封锁期间提升老化核电厂的安全性

如果你一年前和Robert Krivanek谈过他今年春天会去哪里,他可能会让你去西班牙的阿斯科找他。作为一名原子能机构的高级核安全官员,他曾计划对那个西班牙村庄的两吉瓦核电厂进行安全评审,并帮助其营运者满足延长该核电厂两座反应堆运行寿期的要求。但是西班牙不是你今天能找到他的地方。

延长比利时多伊尔核电厂的运行寿期需要进行一次彻底的安全评审。原子能机构通过一次评审工作组访问后提供的建议为该电厂的营运者提供了支持。多伊尔的四座反应堆(其中两座于1975年投入运行)占该国总发电量的30%。(照片来源: N. Hippert)

如果你一年前和Robert Krivanek谈过他今年春天会去哪里,他可能会让你去西班牙的阿斯科找他。作为一名原子能机构的高级核安全官员,他曾计划对那个西班牙村庄的两吉瓦核电厂进行安全评审,并帮助其营运者满足延长该核电厂两座反应堆运行寿期的要求。但是西班牙不是你今天能找到他的地方。

由于2019冠状病毒病大流行而实施的旅行限制使得需要当面互动、现场观察和访问的安全评审变得极其困难,如果不是不可能的话 — 但这些限制并没有阻止他和他的团队取得成果。

身处奥地利原子能机构总部,原子能机构长期运行小组将工作重点从工作组访问转向加强和扩展一套新的核设施营运者导则,其中增加了关于长期运行动力堆、早期核电厂运行和研究堆等主题的导则。在恢复工作组访问之前,这为核电厂营运者提供了有用的指导,并将成为原子能机构提供的一个额外的辅助工具。 

长期运行安全问题(SALTO)是原子能机构的一项同行评审服务,其旨在为拥有核电厂的国家提供全面评审,而评审的内容直接涉及核电厂安全长期运行的战略和关键要素。该服务于2005年设立,迄今已对全球17个国家进行了45次核电厂工作组访问和一次研究堆工作组访问。

随着核电厂机组的老化和运行寿期的延长,出现了重要的安全考虑因素需要加以管理,其中包括:管理安全设备的有形老化和技术过时;实施必要的安全升级;以及确保合格人员的可用性。

今天,在全世界所有在运的动力堆中,三分之二以上已经运行了30多年。保持全球核电厂机组的运行非常重要,因为大约10%的总发电量和三分之一的低碳发电量为核能。

“2019冠状病毒病没有停止对低碳、可靠核能的需求。核电厂的持续安全可靠运行至关重要,因此我们正在采用现场评审以外的方法来帮助保持电厂安全运行,”Krivanek说。国际能源机构已经发现,核电厂的长期运行是成本最低的低碳发电方案

延长电厂寿期

让一个电厂安全可靠地发电几十年,首要的便是精心的设计、高质量的材料和良好的结构。除此之外,安全还取决于健全的管理、政策、程序、流程和实践;运行人员的能力和可靠性;充足的资源;以及对电厂结构、系统和部件的频繁升级和改造。  所有这些都有助于延长电厂寿期。

“长期运行安全问题”的安全评审服务为这些过程提供支持,方法是将设施的长期运行相关活动和计划与原子能机构安全标准和经证实的良好国际实践进行比较,然后向营运者提供建议,以改善安全长期运行的准备工作,并实现与原子能机构安全标准的一致性。

“我们感谢原子能机构在老化管理和安全长期运行准备方面对我们电厂的支持,”切尔纳沃德核电厂的企业主管Dan Bigu说,他在2020年2月的长期运行安全问题工作组访问期间担任现场主管。“这次工作组访问的结果将有助于我们改进促进安全长期运行的活动,并进一步使这些活动符合原子能机构的安全标准。”

原子能机构网站上提供了所有长期运行安全问题工作组访问的情况摘要,以及对2005-2015年2015-2018年所有工作组访问结果的分析。

2021年6月出版的第三版《长期运行安全问题同行评审导则》对以前的版本进行了扩展:为评审人员提供了新的详细导则;引入了在长期运行安全问题工作组访问之前进行自评定和研究自我发现的问题的工具;并为设施准备工作组访问提供了更好的信息。

接下来的工作组访问

随着旅行限制在不久的将来逐渐放宽,长期运行安全问题等安全评审工作组访问将在已经进行的后期准备的情况下恢复。下一个里程碑将是可能在2021年末或2022年初进行的第50次工作组访问。

在此之前,已计划对若干核电厂进行工作组访问。例如,应乌克兰政府的请求,长期运行安全问题小组正准备在2021年8月进行一次评审工作组访问。乌克兰15个运行中的反应堆机组2019年生产了该国总发电量的53.9%,该国到2035年的能源战略承诺将核能的份额保持在总发电量的一半。该国国有核能企业国家核电公司估计,其核电机组在运行寿期内避免了27亿吨二氧化碳排放 — 相当于超过5.87亿辆乘用车行驶一年的温室气体排放量。

Extending a power plant’s life

Keeping a plant producing electricity safely and reliably for decades starts with careful design, high quality materials and sound construction. In addition to that, safety depends on sound management, policies, procedures, processes and practices; the capability and reliability of operating personnel; adequate resources; and frequent upgrading and modifications to plant structures, systems and components.  All these contribute to the prolonging of a plant’s life.

SALTO’s safety review service supports these processes by comparing a facility’s long-term operation related activities and programmes against IAEA Safety Standards and proven good international practices and then providing recommendations to operators to improve preparedness for safe LTO and achieve consistency with IAEA Safety Standards.

“We appreciate the IAEA support to our plant in ageing management and preparation for safe LTO,” said Dan Bigu, a corporate director at the Cernavoda Nuclear Power Plant, who was site Director during a SALTO mission in February 2020. “The results of this mission will help us to improve our activities for safe LTO and to further align them with IAEA safety standards.”

Summaries of all SALTO missions are made available on the IAEA’s website along with analyses of all mission results in 2005-2015 and 2015-2018.

The third edition of the SALTO Peer Review Guidelines, published in June 2021, expands on previous iterations — offering new detailed guidance for reviewers, introducing facilities for self-assessment and the development of self-identified issues prior to the SALTO missions, and providing better information to facilities for preparations for the missions.

The next missions

With travel restrictions to ease gradually in the near future, safety review missions, such as SALTO, will resume with advanced preparation already taking place. A next milestone will be the 50th mission, which might happen later in 2021 or early 2022.

Before that, missions to several nuclear power plants are planned. At the request of Ukraine’s government, the SALTO team is preparing to conduct a review mission in August 2021, for instance. Ukraine’s 15 operational reactor units produced 53.9% of the country’s total electricity in 2019 and the country’s energy strategy through 2035 notes commitment to keep the share of nuclear energy at half of total electricity production. The country’s state-owned nuclear energy enterprise, Energoatom, estimates its nuclear fleet has avoided 2.7 billion tonnes of CO2­ emissions over the course of its operational lifetime — a greenhouse gas equivalent of over 587 million passenger vehicles being driven for one year.