China es uno de los mayores productores de energía nuclear del mundo . El país ocupa el tercer lugar en el mundo tanto en capacidad total de energía nuclear instalada como en electricidad generada, lo que representa alrededor de una décima parte de la energía nuclear generada a nivel mundial. A febrero de 2023, China tiene 55 plantas con 57GW en operación, 22 en construcción con 24 GW y más de 70 planificadas con 88GW. Alrededor del 5% de la electricidad del país se debe a la energía nuclear. [7] Estas plantas generaron 417 TWh de electricidad en 2022 [8] Esto se compara con las cifras de septiembre de 2022 de 53 reactores nucleares, con una capacidad total de 55,6 gigavatios (GW). [9] En 2019, la energía nuclear había aportado el 4,9% de la producción total de electricidad china, con 348,1 TWh . [2]
La energía nuclear se ha considerado una alternativa al carbón debido a las crecientes preocupaciones sobre la calidad del aire, el cambio climático y la escasez de combustibles fósiles. [10] [11] El Grupo General de Energía Nuclear de China ha articulado el objetivo de 200 GW para 2035, producidos por 150 reactores adicionales. [12] [13]
China tiene dos importantes empresas de energía nuclear, la Corporación Nuclear Nacional de China, que opera principalmente en el noreste de China, y el Grupo General de Energía Nuclear de China (anteriormente conocido como China Guangdong Nuclear Power Group), que opera principalmente en el sureste de China. [14]
China aspira a maximizar la autosuficiencia en la fabricación y el diseño de tecnología de reactores nucleares, aunque también se fomenta la cooperación internacional y la transferencia de tecnología. Los reactores avanzados de agua a presión , como el Hualong One, son la tecnología principal en el futuro cercano, y también se planea exportar el Hualong One. [15] [16] China planea construir hasta treinta reactores de energía nuclear en países involucrados en la Iniciativa de la Franja y la Ruta para 2030. [17] [18] [19] A mediados de siglo, los reactores de neutrones rápidos se consideran los principales tecnología, con una capacidad prevista de 1400 GW para 2100. [20] [21] [22] China también participa en el desarrollo de reactores de fusión nuclear a través de su participación en el proyecto ITER , habiendo construido un reactor de fusión nuclear experimental conocido como EAST ubicado en Hefei , [23] así como la investigación y el desarrollo del ciclo del combustible del torio como posible medio alternativo de fisión nuclear . [24]
En la Guerra Fría, la motivación inicial de Beijing para desarrollar energía nuclear se debió en gran medida a motivos de seguridad. [25] Entre 1950 y 1958, la construcción de energía nuclear china dependió en gran medida de la cooperación con la URSS . [26] La primera iniciativa se lanzó con el establecimiento de la Corporación China-Unión Soviética de Metales No Ferrosos y Metales Raros y la primera instalación central de investigación atómica, el Instituto de Energía Atómica de la Academia China de Ciencias en Beijing. [27] En febrero de 1955, se creó con ayuda soviética en Xinjiang una planta de separación química para la producción de U-235 apto para armas y plutonio , y en abril se estableció el Instituto de Energía Atómica de Changchun. [26] Varios meses después, el 29 de abril de 1955, se firmó el Tratado de Cooperación Atómica Sino-Soviético . [28] La Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC) también se estableció en 1955. Además de la cooperación con la URSS, China ha comenzado a aprender tecnología nuclear enviando estudiantes a la URSS. [26] En diciembre de 1958, el desarrollo de la energía nuclear se había convertido en el proyecto de máxima prioridad en el Proyecto de Plan de Doce Años para el Desarrollo de la Ciencia y la Tecnología . [26]
La segunda fase se caracteriza por el objetivo de ser completamente autosuficientes en el desarrollo de la energía nuclear. [26] En junio de 1959, la URSS puso fin oficialmente a cualquier forma de ayuda nuclear a China y retiró a los técnicos soviéticos. [29] China sufrió, pero continuó el desarrollo de la energía nuclear gracias a investigaciones y aportes masivos. Para fortalecer rápidamente su industria de energía atómica, el Comité Central decidió que China debe dedicar más recursos exclusivamente a actividades relacionadas con la energía nuclear. [30] En consecuencia, el Instituto de Energía Atómica creó institutos filiales de organizaciones de investigación en cada provincia, ciudad importante y región autónoma. [26] A finales de 1963, China había construido más de cuarenta plantas de separación química para la extracción de uranio y torio . [26] En el año comprendido entre 1961 y 1962, China logró logros significativos en el desarrollo nuclear que consolidan aplicaciones futuras. De 1959 a 1963, se construyó en Lanzhou una planta de difusión gaseosa que utilizaba un gran reactor de 300 MW. [31] Se estimó que los chinos invirtieron más de 1.500 millones de dólares en la construcción de esta planta. [26]
Después del progreso explosivo de la década de 1950, el desarrollo nuclear chino se desaceleró posiblemente debido a la Revolución Cultural , por lo que sólo tuvo lugar una prueba nuclear en 1970. [26] El 8 de febrero de 1970, China publicó su primer plan de energía nuclear, y el Instituto 728 (ahora (llamado Instituto de Investigación y Diseño de Ingeniería Nuclear de Shanghai) [32] .
