הנוף האנרגיה הגלובלי מתפתח בקצב חסר תקדים, ועם זה מגיע הצורך דחוף של כוח בסיס אמין, נמוך פחמן פחמן דו-חמצני, בין הטכנולוגיות המוכחות ביותר עבור עמידה בדרישה זו הוא התגובה מים מחוסנים (PWR), אשר יצר את עמוד השדרה של ציים גרעיניים ברחבי העולם במשך עשרות שנים, עם זאת, שיטות בנייה מסורתיות בנויות מקלות עבור תחנות גדולות של PWR, כבר מזמן עלות על ידי לוחות זמנים, עיכובים, ותגובה עצומה, כמו מתקני כוח גרעיניים, כמו מרכזי, כמו מתקני תנועה, כמו גם על ידי פיתוח אוויריים, אשר מופעלים מתקדמים, כמו מתקני זמן, כמו פריסה, אשר מופעלים, כמו מתקני בנייה, תוך כדי אימוץ, כמו מתקני כוח יציבים, כמו מתקני בנייה מתקדמים, כמו מתקני בנייה מתקדמים, בתנאי תחבורה גרעינית, תוך כדי תנועה, בתנאי תחבורה גרעינית, תוך כדי תנועה, תוך כדי תנועה, בתנאי זמן גבוהה יותר, תוך כדי תנועה גרעינית, בתנאי תחבורה גרעינית, אשר מופעלת, תוך כדי תנועה מודרנית, תוך כדי תנועה גרעינית, תוך כדי הגבלת זמן רב יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר, תוך כדי הגבלת זמן רב יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר, תוך כדי הגבלת זמן רב יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר, בתנאי שהיא יעילה יותר

מה הוא Modular Construction in PWR Plants?

בנייה מודולרית בהקשר של תגובת מים Pressurized הולך הרבה מעבר למודולים הפשוטים של צינורות ושסתום.זה הוא פילוסופיה עיצוב משולב ייצור שבו תחנת כוח גרעינית שבורה לתוך דיסקרטי, מפעלים-מפוזרים במפעל המכילים מבנים, מכניים, חשמליים ובקרת מערכות.מודולים אלה נבנות, נבדקים, וחסכוניים במקביל במתקני בנייה, ואז מועברים לאתר המהיר.

עבור צמח PWR, הגישה מודולרית נוגעת בכל מערכת מרכזית.המערכת מגניבה הכור, גנרטורים קיטור, כלי שיט כורה, וכלי שיט הכור יכול להיות משולב לתוך מודול אי גרעיני אחד. בניין המכילה עצמו יכול להיות בנוי מגזע פלדה גדול או קונקרטי (נקרא לעתים קרובות "תעשיות שינוי") של איזון (cans Balance-of-of-of-of-plants) כגון גנרטורים, קירור קונדיר, אחסון דלק הם גם אפשרות ליצור מודולים מורכבים של יחידות פיתוח ומבנה מודולים מורכבים.

חשוב להבחין בין בנייה מודולרית מהתפיסה העתיקה של "כורים מודולריים" כמו כורים מודולריים קטנים (SMRs), אשר בדרך כלל מייצרים פחות מ-300 MWe.כאן, אנו מייבאים טכניקות בנייה מודולריות למפעלים בקנה מידה גדול PWR צמחים מעל 1,000 מ"ר, תוך מינוף יעילות הייצור במפעל תוך שמירה על הכלכלות של גודל טבוע ביחידות גדולות יותר.

יתרונות עיצוב מודולרי

היתרונות של בנייה מודולרית עבור צמחים PWR אינם רק מצטברים אלא גם משתנים. להלן, אנו בודקים את היתרונות האסטרטגיים העיקריים המניעים השקעה במתודולוגיה זו.

מהירות יותר של פיזור ובניה

זמן הוא מעודן, במיוחד בעולם של כוח גרעיני מסורתי על בנייה באתר גדול PWR יכול למתוח בין 7-12 שנים. עיכובים במתקנים מתקדמים יכול לדחוס את ציר הזמן הזה ב -30 עד 50 אחוזים.כיצד ייצור המפעלים הראה במקביל עם מודולים של דלקים אזרחיים, בעוד שהבסיס הוא מוכן, כלי הלחץ הכור (V) ו-Cretraatorsטור מיוצרים כדי להיות סובלנות מבנית ב מקבילה של 11,000 חודשים קודם לכן, לדוגמה, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, כלומר, על ידי שיפורי- 1,400 חודשים לפני כן, על ידי התמוטטות משמעותית של 11,000 יחידות של ציוד דלק קריטי של 18,000 חודשים קודם לכן, על ידי כפליים.

