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DNMC对AP1000运营管理的适应性分析研究

2012-06-26吕厚鑫黄维德方春法

核科学与工程 2012年1期
关键词:核电厂核电专业化

吕厚鑫,黄维德,方春法

(1.大亚湾核电运营管理有限责任公司经营管理部,广东 深圳518124;2.中国广东核电集团有限公司研究中心,广东 深圳518031)

根据国家核电中长期发展规划,我国提出了到2020年核电建成装机4 000万千瓦,同时在建1 800万千瓦的目标。目前中国核电发展战略的总体布局正在由建设沿海核电厂转向内陆核电厂与沿海核电厂建设同时并举,并且已经释放出发展内陆核电的明确政策信号。国家能源局负责人在接受采访时明确表示:“中国内陆核电将采用以美国先进非能动压水堆(AP1000)为主的三代核电技术,这一点毋庸置疑。”“从现在开始,我国所有新审批核电项目将实施向三代核电技术的过渡。”今后,中国新建核电厂采用二代技术的将越来越少,并将基本局限于沿海地区。内陆首座AP1000三代核电厂2011年可望浇注第一罐混凝土。2013年之后,中国的内陆核电将进入批量化生产和建设阶段。

中广核集团公司控股的湖北咸宁核电厂计划采用AP1000技术。大亚湾核电运营管理有限责任公司(DNMC)作为国内唯一一家以核电厂专业化运营为主营业务的公司,在二代技术路线方面积累了丰富的运营经验,出色的运营业绩充分展示了专业运营的优势。为更好地贯彻落实中广核集团专业化运营战略,实现运营管理的科学发展,本文对AP1000的运营管理适应性进行了初步的研究和分析。

1 国外核电厂运营经验

1.1 运营管理模式

通过分析国外核电厂运营管理模式可以发现,一个运营公司管理多种核电技术、多种堆型核电厂的情况比较普遍,国外已有运营管理3种以上堆型的成功经验(详见表1)。其中美国艾克思龙电力公司(Exelon)以及韩国水力原子力株式会社(KHNP)近年来机组平均能力因子达到92%以上,国内外近年续建的先进技术核电机组投产后也是由原来的运营公司来运营管理。

表1 世界各国核电厂运营管理模式Table1 Operation and management mode of nuclear power plant in the world

1.2 影响核电厂安全运营水平的重要因素

Stricker先生曾任EDF的核电运营部(DPN)经理,现任世界核运营者协会(WANO)主席。他通过对过去20a美国103台机组和EDF 58台机组的运营数据进行比较分析,得到的基本结论是:美国核电厂的机组能力因子连续3a平均达到90%以上,有明显改进;而法国核电厂的机组能力因子一直徘徊在82%~83%之间。其根本原因在于法国核电运营企业主要倾向于通过核电厂技术的标准化来提高运营业绩,而美国核电厂运营企业主要通过核电厂运营管理体系的标准化来提高运营业绩。分析结果表明,影响核电厂安全运营水平的重要因素是运营管理体系,而技术路线与技术体系不是决定性的因素。

2 AP1000与CPR1000的差异

AP1000与中国改进型三环路压水堆(CPR1000)同属于压水堆,其基本技术参数详见表2。AP1000与CPR1000一回路运行压力与设计温度基本相同,常规岛与核电厂辅助设施(BOP)部分差别不大,二者的主要差异在于AP1000采用了非能动安全系统以及模块化的施工技术。非能动系统的使用使AP1000比传统的压水堆在结构上显著简化,减少了安全级设备的数量,使反应堆控制安全系统所要求的操纵员动作的数量和复杂度都大大减少,提高了核电厂的可操作性和可维护性。这些差异对于运营管理的影响仅仅是管理对象的不同,核电运营管理体系具有较强的通用性,其本身并不会因为管理对象的不同而变化,所以不同技术路线对运营管理不会产生实质性的影响。

表2 AP1000与CPR1000核电厂基本技术参数表Table2 Technical parameters of AP1000 and CPR1000NPPs

3 核电厂运营管理体系

无论是AP1000机组还是CPR1000机组,运营单位都要建立、实施、评估并不断改进包括核安全管理、运行管理、维修管理、技术管理及培训管理等在内的运营管理体系。

①核安全管理主要通过组织制定、优化核电厂运行技术规范、安全相关系统定期试验监督大纲以及应急运行程序,组织有效的核安全监督管理,确保核电厂核安全水平满足国家核安全法规、标准及导则的要求。

