核電站的成功運營要素
軍工資源網 2022年11月22日從美國核電站運營商成功經驗的分析中,揭示了提高績效的關鍵——容量系數、每MW電力的員工人數、監管績效。
1、關鍵性能特征
美國亞利桑那州的帕洛維德(Palo Verde)核電站是美國最大的核電站(圖源:tishomir)
最近,對一組在美國表現最好的核電站運行情況分析表明,運行核電站的關鍵性能特征,已確定為三項主要措施的組合:
容量系數——運營組織最大化工廠電力輸出的能力。
每MW電力的員工人數——這替代了每個機組電力容量的運營成本。
由于成本數據不公開,這一指標可作為準確的成本指標,勞動力占美國核電站非燃料運維總成本的70-75%。
監管績效——特別是NRC反應堆監督程序的得分,該程序用于檢查、測量和評估商業核電站運行的安全和安保績效。
在我們的分析中,表現最好的核電站的容量系數高于平均值,低于每兆瓦電力的平均員工數,并且處于NRC反應堆監督程序(ROP)得分的上半部分。
總而言之,這意味著,一家表現最佳的工廠能夠以超過大多數行業的方式平衡成本和能源生產的法規遵從性。
事實上,在此基礎上,表現最好的核電廠運營商數量大約相當于整個美國核電行業中表現最好的四分之一核電站運營商。
2、推動成功
一旦兩個新機組建成,佐治亞州的沃格特(Vogtle)核電站將有四個反應堆(圖源:Denton Rumsey)
是什么促使這些發電廠在這一系列措施中取得成功?
核電站的運行方式有五個關鍵因素,核電站運營組織必須管理和平衡這些因素,以最大限度地提高整體性能。
這五個輸入是:電廠技術和核蒸汽供應系統(NSSS)設計、電廠現場布局、監管框架、集中化和勞動力外包:
電廠技術/NSSS設計驅動工廠運營方法:
例如,由于設計所需的蒸汽發生器,壓水反應堆(PWR)需要額外的維護和化學支持,而沸水反應堆需要額外的輻射防護支持和管理,因為蒸汽直接從反應堆進入汽輪機廠房。
這些只是核反應堆技術中許多差異的兩個例子,這些差異決定了必須如何管理核電站的日常運行。
廠址布局也影響日常運營。
例如,一個有獨立反應堆廠房的大型場地,將增加維護車間和工廠倉庫設施之間的通勤時間。
這不可避免地減少了工人進行監督、監控和維護的可用輪班時間。
倉庫相對于圍欄保護區的位置(內部、外部或交叉)也會對收貨檢查流程和所有相關安全要求產生影響。
此外,該站點的巨大地理占地面積將增加安全要求。
遵守現有和不斷發展的監管框架也是多方面的。
監管檢查、運行經驗、電廠改造計劃和新技術都在慢慢演變這些核電站運行的監管環境。
運營組織通常尋求提高績效——既要提高效率,也要提高產出。
這促使監管機構努力確保其作為運營商組織的安全,制定計劃對電廠及其各自的運營許可證和技術規范進行物理更改。
無論是在監管框架內還是在工廠的現狀下,穩定性都有助于支持高水平的合規性和安全性。
活動和組織的集中化是高績效的另一個重要投入。
擁有兩個反應堆的核電站可以通過在兩個機組及其相關系統之間共享計劃和資源,從而提高其運行方式的效率。
對于機組運營商來說,這一概念變得更加有效,因為運營組織擁有多個發電廠運營地點,并且可以通過集中所有必要的計劃和活動獲得規模經濟效益。
與單個現場運營商相比,擁有多個類似電廠的運營商在每個反應堆的基礎上節省了高達20%的勞動力。
集中化的另一方面也必須是標準化。標準化流程、程序和方案將進一步提高效率,并建立績效預期。
外包可能是實現高績效運營的最具挑戰性的投入。
雖然美國已經看到了大規模有效外包的例子,但這必須考慮到本地和成本效益的外包支持的可用性。
在適當的環境條件下,外包已被證明是降低總體成本的有效方法。
盡管如此,如果沒有足夠的本地外部能力,發電廠必須不可避免地發展和依賴更多的內部人員。
3、組織文化
有效和持續地管理這五個關鍵驅動因素需要一種專注的組織文化。
如果一種文化可以被定義為“一套普遍接受的行為”,那么一致性將是建立和維持組織文化的關鍵。
必須設定期望,個人必須對這些期望負責。
這需要標準化、盡可能的集中化,并在強大的核安全文化中平衡以操作為中心的文化。
人們對文化的普遍看法:如果你不建立和維護一種文化,另一種文化將自行發展。