Candu עלויות כוח חיים שיטות ניתוח ואופטימיזציה

שלב תפעולי: דלק, סטלינג ותחזוקת המדינה Steady

לאחר שסינכרון לרשת, עלויות התפעול של הכור CANDU הופכות למשתנה הדומיננטי במהלך חייו.שלב זה משתרע על פני 30-40 שנה לפני שיפוץ גדול, או עד 60 שנים עם יתר על המידה באמצע החיים.

• (FLT:0) דלק אורניום טבעי:FLT:1 כורים CANDU אינם דורשים העשרה, תוך פיזורם מעלויות ההעשרה של מתקני ייצור ומורכבות רגולטורית קשורה.
• (FLT:0) ניהול מים כבד: FLT:1הפסדים מים כבדים באמצעות דליפות ושלישית מצטבר הביקוש טיהור מתמשך ורכישות איפור.בערך 350 $ לליטרגרם, ניהול מלאי מים כבד של CANDU של כ-800 טון הוא עלות חומרים. למערכות זיהוי דליפה מתקדמות וטכנולוגיות חותם משודרגות הפחיתו את שיעור הפחת מרמות ראשוניות של כמה טונות בשנה עד 0.5 טון ליחידה.
• (FLT:0)Staffing:FLT:1 צמחי גרעין מעסיקים מפעילי מיומנים מאוד, מהנדסים וטכנאי הגנה מפני קרינה. עלויות העבודה יכולות לעלות עם בכירות ועסקאות קולקטיביות; עם זאת, שיפורים קיבולת להוביל ליחסי הכנסות טובים יותר בעלות. תחנות רבות אימצו תוכניות מרובות-מיומנות ואימון חוצה כדי להתאים את הראש ללא הקרבה של בטיחות.
• (FLT:0)Routine תחזוקה ו outages:FreaLT:1 , OUTS תוכננה עבור בדיקת ערוץ דלק, ניקוי גנרטור קיטור ותחזוקה הם הכרחיים.התועלת של תדלוק מקוון מבטל את הצורך לעיכובים ארוכים נפוצים ב PWRs, הגדלת קיבולת מעל 90% עבור יחידות CANDU מנוהל היטב.

אופטימיזציה של עלויות תפעול תלויה בהדקת דליפת מים כבדה, יישום תחזוקה מבוססת תנאי, ומינוף ניתוח חיזוי כדי למנוע הפסקות כפויות.FLT:0 International Atomic Energy AgencyureFLT:1 (IAEA) מחזורי ההתייחסות מראים כי שיפור של 1% ביכולת של 700 מ"ג CANDU יכול להניב הכנסות נוספות של 15-20 מיליון דולר בשנה במחירים סיטוניים, במיוחד שליטה בכימיה של צינורות מחזוריבית, כמו מתקני קיטור קריטיים, כמו דלק, כמו מתקני קיטור קריטיים.

הרחבה גדולה והתרחבות החיים

החלפת ערוץ הדלק CANDU ושיפוץ מרכיב עיקרי מייצגים את העלות היחידה בגודלה במחזור החיים לאחר בנייה ראשונית.כפי שחנורות לחץ להגיע לחיי העיצוב של כ-30 שנים של פעילות מלאה כוח, שירותים חייבים להחליט אם לפרוש מהנכס או להשקיע בחלוף אמצע החיים.

תוכניות השיפוץ של ברוס פאוור ודרינגטון הפכו למחקרי מקרה עולמיים.החלופה הגדולה של ברוס פאוור (MCR) של יחידות 3-8 כרוכה בהחזרות – הרחקה והחלפת כל 480 ערוצי דלק וצנרת מזון - לצד החלפת אדים או ניקוי וטורבינה.הההההה של דור ההגנה של אונטריו, אשר הושלמו בשלבים, הגיעה תחת תקציב ותכניות נוספות: רכיבים מוקדמים יותר מ-Darlimate Refurdows.

• תכנון ואישורים רגולטוריים
• אישור צינורות לחץ, צינורות קנדריה, וסיום מתאים לספקים מאושרים.
• ביצוע עבודה במשרה חלקית, הדורש עד 10 שנים של עבודה בשלב עבור תחנת רב-ענישה.
• הכנסות אבודות במהלך תקופת היציאה, אשר ניתן להפחית על ידי לוח הזמנים של יחידה.

ההיגיון הכלכלי משכנע: שיפוץ של 13 מיליארד דולר של ארבע יחידות בדארינגטון סיפק 3,500 מגה-וואט של יכולת ללא פליטה ב-80/MWh LCOE – תחרותי עם צמחי גז משולבים, אך חסין לתמחור פחמן. Refurbishment גם מונע עלויות השקופות וחיכוך פוליטי של בנייה גרעינית ירוקה.

