Vogtle和Hatch:成本超支是否破坏了安全性能?

2018年9月6日|上午6:00
戴夫·洛赫鲍姆
前的贡献者

2018年8月,佐治亚电力公司宣布在Vogtle核电站建造的两座新反应堆中,该公司占45.7%的份额,其建设成本估计从73亿美元上调至84亿美元,上调了11亿美元。假设公司没有堆满钱的仓库,成本超支就提出了一个重要的问题:建造Vogtle 3号机组和4号机组的巨额预算是否占用了资金,或者分散了管理层对公司运行中的反应堆(Vogtle 1号机组和2号机组以及Hatch 1号机组和2号机组)的注意力,从而破坏了它们的核安全性能?

如果被问到,乔治亚电力公司肯定会说“不”。因为该公司无法在10亿美元左右的范围内预测建造反应堆的成本,他们预测反应堆运行所需成本的能力充其量是值得怀疑的。换句话说,我没问乔治亚电力公司。

相反,我研究了两组数据集,这些数据集提供了更可靠的见解,说明Vogtle 3号和4号机组的成本超支是否损害了该公司正在运行的反应堆的安全性能。其中一组数据是核管理委员会(NRC)对该国每个运行中的反应堆发布的季度性能评级。另一组数据是反应堆所有者每天向核管理委员会报告的反应堆功率水平。

NRC性能评级

2000年,美国核管理委员会开始每季度评估每座运行中的反应堆的性能,评估方法包括核管理委员会检查人员确定的违反监管要求的情况,以及大约24项性能指标。当业绩达到预期时,NRC的调查结果(如果有的话)是绿色的,业绩指标也是绿色的。进一步的表现低于预期,颜色从绿色到白色到黄色再到红色。

每个季度,美国核管理委员会都会利用调查结果和指标,将每个正在运行的反应堆划分为五个等级中的一个行动矩阵。当所有期望都满足时,反应堆被放在第一列。随着性能下降,反应器被移至第2、3、4和5列。超过80%的时间,NRC把反应堆放在第一列。因此,我们经历过从第1列移出的性能问题,但大多数情况下都避免了。

美国核管理委员会2012年至2018年上半年对Hatch和Vogtle运行中的反应堆的季度性能评级如图1所示。两个哈奇反应堆一直都在第一列。Vogtle的两个运行中的反应堆在26个季度中总共有8个季度落入了第2列。好消息是,佐治亚电力公司能够弥补性能缺陷,使Vogtle反应堆回到第一列。坏消息是,Vogtle反应堆的表现不如美国的核反应堆。典型的美国反应堆在80%以上的时间里获得了第一列的性能评级。自2012年以来,Vogtle反应堆在第一列的时间不到70%。

图1 (资料来源:忧思科188金宝博学家联盟)

反应堆日功率水平

每天,工厂业主都会报告功率他们的反应堆运行速度是。核管理委员会将这些报告存档,并公布反应堆的每日功率水平过去365天在其网站上。我使用这些数据绘制了2014年至2018年期间Hatch 1号机组和2号反应堆报告的每日功率水平(见图2)。在此期间进行的换料中断很容易被发现——它们是在反应堆功率水平逐渐下降的几天之前出现的更宽的白色间隙。加油中断通常持续三到四周。图2还显示了其他一些较短的停电和断电情况,特别是1号机组。

图2 (资料来源:忧思科188金宝博学家联盟)

图3显示了2014年至2018年间Vogtle 1号机组和2号反应堆的日功率水平。再一次,加油中断,非加油中断和电力减少在图中是明显的。

图3 (资料来源:忧思科188金宝博学家联盟)

每日反应堆功率水平的图表可能看起来像心电图屏幕上的曲线和斑点一样深刻。为了便于了解Hatch和Vogtle反应堆的情况,Pilgrim反应堆在同一时期内的日功率水平如图4所示。在这段时间的大部分时间里,朝圣者住在第四栏。在此期间,美国没有任何反应堆获得比Pilgrim更低的性能评级。

图4 (资料来源:忧思科188金宝博学家联盟)

性能良好的反应堆和Pilgrim有什么区别?朝圣者有更少的大蓝色矩形块在全功率运行。理想情况下,一个反应堆应该在一次又一次换料停运期间以100%的功率运行,每季度只在测试期间短暂减少功率。在换料停堆之间的蓝色矩形区域被计划外的停堆和不必要的断电分割得越多,反应堆的运行就越不理想。

UCS的角度来看

NRC的季度绩效评级表明,投入到Vogtle 3号和4号机组成本超支的财务和管理资源并没有影响Hatch 1号和2号机组的安全性能。

美国核管理委员会对Vogtle 1号和2号机组的季度性能评级描绘了一幅略有不同的画面。近年来,美国反应堆平均有80%以上的时间获得NRC的第一列评级,而Vogtle反应堆获得第一列评级的时间不到70%。但目前这两个反应堆都获得了第一列的评级,这种情况有所缓和。沃格特尔反应堆的表现落后于美国的反应堆,但并没有达到令人不安的程度。

哈奇和沃格特尔反应堆的每日反应堆功率水平也表明,其性能并未受到明显影响。这些数据并不表明Hatch和Vogtle反应堆在性能上有缺陷,这是同一时期Pilgrim反应堆的日功率水平所反映出来的,Pilgrim反应堆是NRC评级中表现最差的反应堆。

核管理委员会的季度绩效评级是公众的安全网。预算不足、管理不够重视、设备老化和其他原因可能导致性能评级降低。较低的绩效评级增加了NRC的监督。及早发现和纠正业绩缺陷可防止问题发展到引起灾难的流行病程度。

不幸的是,核管理委员会正在考虑改变其季度绩效评级和强制性反应,这可能会削减公众安全网的漏洞。随着核电站的老化和维护预算的缩减,NRC需要加强而不是削弱它用来保护公众健康和安全的最可靠的工具——及时、可靠和准确的性能评级。