שיפור איכות בקרת בטיחות ובטיחות

עבודה בסביבה במפעל מאפשרת תהליכים איכותיים עקביים, חוזרים על עצמם.עבודה סקיל יכול להיות מועסק לצמיתות, ביצוע אותן משימות עם כלי מיוחד, ג'יגס ופרוטוקולים בדיקה.זה מבטל הרבה של יכולת שהושקה על ידי שינוי מתמיד על צוותים באתר, מזג אוויר, ותנאי שדה. איכות ונופל, למשל, ניתן לאמת עם בדיקות קוליות אוטומטיות לפני המודול של מערכות טרום-התקנות של בקרת איכות גבוהה יותר, כמו בדיקות צינורות נשלטות, כגון בקרת תפקוד יעיל יותר, בדיקות מעבדה, כגון בקרת תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של תפקוד תקין של מערכת בקרה.

סקאביות ותוספות גמישות

סקלאה בהקשר של צמחים מודולרי PWR לוקח שני טפסים. ראשית, צמח יחיד יכול להיות מתוכנן עם מודולים כור מרובים זהה. A שימושי יכול לבנות יחידה אחת, להתחיל לייצר כוח, ולאחר מכן להוסיף מודולים נוספים מאוחר יותר כמו הביקוש גדל או מימון הופך זמין.זה אסטרטגיה "Build-out" להפחית את הסיכון ההון upfront בהשוואה לנעול השקעות מרובות-gigaוואט השני, מערכות בודדות בתוך צמח יכול להיות משודרג עם תחנת קיטור יעילה יותר עבור תאים חדשים.

עלויות יעילות וחיזוי

בעוד עלויות הנדסה ומפעלי העמידות הם משמעותיים, הבנייה מודולרית בסופו של דבר משפרת את הוודאות עלות העבודה במפעל היא הרבה יותר פרודוקטיבית מאשר עבודת שדה, עם פחות עיכובים ממזג אוויר או לוגיסטיקה. עקומת הלמידה - פטורה מאותו מודול בונה - הנימוק עלויות ליחידות חד ענישה על פני תוכנית ריבוי של השתלות אנרגיה, יתר על כן, היכולת לממן בנייה בשלבים (Builds) ולהפעיל מודול לפני תחילתו הבא) מקטין את מספר התקני הבנייה של 10 אחוזים של 14% של ציוד הבנייה של 1.F מציע להפחית את עלויות הבנייה הסטנדרטיים של 1.

המונחים: Modular PWR Plants

פריסת בנייה מודולרית עבור צמח PWR דורש תכנון קפדני משלב העיצוב המושגי המוקדם ביותר.כפי שהמקסימום הולך, "אתה לא יכול למקם צמח מודולרי".

סטנדרטיזציה של מודולים

סטנדרטיזציה היא אבן הפינה של יעילות מודולרית.כל מודול צריך להיות מתוכנן עם חזרות בראש: ממשקים זהים, ממדים עקביים, ואת אותם רצפי ההתאספות.זה דורש מעבר מעיצובים ספציפיים לאתר, אחד-off.גופים רגולטוריים כגון הגישה של U.S. . Regulatory US (NRC) וסוכנות האנרגיה האטומית הבינלאומית (EA) פועלים באופן פעיל עם פיתוח מסגרות סטנדרטיות המאפשרות של פורמט זה של פורמט "תקן" 15,000" (N) כולל תכונות סטנדרטיות"תקן"תקן" 1F סטנדרטי"מתקן"מתקן" 1,400" 1,400" (N) כולל הסמכה) כולל הסמכה"מתקן"מתאים ראשי תיבות של הסמכה של הסמכה של הסמכה) כולל הסמכה של ניהולי" 1,400) ו-NRC) ו-N) ו-N) ו-N) ו-N) ו-NRC) ו-N) כל אחד"מחדשהתקן"מחדשהתקן"מחדש" (NRC) ו-NRC) ו-NRC) ו-NHL"מחדשהתקן ראשי תיבות של הסמכה (NRC) ו-NRC) ו-NRC) ו-NRC) ו-NRC

תחבורה ולוגיסטיקה

מודול שימושי רק אם ניתן להעביר בבטחה מן המפעל לאתר הכור.זה מטיל מגבלות קשות על גודל מודול, משקל, צורה. תחבורה כביש מוגבל בערך 4.3 מטרים רחב, 5 מטרים, ו -30 מטרים, עם משקולות עד 100 טון בהתאם לתקנות מקומיות.רכבת רכבת מאפשרת לעתים קרובות אורך יותר, אבל לכפות מגבלות משקל מחמירות יותר עבור גדול יותר - כגון אזורי תחבורה ייעודיים, כלומר, 000 מטר, כלומר, 000 תחבורה חייב להיות ממוקם על גבי שטח תחבורה סגורה, 000 או מתקני תחבורה.