ניהול פסולת וניהול פסולת

בסוף החיים, אם לאחר 60 שנים של פעילות מורחבת או מוקדם יותר, עלויות ההשמצה הופכות לשיקול בולט.הפעילים הגרעיניים הקנדיים נדרשים לשמור על קרנות מסויימות כדי לכסות את ההשמצה, להבטיח שהנטל הכספי לא ייפול על משלמי המסים העתידיים.העברת צמח CANDU כרוך בפירוק קפדני של רכיבים מופעלים, ניהול מים כבדים, ובטיחות של צינורות נמוכים ודרגתיים בהשוואה לסגסוגת CANDR.

ניתוח של מחזור חיים של ניתוח תשואות על עלויות ההקצות על השנים היצרניות של הצמח.אסטרטגיות אופטימיזציה כוללות:

• (FLT:0) פירוק (SAFSTOR): אנדרט 1:1 מאפשר רדיונוקליידים לטווח קצר יותר כדי לכווץ את המינון העובד ואת עלויות הטיפול.עבור CANDU, תקופה של 30 עד 50 שנים SAFSTOR יכול להפחית את המינון הכולל של יותר ממחצית, כמו טריטיום מתכווץ עם 12.3 שנים וחצי שנים ומוצרים רבים להפחית באופן משמעותי.
• (הופנה מהדף ההרחבה של אריזות הפסולת והאחסון: ההרחבה: ההרחבה אלינג עם המאגר הגיאולוגי המוצע לדלק המשמש בקנדה מספקת ודאות עלות.ה-FLT:2 Nuclear Waste Organization (NWMO) הקימה תהליך של ישיבה מובנית, ואמצעים מתאימים את אסטרטגיות האחסון שלהם כדי להפחית את צרכי השיקום.
• (FLT:0)מחזור חומרים: FLT:1 פלדה מבניין הכור וממים כבדים ממערכת המכשול ניתן להחריב ולהושם מחדש.

הדלק המשמש בקנדה מצמחי CANDU הוא קומפקטי ויציב מבחינה כימית, מה שהופך את עלויות הקצה האחוריות להוצאה מחזור חיים כוללת.העלות הנוכחית של NWMO עבור המאגר הגיאולוגי העמוק היא כ-26 מיליארד דולר (CAD), המצופה בכל תחנות ייצור גרעיניות.כאשר מרעננת ל-MWh, הסכום הוא קטן - ללא 2MW / שבריר של פסולת - מאובנים, ממרחק של דלק חיצוני נמנע מבעירה.

אסטרטגיות מתקדמות עבור אופטימיזציה עלות לאורך מחזור החיים

Digitalization ו- Predictive Analytics

שילוב של טכנולוגיות תעשייה 4.0 הופך מבנים עלות. מפעילי CANDU הם פריסת תאומים דיגיטליים - העתקים וירטואליים של הצמח - כדי לדמות תרחישים תפעוליים, אופטימיזציה של היקף הזכאות, וחיזוי ההידרדרות של רכיב בתרכובת האנרגיה של דרינגטון, סימולטור בסקופ מלא בשילוב עם ניתוח מתקדם של ניהול הפעלה שינוי ועיצוב אימות ללא הפרעה של הדור.

מחזורי דלק מתקדמים

כלכלת נויטרורון של CANDU מאפשרת גמישות מדהימה בטעינה דלק.מעבר אורניום טבעי, העיצוב יכול להכיל:

• (FLT:0) אורניום מ-RepU) ממעבד מחדש: FLT:1 מצמצם את הביקוש האורניום הטרי וממנף הקיים של מלאי דלק מכורים מים קלים.יחידות Qinshan CANDU של סין השתמשו בהצלחה ב-ResoreU, מה שמדגים את הכדאיות המסחרית.
• (FLT:0) דלקים מבוססיThorium:FreaLT:1) הודו חקרה באופן נרחב חבילות thorium בכורים מסוג CANDU, במטרה לנצל עתודות תיכוניות מקומיות עצומות.מחזורי תוריום יכולים להפחית עלויות דלק ובזבוז אקטיאני ארוך-טווח.
• (FLT:0)MOX (Mixed Oxide) דלק:FLT 1: פיזור עודף פלוטוניום בעת יצירת חשמל.
• (FLT:0)DUPIC (שימוש ישיר בדלק PWR ב CANDU): מחזור דלק סינרגיסטי שבו ביל דלק PWR, ללא כל עיבוד רטוב, הוא מחוספס לתוך חבילות דלק CANDU. זה מציע רווח של 30% אנרגיה מאותה מסה דלק ומפחית את נפח הפסולת.

