EPR - reactor nuclear de agua a presión de generación 3+ . Diseñado y desarrollado por las empresas francesas Framatome (una división de Areva de 2001 a 2017), Électricité de France (EDF) y la empresa alemana Siemens . En Europa, este diseño del reactor se denominó European Pressurized Reactor ( reactor europeo de agua a presión) , el nombre internacional es Evolutionary Power Reactor ( EPR ).
La construcción de los dos primeros reactores EPR comenzó en 2005 en la central nuclear de Olkiluoto en Finlandia y en 2007 en la central nuclear francesa de Flamanville . Ambos reactores aún se encuentran en construcción debido a las dificultades técnicas surgidas, la fecha prevista para su puesta en funcionamiento es 2022 y 2023. respectivamente [1] [2] .
Además, hay dos reactores de tipo EPR en funcionamiento en la central nuclear china de Taishan (inicio de la construcción - 2009 y 2010, operación comercial - diciembre de 2018 [3] y septiembre de 2019 [4] ). Se han estado construyendo dos reactores EPR desde diciembre de 2018 [5] en la planta de energía nuclear de Hinkley Point en el Reino Unido, con una fecha de finalización prevista para 2026 [6] [7] .
EDF reconoció que hubo desafíos significativos en la creación del diseño EPR. En septiembre de 2015 anunció el inicio de las obras del proyecto del reactor Nuevo Modelo, cuya construcción será más fácil y económica [8] .
Los principales objetivos de diseño para los EPR de tercera generación son mejorar la seguridad y garantizar una mayor competitividad económica al mejorar los diseños anteriores de reactores de agua a presión y aumentar su producción eléctrica a aproximadamente 1650 MW [9] con una potencia térmica de 4500 MW. El reactor puede utilizar combustible de óxido de uranio enriquecido al 5 % , combustible de uranio reprocesado o combustible MOX al 100 % (una mezcla de óxidos de uranio y plutonio). El EPR es un descendiente evolutivo de los reactores Framatome y Konvoi N4 desarrollados por Siemens Power Generation Division [10] [11] (Siemens cesó sus actividades nucleares en 2011 [12] ). El EPR fue diseñado para usar uranio de manera más eficiente que los reactores de Generación II : usa un 17% menos de uranio para generar 1 kilovatio-hora de electricidad que los reactores más antiguos [13] .
El desarrollo del reactor pasó por varias etapas. El diseño conceptual de 1994 tenía una potencia eléctrica de 1450 MW, la misma que la del Framatome N4 pero con instrumentación Siemens Konvoi y un nuevo sistema de seguridad de trampa de fusión . En 1995 existía la preocupación por el costo excesivo de un MW, y en el proyecto de 2007 se aumentó la capacidad a 1800 MW, aunque luego en la versión final certificada se redujo a 1650 MW [14] .
El diseño del EPR prevé varias medidas activas y pasivas para prevenir accidentes:
La frecuencia máxima calculada de daños en el núcleo es de 6,1 × 10 -7 por planta por año [16] .
El EPR tiene una sola turbina de vapor capaz de utilizar todo el vapor producido [17] .
En 2013, EDF reconoció las dificultades a las que se enfrentó en el diseño de la EPR y su responsable de producción e ingeniería, Hervé Machenot, afirmó que la empresa había perdido su posición dominante en el mercado internacional en el diseño y construcción de centrales nucleares. Se anunció que EDF está considerando el diseño de dos nuevos reactores más pequeños: 1500 y 1000 MW. Machenot también afirmó que se requiere un análisis sobre cómo mejorar el diseño del EPR para reducir su precio e incorporar requisitos de seguridad posteriores a Fukushima [18] .
En septiembre de 2015, el director ejecutivo de EDF, Jean-Bernard Levy , declaró que un diseño EPR "Nuevo modelo" o "EPR-2" más fácil de fabricar [19] estaría listo para 2020 [8] . En 2016, describió que el nuevo reactor tenía las mismas características que el EPR actual, pero más barato y con un tiempo de construcción más optimizado" [20] .
En 2016, EDF planeó construir dos nuevos reactores modelo EPR en Francia para 2030 para prepararse para la renovación de la antigua flota de reactores [21] . Sin embargo, debido a las dificultades financieras de Areva y su fusión con EDF, el ministro de Medio Ambiente francés, Nicolas Hulot , declaró en enero de 2018 que “En este momento, crear un nuevo modelo EPR no es una prioridad ni un plan. Actualmente, la prioridad es el desarrollo de fuentes de energía renovables y la reducción de la participación de la energía nuclear” [22] . El Plan de Desarrollo Industrial 2019-2022 del Gobierno incluye trabajar en una “nueva versión de la EPR” [23] .