La primera central nuclear diseñada y construida de forma independiente, la central nuclear de Qinshan , se construyó en 1984 y se conectó con éxito a la red el 15 de diciembre de 1991. [33] [34] El reactor es del tipo CNP-300 .
Junto con la reforma económica china , China siguió exigiendo la expansión de sus sectores eléctricos. [35] Como parte del décimo Plan Quinquenal de China (2001-2005), una parte clave de la política energética es "garantizar la seguridad energética, optimizar la combinación energética, mejorar la eficiencia energética y proteger el medio ambiente ecológico". [35] El plan de seguridad nuclear de 2013 establecía que más allá de 2016 sólo se pondrían en marcha plantas de Generación III , y hasta entonces sólo se pondrían en marcha muy pocas plantas de Generación II+. [36]
En 2014, China todavía planeaba tener 58 GW de capacidad para 2020. [37] Sin embargo, debido a la reevaluación tras el desastre nuclear de Fukushima Daiichi en Japón, pocas plantas comenzaron a construirse a partir de 2015 y este objetivo no se cumplió. [38]
En 2019, China tenía un nuevo objetivo de 200 GWe de capacidad de generación nuclear para 2035, lo que representa el 7,7% de la capacidad total de generación de electricidad prevista de 2600 GWe. [2] A finales de diciembre de 2020, el número total de unidades de energía nuclear en funcionamiento en China continental llegó a 49, con una capacidad instalada total de 51 GWe, ocupando el tercer lugar en el mundo en términos de capacidad instalada y el segundo en el mundo. en términos de generación de energía en 2020; Con 16 unidades de energía nuclear en construcción, el número de unidades en construcción y la capacidad instalada ocupan el primer lugar en el mundo durante muchos años. [33] Se prevé que en 2035 la energía nuclear represente el 10% de la generación de electricidad. [39]
La Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA), dependiente de la Autoridad de Energía Atómica de China (CAEA), es el organismo regulador y de concesión de licencias que también mantiene acuerdos internacionales en materia de seguridad. Fue creado en 1984 y depende directamente del Consejo de Estado . En relación con el AP1000, la NNSA trabaja en estrecha colaboración con la Comisión Reguladora Nuclear de EE. UU. China ha sido miembro del Organismo Internacional de Energía Atómica (OIEA) desde 1984. [39]
China ha solicitado y acogido 12 misiones del Equipo de Revisión de la Seguridad Operacional (OSART) de los equipos de la OIEA hasta octubre de 2011, y cada planta generalmente tiene una revisión de seguridad externa cada año, ya sea OSART, revisión por pares de WANO o revisión por pares de la CNEA (con el Instituto de Investigación para Operaciones de energía nuclear). [40]
Tras el desastre nuclear de Fukushima Daiichi en Japón, China anunció el 16 de marzo de 2011 que se congelarían todas las aprobaciones de plantas nucleares y que se realizarían "controles completos de seguridad" de los reactores existentes. [41] [42] Aunque Zhang Lijun , Viceministro de Protección Ambiental, ha indicado que la estrategia general de energía nuclear de China continuaría, [42] algunos comentaristas han sugerido que los costos adicionales relacionados con la seguridad y la opinión pública podrían provocar un replanteamiento a favor de un programa ampliado de energía renovable . [42] [43]
Los métodos actuales de China para almacenar combustible nuclear gastado (SNF) solo son sostenibles hasta mediados de la década de 2020, y es necesario desarrollar una política para manejar el SNF. [44]