אפשרויות אלה מספקות גידור נגד מחירי אורניום וחיזוק החוסן הכלכלי של מחזור הדלק.כפי מסלולי הרישוי הבוגר, מחזורי דלק מתקדמים יפחיתו את עלות הדלק המדרגת ויפחיתו את הצורך בכריית אורניום חדשה.התועלת הכלכלית מתרחבת מעבר לדלק: DUPIC ומחזורי RepU יכולים גם להפחית את נפח הפסולת הדורשת סילוק גיאולוגי עמוק, עוד יותר את עלויות חזרה.

מדיניות וביקורת

עלות עקיפה גדולה למפעילי CANDU היא רגולציה בלתי צפויה.הערכת איכות הסביבה או דרישות בטיחות מתפתחות יכולה לעכב שיפוץ או לכפות על הטבות כבדות יקרות.היערכות חזקה עם ה- CNSC באמצעות ביקורות עיצוב מראש של ספקים ומעורבות מוקדמת על תוכניות שיפוץ יכולות להפחית את הסיכונים הללו.

שרשרת אספקה ואופטימיזציה של כוח העבודה

חידושן של יחידות מרובות דורש כוח עבודה מאומן ויציב.העלות של העבודה עולה כאשר המסחרים המיומנים נמצאים בהיצע קצר.תעשיית הגרעין של אונטריו השקיעה בתוכניות חניכות ושותפויות האיחוד כדי לבנות צינור אמין של מרזשים, חשמלאים וטכנאי כורים. הסכמי אספקה לטווח ארוך עבור צינורות לחץ, גנרטורים קיטור, ומים כבדים להפחית את תנודתיות וקניית נפח של כוח של ברוס עם סוללות ייצור ביתי עם יכולת קיטור לייצוב של BWX עבור גנרטורים להחלפה אסטרטגית.

יתר על כן, סטנדרטיזציה של רכיבים על פני צי CANDU - כגון שימוש באסטורדים ערוץ דלק זהה ותצורה של צינורות להאכיל - מחנכים הנדסה ומלאי עלויות נושאות.שיעורים שנלמדו מזרימת שיפוץ אחת ישירות אל הבא, יצירת עקומת למידה אשר בהדרגה מורידה את העלות של החלפת רכיבים מרכזיים.

סינרגיות כלכליות וסביבתיות

אופטימיזציה של צמח CANDU מייצרת תוצאות המשתרעות הרבה מעבר למאזן.כל מגה-וואט-שעה של ייצור נקי מתפזרות צריכת דלק מאובן ומונעות פליטות גזי חממה של אונטריו, שלב שלם של חשמל מופל פחם היה אפשרי על ידי עומס קבוע של פחמן CANDA של כ -40 מיליון דולר בשנה, בעיקר כורים פחמן.

צמחים גרעיניים מייצרים גם כמויות עצומות של חשמל אמין ללא זיהום אוויר מקומי כגון תחמוצות sulfur וחומר מבודד, המספקים יתרונות בריאותיים ציבוריים כי הם לעתים קרובות חיצוניות בניתוח מחזור חיים המשלבת חיצוניות מראה כוח גרעיני, כולל CANDU, כאחד מקורות אנרגיה בטווח הקצר ביותר של אנרגיה ללא הגבלה עבור קילוואט:0-ממשלתית יקרה על שינויי אקלים FLT:1 (CC) עבור מטרות אוויריות קבועות נמוכה יותר מגובה אוויריות של CV2K.

מחקר מקרה: הדרינגטון ריפורשמנט כתבנית מחזור חיים

תחנת ייצור גרעיני דרינגטון באונטריו מספקת דוגמה הרסנית לאופן שבו שיפוץ בשלב זה יכול לייעל עלויות ברחבי האתר כולו.עם 4 878 יחידות MW CANDU, יכולתה הכוללת של דארלינגטון היא בערך 3,512 MW.תוכנית השיפוץ, החל מ-2016 עד 2026, תראה כל יחידה שנלקחה משירות במשך כ-3 שנים של שיפוץ אינטנסיבי ומשדרגת עבודה מוערך.