En julio de 2019, la agencia francesa de seguridad nuclear Autorité de sûreté nucléaire (ASN) emitió una opinión de seguridad sobre el diseño preliminar del EPR 2. Se encontró que la seguridad general era en general satisfactoria, aunque se identificaron áreas para estudios adicionales. La simplificación más notable es la contención de una sola capa, a diferencia de la doble capa del diseño original. ASN enfatizó que la suposición original del diseño del EPR de que las tuberías de refrigeración primaria y secundaria no pueden fallar ya no es válida para el EPR-2 y requiere demostraciones de seguridad adicionales [24] [25] .
En 2020, la secretaria de Energía, Elisabeth Bourne , anunció que el gobierno no decidiría construir ningún reactor nuevo hasta que el reactor Flamanville 3 , que había estado en construcción durante 13 años debido a dificultades técnicas, entrara en funcionamiento.
EDF ha estimado el costo de construir seis reactores EPR-2 en 46 mil millones de euros [26] . La Cámara de Cuentas llegó a la conclusión de que EDF ya no puede financiar EPR-2 por sí solo, por lo tanto, es necesario resolver los problemas de financiación y rentabilidad [27] . La Oficina de Auditoría exigió a EDF que garantizara la financiación y la rentabilidad de EPR 2 antes de construir cualquier instalación en Francia [28] .
La construcción de la unidad de potencia Olkiluoto-3 en Finlandia comenzó en agosto de 2005, se suponía que la unidad de potencia planificada tendría una capacidad eléctrica de 1600 MW [9] . El trabajo fue realizado por Areva NP (filial de la francesa Areva y la alemana Siemens AG ), el cliente fue el operador finlandés TVO . El coste inicial estimado era de unos 3.700 millones de euros [29] , pero desde entonces la cantidad se ha multiplicado varias veces y en 2012 superó los 8.000 millones de euros [30] . A fines de junio de 2007, se informó que el Centro de seguridad radiológica de Finlandia (STUK) había descubierto una serie de "deficiencias" relacionadas con la seguridad en el diseño y la fabricación [31] .
Inicialmente, el proyecto supuso la puesta en marcha del reactor en 2009 y la puesta en operación comercial de la unidad de potencia en 2010, pero posteriormente las fechas se pospusieron en reiteradas ocasiones y la puesta en marcha física del reactor se produjo el 21 de diciembre de 2021 , comercialmente la operación comenzó en la primavera de 2022 (debido a problemas con la turbina, se pospuso para diciembre de 2022).
El 6 de diciembre de 2007, se vertió el primer hormigón en los cimientos del reactor de demostración EPR en la planta de energía nuclear de Flamanville . Este será el tercer reactor en la planta de energía nuclear de Flamanville y el segundo reactor EPR en construcción. La potencia eléctrica será de 1630 MW [9] .
Se planeó que se invertirían alrededor de 3.300 millones de euros [32] en el proyecto , pero el costo estimado para 2019 es de 12.400 millones de euros [2] . Pierre Moscovici, presidente del Tribunal de Cuentas , emitió un comunicado el 9 de julio de 2020 en relación con la publicación de un informe sobre la situación de la construcción de Flamanville 3: el informe del Tribunal de Cuentas muestra que el costo podría ser de 19,1 millones de euros, teniendo en cuenta los costes adicionales asociados al retraso en la construcción [ 33 ] .
En abril de 2008, la Autoridad de Seguridad Nuclear de Francia ( Autorité de sûreté nucléaire , ASN) informó que una cuarta parte de las soldaduras de contención secundaria probadas no cumplían con los estándares y que se encontraron grietas en la base de hormigón. En agosto de 2010, ASN informó de más problemas con la soldadura de la contención secundaria. Ese mismo mes, EDF anunció que el gasto había aumentado un 50 % hasta los 5.000 millones de euros, y que la puesta en marcha se retrasó unos dos años hasta 2014. En abril de 2015, Areva le dijo a ASN que se habían encontrado anomalías en el acero del recipiente a presión del reactor que resultaron en "valores de resistencia al impacto mecánico más bajos de lo esperado". En abril de 2016, ASN anunció que se habían encontrado defectos en el acero del reactor; Areva y EDF respondieron que realizarían pruebas adicionales, aunque los trabajos de construcción continuarían. En julio de 2018, las desviaciones detectadas en la calidad de la soldadura llevaron a una nueva revisión del cronograma, la carga de combustible se retrasó hasta finales de 2019 y el costo estimado se incrementó de 10 500 millones a 10 900 millones de euros.