En 2017, nuevas leyes reforzaron los poderes de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear , creando nuevos "mecanismos institucionales", una "división del trabajo" más clara y una mayor divulgación de información. [45]
El director general de la OIEA, Rafael Grossi , realizó su primera visita oficial en mayo de 2023 y firmó varios acuerdos con el regulador nuclear de China, la Autoridad de Energía Atómica de China . Grossi afirmó que "China es uno de los socios más importantes de la OIEA y un líder mundial en energía nuclear". [39]
En 1998 se inició la construcción de dos reactores AECL CANDU-6 de 728 MW en la central nuclear de Qinshan . El primero entró en funcionamiento en 2002, el segundo en 2003. Los reactores CANDU pueden utilizar uranio reprocesado de baja calidad procedente de reactores convencionales como combustible, reduciendo así las existencias de combustible nuclear gastado de China . [46]
La empresa rusa Atomstroyexport fue contratista general y proveedor de equipos para las centrales eléctricas Tianwan AES-91 que utilizan la versión V-428 del probado reactor VVER-1000 de 1.060 MWe de capacidad, cuya construcción comenzó en 1999. En 2012 comenzaron a utilizarse otras dos unidades de Tianwan. la misma versión del reactor VVER-1000.
El 7 de marzo de 2019, la Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC) y Atomstroyexport firmaron el contrato detallado para la construcción de cuatro VVER-1200 , dos en la central nuclear de Tianwan y dos en la central nuclear de Xudabao . La construcción comenzará en mayo de 2021 y se espera la operación comercial de todas las unidades entre 2026 y 2028. [47]
En 2007 se iniciaron negociaciones con la empresa francesa Areva sobre los reactores EPR de tercera generación. Se construyeron dos reactores Areva EPR de 1660 MWe en Taishan , cuya construcción comenzó en 2009.
Se planeó que el Westinghouse AP1000 fuera la base principal del paso de China a la tecnología de Generación III. En julio de 2018, el primero de los cuatro reactores AP1000 se conectó a la red. [48]
Tras la quiebra de Westinghouse en 2017, en 2019 se decidió construir el Hualong One en lugar del AP1000 en Zhangzhou . [49]
Los reactores nucleares CNP Generación II (y el sucesor de la Generación III, ACP) fueron una serie de reactores nucleares desarrollados por la Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC) y son predecesores del diseño más actual Hualong One .
La serie CNP de reactores de Generación II comenzó con el reactor de agua a presión CNP-300 y fue el primer diseño de reactor desarrollado a nivel nacional en China. La primera unidad comenzó a funcionar en la central nuclear de Qinshan en 1991.
Una versión más grande del reactor, el CNP-600 , se desarrolló basándose en el diseño del reactor CNP-300 [50] y M310 utilizado en la central nuclear de Daya Bay . [51] [52] Se instaló en la central nuclear de Changjiang , con dos unidades operativas desde 2015 y 2016, respectivamente. También se desarrolló un sucesor del ACP-600 de Generación III , pero no se construyó ninguno.
Desde la década de 1990 se estaba desarrollando una versión de tres bucles y 1000 MW del reactor CNP, el CNP-1000, con la ayuda de los proveedores Westinghouse y Framatome (ahora AREVA). Posteriormente se construyeron 4 unidades del CNP-1000 en la central nuclear de Fuqing . Se detuvo el trabajo adicional en el CNP-1000 en favor del ACP-1000.
