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核电运营经验共享的时代呼唤!

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 楼主| 发表于 2021-8-28 07:08:20 | 显示全部楼层 |阅读模式

IAEA致力于帮助各国维持核电站的长期,安全运行。

IAEA制定国际公认的安全标准,通过技术出版物提供指导,并分享专业知识。

IAEA还为来自世界各地的运营商、监管机构和决策者协调一个工作组,来讨论他们的经验并分享良好做法。

1、IAEA对电厂延期的理解

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“长期运行的主要挑战是保持最高的安全标准,并在经济上也要可以获得接受,”IAEA长期运行工作组主席加里·G·杨(Garry G Young)说,“我们的工作组正在不断探索确保效率和安全的方法,并传播该领域正在取得的成果和进展,努力让核工业界收益。”

IAEA一项新的数据显示,延长现有核电站的使用寿命大大提高了可靠低碳电力的可用性,有助于实现气候目标,并在2050年前向清洁能源过渡。

442座正在运行的核动力反应堆中,超过三分之二的反应堆已经超过30年,接近——或者已经达到——其最初设想的40年左右的运行寿命。

虽然核电站没有预定的使用寿命,但它们的部件确实有,但几乎所有的部件都可以用新部件更换,以安全地延长核电站的使用寿命。

许多旧反应堆的运营商已经从监管机构获得了继续运营的许可证,或计划在当局进行翻新和相应的安全审查后申请此类许可证。

考虑到实现零碳排放这一转变所需的时间和投资,世界不能再牺牲现有的低碳核能,因为它们还可以安全、有竞争力地运行几十年。

2、核电运行延长倍增效应

最近发布的IAEA报告《气候变化与核电2020》中的数据显示,全球核电厂的寿命延长10年将产生倍增效应,可能会增加26000 TWh的低碳发电量。

这是过去40年核能发电量的一半以上,而核能发电需要几十年才能达到目前的输出水平。

IAEA能源专家Aliki van Heek表示:“由于目前许多反应堆已到退役日期,而正在进行的新核电站项目寥寥无几,我们需要延长现有核电站的使用寿命,以防止全球核容量到2030年急剧下降,特别是在欧洲和北美。”

“如果没有这些扩展,它可能在二氧化碳排放、空气污染和电力供应安全方面产生严重后果。”

目前大约100座核电反应堆在翻新后获得了不同的寿命延长许可证。核能约占全球发电量的10%,几乎占所有低碳电力的三分之一。

将这些核能大军再延长10年至60年的运行期,将额外产生31000 TWh的电力。

根据政府间气候变化专门委员会关于全球变暖1.5°C的特别报告,这一额外发电量将占2020年至2080年间世界低碳发电量的近2%。

如果寿命延长到80年,总数将是这些数字的两倍多。数据中的估算仅考虑现有反应堆,不考虑未来将要添加的新反应堆。

3、数据经验分享世界

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目前,19个国家正在建造53座核反应堆,未来装机容量约为56000 MW。

此外,一些运营国正在寻求扩大其核能大军,约30个国家正在考虑将核电纳入其能源结构。

在用于衡量与核电厂长期运行相关发电成本的平准化电力成本(LCOE)评估中,轻水反应堆的典型翻新成本和20年的寿命延长,估计在每MWh 30-40美元之间。

这与最佳条件下新的风能和太阳能光伏发电厂的LCOE相当,因此是生产低碳电力的最具成本效益的方式之一。

IAEA副总干事兼核能部部长米哈伊尔·丘达科夫(Mikhail Chudakov)说:“减缓气候变化是当务之急,但全球转向脱碳电力系统的挑战是艰巨的。考虑到实现这一转变所需的时间和投资,世界不能再牺牲现有的低碳核能,因为这些低碳核能可以安全、有竞争力地运行几十年。”

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2017年4月,IGALL机械部件工作组成员在匈牙利Paks核电厂召开会议(图源:R. Krivanek/IAEA)


IAEA在2015年发布了国际通用老化经验教训(IGALL)安全报告系列第82号初版,其中包括2010年至2014年期间IGALL计划中收集的经验。

最近发布的IGALL安全报告系列第82第1版包括2017年之前的经验,相应的网站每年更新一次。

IAEA核设施核安全主任Greg Rzentkowski说:“更多的数据和经验分享给世界各地的操作员,促进整个核工业的良性发展。IGALL计划有效地确定了老化管理计划(AMP)、有时限的老化分析和通用老化管理审查表,并与核业界分享。”

4、从美国到世界的老龄化管理

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2018年7月,IGALL第4工作组“监管监督”成员参加了该机构在维也纳主办的一次会议(图源:IAEA)

IAEA自2010年启动IGALL方案以来,一直在协调这一领域的国际合作和分享最佳做法。

该方案既涉及系统、结构和部件的物理老化,导致其性能特征退化,也涉及此类部件的技术过时,即缺乏备件、技术支持、供应商和工业能力。

IGALL主要以美国的核电经验为基础。

在美国,核管理委员会(NRC)启动了一个程序,让运营商分享他们在老化管理方面的经验和最佳实践,并根据这些经验和最佳实践制定指导方针。

这反过来促进了NRC的工作,NRC在考虑许可证续期时有一套通用的评估方法。

2010年,IAEA对这一模式进行了调整,并将其纳入国际范围。自那时以来,NRC一直支持这一进程,包括财政支持。

NRC许可证更新老化管理高级技术顾问和IGALL指导委员会主席Allen Hiser说:“我们参与了IGALL和长期运营安全方面(SALTO)审查任务,这使我们能够更好地了解其他国家用于监管长期运营的方法,以及在国际工厂实施的老化管理计划。“

“运营经验的国际共享,是全球范围内保持有效老龄化管理的重要组成部分。我们的国际同行在IGALL会议上提供的信息为我们提供了一个重要的信息来源,我们对其进行评估,以改进我们的指导方案。”

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(图源:IAEA)

美国电力研究所(EPRI)数十年来一直从事材料老化管理研究,并参与了IGALL,该研究所得出结论认为,IGALL的工作范围比美国现有的更广。

他们的报告,2020年6月出版的题为《IAEA国际通用老化经验教训(IGALL)》的书中指出,IGALL过程超越了美国在“识别被动系统、结构和(或)AMP组件,包括有源设备(如电机、泵和阀门)以及非美国运行的反应堆类型的特定程序。”

“EPRI认为,在IAEA的IGALL方案范围内分享老龄化经验教训对于进一步改善这一领域至关重要。”

“EPRI通过参与工作组和指导委员会,在IGALL的技术基础上与IAEA合作,”EPRI高级技术执行官、IGALL指导委员会成员Sherry Bernhoft说,“国际公用事业公司可能需要根据其国家监管机构的指令实施IGALL指南。有用的EPRI技术信息现已反应到这些AMP中,以帮助公用事业公司实施AMP。”

IGALL方案的资金来自参与国的自愿捐款,其中大部分资金来自美国。目前,来自所有30个核电厂运营国的200多名专家正在为该方案作出贡献。

Rzentkowski说:“IGALL是所有30个核电站运营国家的监管机构、运营商和研究机构合作的一个极好例子。”



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