• שיפוץ יחידה 2 הושלם לפני לוח הזמנים ובתקציב, והוכיח כי תכנון מוקדם ופיתוח כלי ייעודי ששולם.היחידה חזרה לפעילות מסחרית בשנת 2020, בערך שישה חודשים מוקדם, וחוסכת מאות מיליוני דולרים בעלויות מימון.
• כלים רובוטיים מתקדמים, כגון מערכת הפיקוח והתחזוקה של ברוס (BRIMS), הותאמו לדארינגטון, הפחתת מינון העובד וצמצום של העברת ערוץ הדלק.המינו הממוצע לעובד ב- 2 היה נמוך מ-30% מאשר ביחידה הראשונה של ברוס פאוור מ-CR.
• השקעות במקביל בסימולטורים ומערכת בקרה דיגיטלית, כולל התקנת מערכת הבקרה והמידע של דארינגטון (DACIS), שיפרו את בטיחות הצמח ואת גמישות התפעולית. DACIS החליף את לוחות הבקרה האנלוגיים המקוריים עם מערכת בקרה מבוזרת מודרנית, צמצום עומס העבודה של המפעיל ומאפשר רגולציה מדויקת יותר של כור.

על ידי הפצת המדפים לאורך עשור, OPG שמר על זרם הכנסות קבוע של יחידות התפעוליות שנותרו, מימון השיפוץ ללא חוב מופרז.העלות המטבולית של חשמל מהיחידות המשוחזרות צפויה להיות בטווח של 80-90/MWh, שהוא תחרותי בשוק של היום. בהשוואה לבניית תחנת דלק מחזור חדשה עם פחמן, או אחסון רוח לסירוגין עם סוללה, שופץ יחידות CU, לעומת עלייה גבוהה יותר של אפס, 000.

תחזית עתיד: CANDUMONK ו- Next-Generation Designs

בעוד אופטימיזציה נוכחית מתמקדת בכורים קיימים, מושגים חדשים כמו CANDU מנרכ (אבולוציה של EC6) שואפים להפחית את ההון על ידי שילוב מודולים סטנדרטיים, מחוסנים במפעל ותכונות בטיחות פסיביות.המלצר שומר על עיצוב צינור הלחץ אבל מפשט את ה- calandria ואת הפריסה גנרטור קיטור כדי לשעבד זמן בנייה ועלות.

בנוסף, מפתחי SMR (המופעים הקטנים) בקנדה בוחנים מים כבדים או עיצובים טבעיים של אורניום אשר ללוות מהמורשת CANDU. בעוד אלה נבדלים מצמחים בקנה מידה גדול CANDU, את חוויית התפעולית ורשתות האספקה שפותחו באמצעות מחזור החיים של CANDU יהנה מהמגזר הגרעיני הרחב יותר, תוך יצירת יעילות כלכלית משותפת:0ontario Power GenerationFLT, 1:1 ואילך, כולל תוכניות פיתוח גרעיניות, אך גם כן, כולל פיתוח משותף של CANDU, כולל פיתוח גרעיני של ציוד ניהול משותף, כולל יותר מפרויקט משותף של ציוד ניהולי רכב משותף, כולל של ניהול רכב משותף של ניהולי רכב משותף של ניהול רכבי רכבי רכבי רכב חדש של ניהולי רכב.

מסקנה

תחנת הכוח CANDU, עם עיצוב המים הכבד הייחודי שלה וגמישות הדלק, דורש גישה הוליסטית אך ממוקדת פרטים לניהול עלות מחזור החיים.מאבטחת מים כבדים וסידורי בנייה כדי לפתוח ערך באמצעות שיפוץ מחזורי דלק מתקדמים, כל אחת מקווי ההחלטות לאורך עשרות שנים של פעילות צמחית. תוכניות בעולם האמיתי ברוס כוח ודרינגטון להוכיח כי התחדשות אמצע החיים, בשילוב עם אסטרטגיות אספקה דיגיטלית ואספקה חזקה, יכול לספק מחדש של חשמל תחרותית, מעבר לנקייה.

דרישת אקלים ותמחור פחמן מגבירים את המקרה הפיננסי עבור אופטימיזציה מחזור חיים CANDU. כור CANDU מומן היטב לא רק מחלים את ההשקעה הון שלה, אלא גם יוצר יתרונות כלכליים משמעותיים באמצעות פליטות, שירותי יציבות רשת, ותעסוקה ארוכת טווח. as Canada ו- CANDU-operating מדינות אחרות מתכננים את עתיד האנרגיה שלהן, שיעורי ניתוח עלות מחזור החיים ינחו החלטות על יחידות חדשות, הרחבת אסטרטגיות הקיימות של כוח גרעיניות על פני כדור הארץ ולהגדיל את מחזורי כוח גרעיניים מתקדמים יותר מאשר את מחזורי כוח גרעיניים מתקדמים יותר מאשר מחזורי חשמל מתקדמים יותר ויותר.