En 2013, China anunció que había desarrollado de forma independiente el ACP-1000 de Generación III , y las autoridades chinas reclamaron todos los derechos de propiedad intelectual sobre el diseño. Como resultado del éxito del proyecto Hualong One, hasta la fecha no se ha construido ningún reactor ACP-1000. CNNC había planeado originalmente utilizar el ACP-1000 en los reactores 5 y 6 de Fuqing , pero cambió al Hualong One. [53]
El CPR-1000 era un reactor de Generación II desarrollado por China General Nuclear Power Group (CGN). Es el tipo de reactor más numeroso en China, con 22 unidades operativas. Este tipo de reactor es un desarrollo chino del diseño francés de tres circuitos de enfriamiento de 900 MWe importado en la década de 1990, y la mayoría de los componentes ahora se construyen en China. Areva conserva los derechos de propiedad intelectual , lo que afecta el potencial de ventas del CPR-1000 en el extranjero. [10]
La primera central nuclear CPR-1000 de China, Ling Ao-3 , se conectó a la red el 15 de julio de 2010. [54] El diseño se ha construido progresivamente con niveles crecientes de componentes chinos. Shu Guogang, director general del Proyecto de Energía Nuclear de Guangdong en China, dijo: "Construimos el 55 por ciento de la Fase 2 de Ling Ao , el 70 por ciento de Hongyanhe , el 80 por ciento de Ningde y el 90 por ciento de la estación Yangjiang ". [ cita necesaria ]
En 2010, la China Guangdong Nuclear Power Corporation anunció el diseño ACPR1000 , una nueva evolución del diseño del CPR-1000 a un nivel de Generación III , que también reemplazaría los componentes limitados por derechos de propiedad intelectual. CGNPC pretendía poder comercializar de forma independiente el ACPR1000 para su exportación en 2013. [55] Varios ACPR1000 están en construcción en China, pero para la exportación este diseño fue reemplazado por el Hualong One.
Hualong One es desarrollado conjuntamente por la Corporación Nuclear Nacional de China (CNNC) y el Grupo General de Energía Nuclear de China (CGN), basado en el ACP1000 de tres bucles de CNNC y el ACPR1000 de CGN, que a su vez se basan en el M310 francés . [ cita necesaria ]
Desde 2011, CNNC ha estado fusionando progresivamente el diseño de su central nuclear ACP-1000 [ cita necesaria ] con el diseño CGN ACPR-1000 , permitiendo algunas diferencias, bajo la dirección del regulador nuclear chino. Ambos son diseños de tres bucles originalmente basados en el mismo diseño francés M310 utilizado en Daya Bay con 157 conjuntos combustibles, pero pasaron por diferentes procesos de desarrollo (el ACP-1000 de CNNC tiene un diseño más doméstico con 177 conjuntos combustibles, mientras que el ACPR-1000 de CGN es un copia más cercana con 157 conjuntos combustibles). [40] A principios de 2014, se anunció que el diseño fusionado pasaría del diseño preliminar al diseño detallado. La potencia será de 1.150 MWe, con una vida útil de diseño de 60 años, y utilizará una combinación de sistemas de seguridad pasivos y activos con doble contención. Se mantuvo el diseño de 177 elementos combustibles de CNNC.
Después de la fusión, ambas empresas conservan su propia cadena de suministro y sus versiones del Hualong One diferirán ligeramente (las unidades construidas por CGN conservarán algunas características del ACPR1000), pero se considera que el diseño está estandarizado. Alrededor del 85% de sus componentes se fabricarán en el país. [57]
La potencia de salida del Hualong One será de 1.170 MWe brutos, 1.090 MWe netos, con una vida útil de diseño de 60 años y utilizaría una combinación de sistemas de seguridad activos y pasivos con doble contención. [56] Tiene un diseño de núcleo de 177 conjuntos con un ciclo de reabastecimiento de combustible de 18 meses. La tasa de utilización de la central eléctrica llega al 90%. CNNC ha dicho que sus sistemas de seguridad activa y pasiva, su contención de doble capa y otras tecnologías cumplen con los más altos estándares de seguridad internacionales. [58]
El Hualong One ahora se considera en gran medida como el reemplazo de todos los diseños anteriores de reactores nucleares chinos y se ha exportado al extranjero.
CNNC planea comenzar a construir una versión de seguimiento, llamada Hualong Two, para 2024. Será una versión más económica que utilizará tecnología similar, reducirá el tiempo de construcción de 5 a 4 años y reducirá los costos en aproximadamente una cuarta parte, desde 17.000 yuanes por kW. a 13.000 yuanes por kW. [59] [60]
En septiembre de 2020, la Corporación Estatal de Inversión en Energía de China lanzó un diseño basado en el Westinghouse AP1000 para una consideración de implementación más amplia. Se le dio el nombre de Guohe One. [61]
A partir de 2023 [actualizar], el Consejo de Estado permite la construcción de seis CAP1000, Haiyang 3 y 4, Lianjiang 1 y 2 y Sanmen 3 y 4. [62] [63] Oficialmente, la construcción de Sanmen 3 comenzó en junio de 2022, y de Haiyang 3 en julio de 2022.