En junio de 2019, el regulador de ASN dictaminó que ocho soldaduras defectuosas en las líneas de vapor que pasan a través de la contención de doble pared, que EDF esperaba reparar después de que la unidad se pusiera en marcha, debían repararse antes de que el reactor entrara en funcionamiento; en octubre, EDF anunció que el problema elevaría los costes a 12 400 millones de euros, que la carga de combustible se retrasaría hasta finales de 2022 y que la generación de energía comercial no comenzaría hasta 2023 como muy pronto [2] .
En 2006, Areva participó en la primera licitación para la construcción de cuatro nuevos reactores nucleares en China, junto con Toshiba Westinghouse Electric y Atomstroyexport de Rusia [34] . La licitación la ganó el reactor AP1000 de Westinghouse , en parte porque Areva se negó a transferir tecnología de construcción de plantas a China.
En febrero de 2007, a pesar de los términos anteriores del acuerdo, Areva logró cerrar un contrato por valor de unos 8.000 millones de euros (10.500 millones de dólares) para la construcción de dos reactores EPR para la central nuclear de Taishan en la provincia de Guangdong , al sur de China [35 ] [36] . China General Nuclear Power Group (CGN) actuó como contratista general y operador .
La construcción del primer reactor en Taishan comenzó oficialmente el 18 de noviembre de 2009 y el segundo el 15 de abril de 2010 [37] El tiempo de construcción de cada unidad fue de 46 meses, significativamente menor que los dos primeros EPR en Finlandia y Francia [38 ] .
La vasija a presión del primer reactor se instaló en junio de 2012 [39] y la vasija a presión del segundo en noviembre de 2014. La primera vasija fue suministrada por la empresa japonesa Mitsubishi Heavy Industries , y los generadores de vapor por la empresa francesa Areva . El segundo recinto y los generadores de vapor asociados fueron fabricados en China por Dongfang Electric y Shanghai Electric [40] .
En 2014, se informó que la construcción se retrasó más de dos años, principalmente debido a retrasos en componentes clave y problemas de gestión del proyecto [41] .
El 1 de febrero de 2016, la unidad de potencia Taishan-1 se sometió a pruebas funcionales en frío y se esperaba la puesta en marcha en la primera mitad de 2017. Taishan-2 estaba programado para lanzarse más tarde ese año [42] , pero en febrero de 2017, la fecha de puesta en marcha se pospuso seis meses y la operación comercial estaba prevista para la segunda mitad de 2017 y la primera mitad de 2018 [43] .
En diciembre de 2017, los medios de comunicación de Hong Kong informaron que uno de los componentes de la unidad de potencia se había roto durante las pruebas y necesitaba ser reemplazado [44] . En enero de 2018, la puesta en servicio se pospuso nuevamente, esperándose la operación comercial en 2018 y 2019 [45] .
El 1 de junio de 2018 se llevó a cabo por primera vez una reacción en cadena en el reactor Taishan-1 [46] . En diciembre de 2018 entró en servicio comercial [3] [47] . Taishan-2 alcanzó estas cifras en mayo [48] y septiembre de 2019 [4] .
El proyecto Taishan está dirigido por Taishan Nuclear Power Joint Venture Co. (TNPJVC), fundada por CGN (participación del 51 %), EDF (30 %) y la empresa energética china Guangdong Energy Group (19 %), también conocida como Yuedian [49] .
Las empresas que suministran equipos para Taishan-1 incluyen Framatome de Francia, que fabricó generadores de vapor y presurizadores, y Dongfang Electric Corp. de China. (DEC), quien fabricó la turbina Arabelle instalada en la sala de máquinas [50] . La turbina fue diseñada y autorizada por General Electric. Otros proveedores de equipos para la Unidad 1 incluyen Mitsubishi de Japón (buque reactor); La checa SKODA (equipamiento interior) y la francesa Jeumont Electric, que, junto con DEC, suministraron las principales bombas de circulación.