אינטגרציה ואסיפה סובלנות

כאשר שני מודולים בנוי מפעל נפגשים באתר, ממשקיהם חייבים להתאים עם דיוק גבוה מאוד.זה דורש מערכת ניהול תלת מימדית שעוקבת כל חלק חזרה לנאום קואורדינט יחיד. All mating flanges, צינורות, צינורות חשמליים, חיבורים מבניים חייבים להיות מעוצבים עם סובלנות כי ערימה נכונה על פני מספר מודולים.אחד האתגרים הגדולים ביותר בראשון מסוגו של פרויקטים מתקדמים של פלדה הוא כבר סימולציה של 3D.

בטיחות ועיצוב סיסמית

דרישות בטיחות גרעיניות אינן נרגעות משום שהבנייה היא מודולרית.למעשה, יש צורך בזוגיות מודול-עד-בינוניות לעמוד באותם אירועי יסוד עיצוב (הדברים, ההשפעה של מטוסים, שיטפון חיצוני קיצוני) כמבנה מונוליטי.זה דורש חיבורים מבניים חזקים - באופן חד-משמעי באמצעות נטים טרום-מעוריים, מברגים גבוהים, ומטמים קונקרטיים - כדי ליצור גישה מבנית המכילה 1-מחדשנית ל-מחדשנית-מחדשנית-מחדשנית-מחדשנית-מחדשנית:

אתגרים ואסטרטגיות מייגציה

למרות הבטחתו, בנייה מודולרית מציגה אתגרים חדשים שיש לנהל באופן פעיל.כתובת ראש זה חיונית למימוש היתרון המלא של הגישה.

עלויות הנדסה ראשונה של A-Kind

ההשקעה הראשונית בתכנון הנדסי מפורט, כלי המפעל, והגדרת התהליך היא משמעותית.עבור סוג ראשון של A-of-a-kind (FOAK) מודולרי PWR, עלויות אלה עשויות למעשה לעלות על עלויות בנייה מסורתיות של מקלות.המקרה העסקי מבוסס על בניית יחידות זהות מרובות (אסטרטגיה צי) כך ש- FOAK הוא מוקרן על יחידות מאוחרות יותר.

שרשרת אספקה ומפעל

בניית צמח PWR מודולרי דורש שרשרת אספקה תעשייתית חזקה המסוגלת לייצר מרכיבים גדולים ואיכותיים ברמת הגרעין בלוח זמנים צפוי.זה כולל לא רק כלי כורים לחץ הכור גנרטורים אלא גם מודולים פלדה מבניים, ארונות חשמליים, מדפים של צינורות חשמל, ו- HVAC יחידות. רוב המדינות כיום אין יכולת המפעל לתמוך במהירות של השקעות מודולריות ייעודיות.

אישור והערכה

מסגרות רגולטוריות שנכתבו במקור עבור צמחים מבוססי אתר לא תמיד להתאים היטב מודולים בנוי מפעל.ספקות של עשבים, ציפויים, והפסקת חשמל חייב להתרחש במפעל, אך הרגולטורים לעתים קרובות דורשים אימות אתרי.זה הוביל ליעילות שבו רכיבים נבדקים במפעל ניתן לפרק עבור בדיקה.

מחקרים: צמחים PWR Modular PWR בפעולה

בית ה-AP1000

ה-AP1000 הוא אולי הדוגמה הידועה ביותר של PWR מודולרי גדול מוסמך במקור על ידי NRC, את התכונות העיצוב של מעל 200 רכיבים מודולריים, כולל הגישה "מודול התכנון" עבור בניין ה-AP1000 משתמש מודולים פלדה גדולים עבור כלי הרכב והבניינים הפנימיים אשר מקובצים באמצעות גישה "בלוק אנרגיה" מוקדם יותר נבנה בארה"ב (Vtle Units) ו- 3Sanworks, אשר דורשות משופרות ראשונות, לאחר מכן, לאחר מכן, אשר דורשות, לאחר מכן, אשר דורשות, לאחר מכן, לאחר מכן, עלות ביצועים גבוהים יותר, עלות, אשר נדרשים עלות, עלות, עלות, עלות, החל מ-ידי ה-ידי ה-Frunrnupr) עלות, אשר דורשות, עלות, עלות עלות עלות, עלות, עלות, עלות גבוהה יותר מ-ידי צוות ייצור מוקדם יותר מ-ידי צוות ייצור מוקדם יותר, עלות, עלות של ציוד ייצור מוקדם יותר, אשר דורשות של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של 3, עלות של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של ציוד ייצור של 3,

רוזאטום VVER-1200

המבנה הרוסי VVER-1200 הוא עוד עיצוב PWR גדול המשלב prefabrication מודולרי משמעותי.מבנה הכור בנוי באמצעות בלוקים בטון חזק חזק (עד 300 טון כל אחד) כי הם precast במפעל סמוך והתאספו באתר כמו בלוקים גדולים LEGO. גישה זו אפשרה רוזאטום להפחית את זמן הבנייה עבור לנינגרד II ונקובנז' 2 ל 5 שנים עבור יחידות ראשונות, עם יחידות סטנדרטיות ב 4 קומות, 000 מאוחר יותר, 000.