China está desarrollando varios diseños de reactores de cuarta generación. El HTR-PM , un HTGR , está en construcción. El HTR-PM es un descendiente del reactor AVR y está basado en parte en el anterior reactor chino HTR-10 . También se está construyendo un reactor rápido refrigerado por sodio , el CFR-600 .
En julio de 2019, la Corporación Nuclear Nacional de China anunció que comenzaría a construir un pequeño reactor modular (SMR) ACP100 de demostración en el lado noroeste de la actual central nuclear de Changjiang a finales de año. [64] El diseño del ACP100 comenzó en 2010 y fue el primer proyecto SMR que pasó una evaluación de seguridad independiente realizada por la Agencia Internacional de Energía Atómica en 2016. También se lo conoce como Linglong One y es un módulo de reactor totalmente integrado con un refrigerante interno. El sistema, con un intervalo de repostaje de 2 años, produce 385 MWt y unos 125 MWe, incorpora elementos de seguridad pasiva y puede instalarse bajo tierra. [65] [66]
La mayoría de las centrales nucleares de China están ubicadas en la costa y generalmente utilizan agua de mar para enfriar un ciclo directo de una sola vez. El New York Times ha informado que China está colocando muchas de sus plantas nucleares cerca de las grandes ciudades y existe la preocupación de que decenas de millones de personas puedan quedar expuestas a la radiación en caso de accidente. [14] Las centrales nucleares vecinas de China, Daya Bay y Lingao, tienen alrededor de 28 millones de personas en un radio de 75 kilómetros que cubre Hong Kong. [67]
Tras el accidente de Fukushima y la consiguiente pausa en las aprobaciones de nuevas centrales, el objetivo adoptado por el Consejo de Estado en octubre de 2012 pasó a ser 60 GWe para 2020, con 30 GWe en construcción. En 2015, el objetivo de capacidad nuclear en funcionamiento en 2030 era de 150 GWe, que proporcionarían casi el 10% de la electricidad, y de 240 GWe en 2050, que proporcionarían el 15%.
Sin embargo, de 2016 a 2018, hubo una nueva pausa en el programa de nueva construcción, sin nuevas aprobaciones durante al menos dos años, lo que provocó que el programa se desacelerara drásticamente. Los retrasos en la construcción china de los reactores AP1000 y EPR, junto con la quiebra en Estados Unidos de Westinghouse , el diseñador del AP1000, han creado incertidumbres sobre la dirección futura. Además, algunas regiones de China ahora tienen un exceso de capacidad de generación, y se ha vuelto menos seguro hasta qué punto los precios de la electricidad pueden sostener económicamente las nuevas construcciones nucleares mientras el gobierno chino está liberalizando gradualmente el sector de generación. [68] [69]
En 2018, un análisis de la revista Nuclear Engineering International sugiere que una capacidad inferior al plan de 90 GWe es plausible para 2030. [70] En 2023 [actualizar], China tenía 52 GW de energía nuclear operativa, con 21 GW en construcción (consulte la tabla a continuación).
Bloomberg News informó que el Congreso Nacional del Pueblo de 2020 apoyó la futura construcción de 6 a 8 reactores al año, que Bloomberg consideró probable que estuviera dominado por el diseño nacional Hualong One. [71] En 2019, China tenía un nuevo objetivo de 200 GWe de capacidad de generación nuclear para 2035, lo que representa el 7,7% de la capacidad total de generación de electricidad prevista de 2600 GWe. [2]
El primer gran proyecto comercial rentable y exitoso fue la planta nuclear de Daya Bay , que pertenece en un 25% al grupo CLP de Hong Kong y exporta el 70% de su electricidad a Hong Kong. Estas importaciones suministran el 20% de la electricidad de Hong Kong.