El 14 de abril de 2020, Framatome firmó un contrato de servicio a largo plazo con Taishan Nuclear Power Joint Venture Company Limited (TNPJVC) para respaldar la operación de dos EPR en la planta de energía nuclear de Taishan en China. Este contrato cubre el tiempo de inactividad y los trabajos de mantenimiento de la central nuclear, incluido el suministro de repuestos y servicios de ingeniería durante ocho años [51] .
El EPR ha pasado la evaluación de diseño de la Autoridad Reguladora Nuclear, junto con el AP1000 de Westinghouse [52] ; en total, estaba previsto construir 4 nuevos reactores. En 2009, EDF adquirió la empresa británica British Energy .
El 19 de marzo de 2013, se autorizó la planificación de la construcción de la central nuclear Hinkley Point C [53] . El 21 de octubre de 2013, EDF Energy anunció que había llegado a un acuerdo sobre la construcción de una central nuclear.
La aprobación final del gobierno se dio en septiembre de 2016 [6] .
La construcción comenzó en diciembre de 2018; está programado para comenzar la generación en 2026. El costo de construir dos unidades será de alrededor de $ 25 mil millones.
En julio de 2008, el presidente de Francia anunció que, debido a los altos precios del petróleo y el gas, se construiría un segundo reactor de tipo EPR en Francia [54] .
En 2009, se seleccionó la planta de energía nuclear de Penley como lugar de construcción y está previsto que la construcción comience en 2012 [55] .
Sin embargo, en 2011, tras el accidente de la central nuclear de Fukushima, EDF pospuso las consultas públicas [56] .
En febrero de 2013, el ministro de renovación industrial, Arnaud Montebourg , anunció la cancelación del reactor de Penley, citando una gran inversión en energías renovables , al tiempo que expresó su confianza en que EPR sería competitiva internacionalmente [57] [58] .
Posteriormente, en 2019, se renovaron los planes para construir nuevos reactores en Francia. Entre los posibles sitios para la instalación de dos reactores EPR, se consideraron la central nuclear de Penley y la central nuclear de Gravelines [59] . En octubre, el periódico Le Monde informó que el gobierno francés había enviado una "carta de oficio" a EDF, pidiéndole a la compañía que se preparara para construir un total de seis reactores EPR en tres sitios durante los próximos 15 años [60] . La decisión del gobierno sobre la construcción de nuevos reactores no se espera antes de 2022 [26] .
En febrero de 2009, la Corporación de Energía Nuclear de India (NPCIL) firmó un memorando de entendimiento con Areva para la instalación de dos reactores EPR en la planta de energía nuclear de Jaitapur en Maharashtra. A esto le siguió en diciembre de 2010 un acuerdo marco [61] .
En enero de 2016, durante la visita de Estado del presidente francés, François Hollande , a la India, se emitió una declaración conjunta con el primer ministro indio, Narendra Modi , según la cual los líderes de los dos países "acordaron una hoja de ruta de cooperación para acelerar las discusiones sobre el proyecto de Jaitapur" [62] .
El 10 de marzo de 2018, se firmó un Acuerdo de Perspectiva Industrial entre EDF y NPCIL para ofertar por seis reactores [63] [64] .
En abril de 2021, EDF presentó una propuesta a NPCIL para construir seis reactores EPR en el sitio de Jaitapur con una capacidad instalada total de 9,6 GW [65] .
Dos unidades EPR en la central nuclear de Sizewell en Suffolk se encuentran en las primeras etapas de planificación [66] . En mayo de 2020, EDF Energy solicitó un permiso de desarrollo [67] . Si se implementa el proyecto, se espera que la producción de electricidad no comience antes de 2031 [68] .
Se ha propuesto la construcción de dos unidades EPR más en la planta de energía nuclear de Moorside cerca de Sellafield en Cumbria , como parte de un futuro centro de energía limpia que también incluirá pequeños reactores modulares , plantas de energía renovable, producción de hidrógeno y tecnologías de almacenamiento de energía [69] .
El EPR estaba siendo considerado para dos (posible expansión a cuatro) reactores adicionales en la planta de energía nuclear de Darlington en Ontario, Canadá . Sin embargo, la oferta de Areva no cumplió con los términos de la licitación, lo que requirió tener en cuenta varias contingencias durante la operación. El proyecto finalmente se abandonó ya que una sola oferta de la empresa canadiense AECL sugería un costo de construcción de más de $10 por vatio de producción térmica [70] .