②运行管理主要是依据技术规范的要求,通过对核安全相关活动的控制与管理,确保机组安全运行。

③维修管理是指根据核安全法规、规范和导则的要求,通过实施检查、维护、修复等活动,把设备的性能维护在设计要求的范围内,维持核电厂的核安全水平、可用率与经济效益。

④技术管理主要是保证并维持核电厂的设计基准,充分利用经验反馈、工程分析、技术研究、技术改造等手段,维持并不断完善核电厂的安全水平。

⑤培训管理主要通过必要、有效的课程培训,使员工具有工作需要的知识与技能,并获得开展核电厂生产活动需要的授权。

尽管AP1000和CPR1000某些系统设备不同,但是二者对核电厂安全管理体系的要求与目标都是相同的。另外,支撑核电厂核安全管理体系的重要支柱是核电厂的核安全文化,无论是AP1000机组还是CPR1000机组,对于核安全的要求与目标都是一致的,运营单位必须利用核安全管理体系培育和建设强有力的核安全文化,致力于塑造一套独特的、经过实践检验的、把核安全至于一切之上的价值观与行为模式,确保核安全自始至终得到管理团队一致的重视,同时确保这种价值观与行为模式渗透到每一个岗位并得到广泛的认同与持续改进。因此,核电厂运营管理体系能够兼容不同的技术路线。

4 DNMC在专业化运营中所具有的优势

4.1 国内外运营数据对比

根据国内核电运营公司最近3a的能力因子与大修工期的对标数据分析,中广核集团专业化运营公司DNMC负责专业运营的机组的平均能力因子比其他非专业运营的机组高5.5%,机组平均大修工期少7.75d;而国际电力行业成本对标组织(EUCG)成本对标结果显示,多基地通过资源共享及优化在节约成本方面效果显著,而且在一定范围内,成本随着机组数量的增加而降低。

以核电厂专业化运营为主营业务的DNMC在优化运营资源配置和利用、快速积累与共享运营经验、运营管理体系移植、核心竞争力的培养、推动技术进步和业绩提升等方面,都具有很强的运营竞争优势,更有利于提高核电厂的核安全水平、降低运营成本。美国Exelon公司以及韩国KHNP公司优秀的运营业绩也能够说明专业化运营所具有的竞争优势,这些运营优势将在运营AP1000机组时得到进一步发挥。

4.2 运营管理经验

DNMC在核电厂生产准备、运行管理、大修管理、技术管理、人员培训等方面已经积累了非常丰富的运营管理经验与核心技术能力,拥有自主化大修、备件管理、统筹培训等资源,同时还拥有具备较高安全文化素养的管理与技术人员;如果由DNMC运营管理AP1000核电机组,将能够快速复制这些管理模式与运营经验,更有助于快速成功掌握AP1000运营管理技术,确保AP1000机组运营取得成功。这一点可以从岭澳核电站的经验得到证明:在安全性能大幅度提高的基础上,岭澳核电站一期投产后第2年其能力因子及发电量都与大亚湾核电站第6年相当;岭澳核电站一期前5年比大亚湾核电站同期多发电约120亿度。

5 DNMC运营管理AP1000机组可能的模式

根据国内外核电厂专业化运营的经验反馈以及国家核电技术路线的发展形势,DNMC运营管理AP1000机组有以下3种可能的管理模式:

(1)类似Exelon公司的“一体化事业部”模式

由DNMC实际控制AP1000核电厂,采用核电一体化事业部管理模式,实现核电资产运营管理一体化,机组全部运营管理业务都由DNMC下属电厂负责。美国Exelon以及韩国的KHNP采用这种模式。

(2)类似广西防城港公司的小业主模式

AP1000机组全部的运营管理都由DNMC负责,业主拥有电厂的所有权,DNMC为业主提供全方位运营管理服务。

(3)类似台山公司EPR(欧洲压水堆)机组的大业主模式

AP1000机组由业主公司负责机组的日常生产,DNMC负责生产准备、大修总承包、统筹培训、运营支持等日常生产之外的运营管理服务。从专业化运营的角度来看,这种模式不利于发挥专业化运营的优势与潜力。

建议采用前2种模式运营管理AP1000机组,这2种模式专业化运营程度高,有利于中广核集团在运营领域保持和提高相对竞争优势,易于统一指挥调度、统一资源调配、统一运营标准及经验共享,基地和电厂间人流、物流、经验流、信息流畅通,运行流程相对简单且可模块式复制,扩展性强。

6 结论

技术路线的差异不是制约运营管理的根本条件,由DNMC运营AP1000机组具有很强的竞争优势。采用“一体化事业部”模式或小业主模式来运营管理AP1000机组模式具有专业化运营程度高、易于统一指挥调度、统一资源调配、统一运营标准及经验共享等优点。

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