Para acceder al capital necesario para cumplir el objetivo de 80 GW para 2020, China ha comenzado a otorgar capital en proyectos nucleares a las cinco grandes corporaciones energéticas de China:
Al igual que las dos empresas nucleares China National Nuclear Corporation y China Guangdong Nuclear Power Group (CGNPG), las cinco grandes son "empresas centrales" de propiedad estatal (中央企业) administradas por SASAC . Sin embargo, a diferencia de las dos empresas nucleares, tienen filiales cotizadas en Hong Kong y una amplia cartera de centrales térmicas, hidroeléctricas y eólicas.
Cuando hay varios reactores operativos/en construcción/planificados en un sitio determinado, la capacidad dada debe entenderse para todos los reactores en este sitio aplicable a la columna dada, no una cifra por reactor.
China está evaluando la construcción de un depósito de desechos de alta actividad (HLW) en el desierto de Gobi , probablemente construido cerca de Beishan a partir de 2041. [74]
Aproximadamente a partir de la década de 2010, China ha estado realizando serios esfuerzos hacia el reprocesamiento nuclear . [75] Si bien esas plantas son aparentemente de naturaleza civil, existe preocupación en cuanto a la aplicabilidad de doble uso de la tecnología [76] con artículos en los medios titulados "Reprocesamiento nuclear de China para crear reservas de materiales a nivel de armas: expertos" [77] [ 78] [79] China también ha sido pionera en el uso de una mezcla de uranio reprocesado / uranio empobrecido " equivalente de uranio natural " en sus reactores de agua pesada presurizada en la planta de energía nuclear de Qinshan . [80] A diferencia del proceso similar "DUPIC" ("uso directo de combustible PWR gastado en CANDU ") iniciado en Corea del Sur, este proceso recupera por separado el plutonio de calidad del reactor para otros usos, alimentando el reactor de agua pesada con el contenido de uranio del combustible gastado únicamente. [81]
En enero de 2011, la Academia de Ciencias de China inició el proyecto de investigación y desarrollo TMSR para crear reactores que, entre otros avances, estarán refrigerados por aire. Está previsto un pequeño prototipo de reactor de este tipo, el TMSR-LF1 . [82] El LF1 estará ubicado en la provincia de Gansu , [83] en un parque industrial en el condado de Minqin . [84]
En febrero de 2019, la Corporación Estatal de Inversión en Energía (SPIC) de China firmó un acuerdo de cooperación con el gobierno municipal de Baishan en la provincia de Jilin para el Proyecto de demostración de calentamiento de energía nuclear de Baishan, que utilizaría un DHR-400 (reactor de calefacción de distrito de 400 MWt) de la Corporación Nuclear Nacional de China. ). [85] [86]
China experimentó protestas civiles por sus ambiciosos planes de construir más centrales nucleares tras el desastre nuclear de Fukushima . Ha habido "disputas interprovinciales" sobre una planta de energía nuclear que se está construyendo cerca de la orilla sur del río Yangtze. La planta en el centro de la controversia está ubicada en el condado de Pengze en Jiangxi y al otro lado del río el gobierno del condado de Wangjiang en Anhui quiere archivar el proyecto. [87]
Más de 1.000 personas protestaron en el Ayuntamiento de Jiangmen en julio de 2013 para exigir a las autoridades que abandonaran una instalación de procesamiento de uranio planificada que fue diseñada como un importante proveedor de centrales nucleares. El Parque Industrial de Energía Nuclear de Heshan debía estar equipado con instalaciones para la conversión y enriquecimiento de uranio, así como para la fabricación de pastillas, barras y conjuntos terminados de combustible. Los manifestantes temían que la planta afectara negativamente a su salud y a la de las generaciones futuras. Mientras continuaba la protesta del fin de semana, los funcionarios chinos anunciaron la cancelación del proyecto estatal. [88]
En 2014, las preocupaciones sobre la oposición pública hicieron que los reguladores chinos desarrollaran programas de apoyo al público y a los medios de comunicación, y que los desarrolladores comenzaran programas de divulgación, incluidos recorridos por sitios y centros de visitantes. [89]
En 2020, Bloomberg News informó que la oposición pública había detenido la construcción de energía nuclear en sitios fluviales interiores y provocó la cancelación de una planta de combustible nuclear en Guangdong en 2013. [71]