Desde junio de 2010, se ha considerado una instalación EPR en New Brunswick para reemplazar el reactor canadiense de agua pesada CANDU 6. Sin embargo, después de una elección dos meses después, este plan no se revisó [71] .
En octubre de 2012, CEZ anunció que Areva había sido excluida de la licitación para la construcción de dos reactores para la central nuclear de Temelín porque no había cumplido con los requisitos legales de la licitación [72] . En abril de 2014, CEZ canceló la licitación debido a los bajos precios de la electricidad y la negativa del gobierno a mantener un precio mínimo garantizado [73] .
En 2010, el parlamento finlandés decidió permitir la construcción de dos nuevos reactores. Tanto TVO como Fennovoima consideraron EPR [74] [75] . En diciembre de 2013, Fennovoima anunció que había elegido el reactor ruso VVER [76] .
El 24 de febrero de 2009, Italia y Francia acordaron explorar la posibilidad de construir 4 nuevas centrales nucleares en Italia [77] . El 3 de agosto de 2009, EDF y Enel formaron una empresa conjunta, Sviluppo Nucleare Italia, para explorar la posibilidad de construir al menos cuatro EPR [78] .
Sin embargo, en un referéndum de 2011 , poco después del accidente de Fukushima , los italianos votaron a favor de derogar las nuevas reglas para permitir la energía nuclear en Italia. La derogación de las leyes entra en vigor cuando más del 50% de los electores participan en la votación y la mayoría vota a favor. En realidad, el 55% de los votantes reales participó en el referéndum y el 94% votó a favor de la abolición de las nuevas reglas.
En marzo de 2008, el presidente francés, Nicolas Sarkozy , llegó a un acuerdo con el gabinete de los Emiratos Árabes Unidos que "establecía un marco de cooperación para la evaluación y el posible uso de la energía nuclear con fines pacíficos". Este acuerdo no era un contrato para la construcción de un EPR por ninguna de las empresas nucleares francesas, Total SA , Suez o Areva [79] .
En mayo de 2009, el presidente estadounidense, Barack Obama , firmó un acuerdo similar con los Emiratos Árabes Unidos . Tampoco implicó la firma de contratos para reactores y no dio garantías de que las empresas estadounidenses los recibirían [80] .
En diciembre de 2009, los Emiratos Árabes Unidos rechazaron las ofertas estadounidenses y francesas y adjudicaron un contrato para construir cuatro reactores APR-1400 a un grupo surcoreano que incluía a Korea Electric Power Corporation , Hyundai Engineering and Construction , Samsung y Doosan Heavy Industries [81] .
Habiendo perdido este pedido, Areva comenzó a estudiar la opción de exportar reactores de segunda generación más simples a países que recién comenzaban a dedicarse a la energía nuclear [82] . A partir de 2011, Areva y Mitsubishi Heavy Industries ofrecen reactores de generación III ATMEA1 de 1100 MW [83] .
US-EPR, la versión de EPR presentada al regulador estadounidense, es un competidor en el mercado estadounidense para la próxima generación de reactores, el AP1000 y el ESBWR . En febrero de 2015, Areva solicitó que la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) de EE. UU. suspendiera el proceso de certificación del diseño [84] . La solicitud ha estado bajo revisión en espera de la aprobación y certificación del diseño final desde el 14 de diciembre de 2007 [85] . UniStar, Amarillo Power, PPL Corp y AmerenUE han anunciado planes para solicitar en 2008 una licencia combinada para construir y operar US-EPR en su estación Callaway. En julio de 2007, UniStar presentó una oferta parcial para construir la Unidad 3 en la planta de energía nuclear de Calvert Cliffs en Maryland. Sin embargo, ambas propuestas fueron posteriormente canceladas.
En abril de 2009, AmerenUE suspendió los planes para construir su reactor [86] [87] . En julio de 2010, Constellation Energy Group recortó los costos de UniStar para la planta de energía nuclear de Calvert Cliffs debido a la incertidumbre sobre una garantía de préstamo del Departamento de Energía de EE. UU. [88] y posteriormente se retiró del proyecto [89] . En octubre de 2008, Areva anunció que se asociaría con la empresa de defensa estadounidense Northrop Grumman para establecer una empresa de 380 millones de dólares para fabricar módulos y ensamblajes para reactores EPR y US-EPR en el astillero Northrop Grumman en Newport News , Nueva York. Virginia [90] [91] . El proyecto fue suspendido indefinidamente en mayo de 2011 [92] .