קוריאה: APR1400

העיצוב של קוריאה APR1400 פותח עם בנייה מודולרית כ-Leanet.העיצוב משתמש במערך סטנדרטי של "super-modules" עבור ההחזקה, בניין עזר ובניית טורבינות.הצלחתה של תוכנית APR1400, עם 4 יחידות שנבנו בדרום קוריאה (Shini, Hanul) ויחידות נוספות באיחוד האמירויות (Barakah), מיוחסת בעיקר לשילוב של רשת תעשייתית אחת לחודש אוגוסט, לאחר מכן, לאחר מכן, ה-R.

תחזית עתיד: Next-Generation Modular PWRs

השיעורים של הדור הראשון של פרויקטים מודולרי PWR משולבים כעת גל הבא של עיצובים כור.טכניקות ייצור מתקדמות כגון הדפסה תלת מימדית של חלקי מתכת, ריתוך רובוטי, ורכבה אוטומטית הם מוכנים להפחית עוד יותר את העלות ולשפר את האיכות.בנוסף, תאומים דיגיטליים - העתקים וירטואליים של הצמח כולו - מאפשרים אימות סימולציה של רצפים מודולריים, להפחית את הסיכון.

בחזית הרגולטורית, NRC ורשויות אחרות מפתחים תהליכים "pre-licensing" עבור מודולים סטנדרטיים, כך שמפעל יכול לבנות מודול מוסמך ללא צורך באישור ספציפי באתר.זה יאפשר "license by design" ו "ייצור אווירי" של מודולים גרעיניים, כמו תעשיית התעופה מעדכנת מנוע לשימוש בכל מסגרת אוויר.

יתר על כן, הרעיון של "תחנות כוח גרעיניות חמורות" (TNPPs) צובר מתח, שבו מודול PWR שלם - כולל הליבה הכורה והמערכת קירור העיקרית - ניתן לבנות, דלק וחתומה במפעל, ולאחר מכן מועבר על ידי barge או רכבת לאתר החוף עבור ההתקנה.זה ימזער בנייה גרעינית אתרית כמעט אפס, מהפכה של מהירות הפריסה.

לבסוף, שילוב של מערכות אנרגיה מתחדשות (סולאר, רוח) ואחסון אנרגיה הוא נחקר.צי של PWRs מודולרי, כל אחד מייצר כ-1,000 MWe, יכול להיות מופעל במצב מעקב עומס, מתן עומס בסיס גמיש הדרוש כדי לייצב רשתות עם חדירה מתחדשת גבוהה.

מסקנה

בנייה מודולרית היא גישה מתהווה, מוכוונת ייצור לבניית צמחים מים מתוחכמות.על ידי שינוי הרבה מהעבודה מאתר בנייה רטוב, בלתי צפוי לקומה מפעל יבש, חוזר, התעשייה יכולה להשיג פריסה מהירה יותר, איכות גבוהה יותר, וכדאיות עלות טובה יותר. בעוד המעבר למודולארי בונה דורש השקעה משמעותית במעלה עיצוב, כלי חרושת, פיתוח שרשרת האספקה, התשלום הוא ברור אנרגיה וניתן יהיה לעמוד בקצב המהיר כדי לעמוד בקצב המהיר הגלובלי.

מהמודולים המבניים של AP1000 ועד טבעות הבטון של VVER-1200 ו- APR1400 של Super-modules, הראיות עולה כי בנייה מודולרית אינה רק אופציה אלא גם צורך לדור הבא של צמחים PWR. קובעי מדיניות, שירותים וחברות הנדסה חייבות להתחייב לאסטרטגיות מבוססות צי ומודרניזציה רגולטורית כדי לפתוח את הפוטנציאל המלא של מתודולוגיה זו, יהיה יותר מהיר יותר מאשר חשמל, יותר, יותר מהיר יותר, מאשר אי פעם, מאשר אי פעם, יותר, יותר מאשר חברות הנדסה, יותר, יותר מאשר אסטרטגיות, יותר מאשר מערכות חשמל, יותר, יותר מהיר יותר, יותר, יותר, יותר מאשר אי פעם, יותר, יותר מאשר מערכות חשמל יותר מאשר , יותר מאשר חסכוניות, יותר, יותר, יותר, יותר, יותר מאשר , יותר מאשר .