
https://www.aben.com.br/Arquivos/325/325.pdf

[8] Song Danrong, CNNC, ACP100, IAEA INPRO presentation, 2019.
https://nucleus.iaea.org/sites/INPRO/df17/IV.1.-DanrongSong-ACP100.pdf

[9] CNNC, First main pump for Chinese SMR shipped, 2025-03-31.
https://en.cnnc.com.cn/2025-03/31/c_1083948.htm

[10] CNNC / IAEA workshop material, Development and Construction of ACP100, 2023.
https://nucleus.iaea.org/sites/smr/SMR_Platform_Meeting_Public_Assets/INT2023%20Workshops%202023-%20Technology%20Development%20and%20Applications%20of%20Small%20Modular%20Reactor%20for%20SMRs/Interregional%20Event%20on%20Technology%20Development%20and%20Applications%20of%20Small%20Modular%20Reactors/2_01_Construction%20ACP100.pdf

[11] Reuters, China to start commercial operation of first small modular nuclear reactor in 2026, 2025-12-11.
https://www.reuters.com/business/energy/china-start-commercial-operation-first-small-modular-nuclear-reactor-2026-2025-12-11/