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Gelangen an 80: Technik Herausforderungen, wenn ausgedehnte Leben für Atomkraftwerke erzielt werden

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Die Kernkraftindustriekernkraftindustrie ist an Kreuzungen mit den neuen und Alternanlagen. Ab frühem 2015 haben die Vereinigten Staaten 99 aktive Atomkraftwerke, fast 20% des Landes zu erzeugen? s-Elektrizität

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Der Kernreaktor der Watt-Stab-Maßeinheit 2 in Tennessee slated, um die Flotte im Dezember 2015 zu verbinden, aber mit nur vier anderen neuen Atomkraftwerken in den Arbeiten, muss die Industrie vorhandene Anlagen halten, länger zu funktionieren, um ununterbrochene Stromversorgung in den US sicherzustellen.

Die US-Kernaufsichtsbehörde (NRC) genehmigte ursprünglich Reaktoren, um für 40 Jahre, mit den Operatoren zu funktionieren, die fähig sind, eine 20-Jahr-Lizenzverlängerung zu beantragen, um 60 Jahre der Anwendung zu zielen. Von der gegenwärtigen Flotte haben 73 jene Verlängerungen empfangen. Jetzt jedoch forschen Atomenergiefirmen eine zweite 20-Jahr-Verlängerung zu 80 Jahren bei der Bestimmung und dem Adressieren zu bilden der Technik und der ökonomischen nach Herausforderungen, dass Ziel geschehen.

Entsprechend einer Studie 2013 von der amerikanischen körperlichen Gesellschaft (APS) betitelte? Erneuernde Lizenzen für die Nation? s-Atomkraftwerke? ungefähr 100 GW Energie fängt an, bis zum 2030 zu schließen, wenn Lizenzen nicht über den 60 Jahren hinaus erneuert werden. Außerdem beträgt Atomenergie 63.3% der emissionsfreien Elektrizitätserzeugung des Landes und bildet es das größte, die meiste verlässliche Quelle der sauberen Energie? eine Gabe in die Vereinigten Staaten? Energieinfrastruktur als die Bundesregierung sucht, Carbonverunreinigung von allen Kraftwerken durch 30% von 2005 Niveaus zu schneiden.

Der Stoß, zum dieser zusätzlichen 20-Jahr-Lebenverlängerung für Atomkraftwerke zu erzielen ist in seiner Kindheit dennoch in fristgerechtem, welche die geschätzte planenzeit von 10 bis 15 Jahren gegeben werden, damit Dienstprogramme feststellen, ob man ihre Lizenzen erneuert. Zusätzlich der Prozess, damit der NRC eine Lizenz in den US nimmt ungefähr fünf Jahre erneuert. (Z.Z., sind die Vereinigten Staaten das einzige Land, das eine zusätzliche 20-Jahr-Verlängerung. ausübt)

? Die ersten Maßeinheiten, die das Ende der 60 Jahre schlagen, sind Ende 2020s, also es ist wichtig, dass die Industrie zuerst mit der Entscheidung, um ein Programm zu haben und aufkommen ein Programm dann wirklich zu entwerfen? sagt Jone-Lin Wang, Vizepräsident und Kopf der Forschung und der Beratung für Energie, Gas, Kohle u. erneuerbare Energiequellen? Amerika an SEINEM.

Solch ein Programm hängt vom NRC ab, weil es die Genehmigenrichtlinien schafft. ? Damit wir in der Lage sind, die Erweiterung jener Lizenzen für zusätzlichen 20 Jahre zu vollenden, die Richtlinien müssen hergestellt werden? sagt Cynthia Pezze, Vizepräsidenten- und Leitertechnologieoffizier, Forschung und Technologie an elektrischem Westinghouse. ? Sie müssen auch Arbeit mit Industriecodes erledigen und die Standards, zum der Änderungen zu stützen, um sind ihnen zu versichern, an der richtigen Stelle wenn Sie sie. benötigen?

Eine Anlage betrieblich zu halten während eines längeren Zeitabschnitts ist weit weniger kapitalintensiv, als, eine neue Anlage, Wang errichtend, sagt. Noch studieren die APS festgestellt, dass Lizenzverlängerung nicht das Endziel während der Zukunft der Atomenergie ist.

? Wir würden hoffen, dass diese Anlagen Betrieb als Brücke in die Vereinigten Staaten bleiben können, die zusammen mit einem modernen Satz Reaktoren kommen, die gut entworfen und ökonomisch sind? sagt Roy Schwitters, berichten ein Physiker an der Universität von Texas in Austin und Stuhl des Studienausschusses, der für APS verantwortlich ist.

Bahnen zum langfristigen Betrieb

Obgleich die APS-Studie kein so genanntes identifizierente? technische showstoppers? das würde die Erneuerung der Lizenzen zu 80 Jahren, Operatoren des Atomkraftwerks muss noch einen Wirt der Technikbetrachtungen adressieren verhindern, wenn eine andere 20-Jahr-Verlängerung anerkannt ist.

? Die Primärtechnikherausforderung zum langfristigen Betrieb der Kernkraftwerke ist, die Effekte der ausgedehnten Aussetzung zur Bestrahlung, zur Temperatur, zu den Ermüdungzyklen und zu den Spät-inleben Verminderungsmechanismen für Schlüsselsysteme, Strukturen und Bestandteile besser zu verstehen? sagt Sherry Bernhoft, Projektleiter für das elektrischer Strom-Forschungsinstitut (EPRI).

Die meisten Kernkraftwerke wurden ursprünglich während eines Satzzeitraums genehmigt, dass bezogen auf Schätzungen von, wie lang es nehmen würde, um die Kosten des Aufbaus zu amortisieren, sagt Henri Pelin, älterer Berater mit der Weltkernverbindung. ? Dort und ist war kein grundlegendes Konzept von einer Technik? Ende des Lebens? während dieses festgestellt wird durch, wie Bestandteile altern? etwas das Erbauer couldn? t wissen mit Sicherheit? und die Kosten des Ersetzens sie hinunter die Linie? er sagt.

Der ReaktorDruckbehälter, die Reaktorkühlmittelsystemsmetalle, die elektrischen Leitungen und die Betonkonstruktion, die den ReaktorDruckbehälter stützt, gehören zu den prioritären Systemen, die bestimmte Aufmerksamkeit in Bezug auf ausgedehnte Betriebe erhalten, entsprechend EPRI.

Zusätzliche Faktoren für Betrachtung umfassen den Wiedereinbau der Transformatoren und der Untertagerohrleitung, eine Erneuerung der Steuerräume und verbundenen der Instrumentenausrüstung und der Kontrollsysteme, der Zusatz der Notausrüstung wie Dieselgeneratoren und Pumpen und Verstärkung der Infrastrukturs zu den seismischen Bedingungen.

Dank die Kontrollen- und Wartungsprogramme, die bereits an den Atomkraftwerken durchgeführt werden, um ihren laufenden sicheren und zuverlässigen Betrieb sicherzustellen, die Industrie, wird balanciert, um die technische und Technikprobleme frontal gegenüberzustellen.

? Die Verlängerung von 40 bis 60 Jahre begann 15 Jahre im Vorsprung vor jenen Maßeinheiten, die dieses Datum erreichen? sagt Lee Williams, älterer Vizepräsident, angebrachte Unterseiten-Projekte, bei AREVA Inc.? Die Industrie führte umfangreiche Forschung und Technikarbeit durch, um zu garantieren, dass die Anlagen fortfahren, sicher zu funktionieren. Es hat Millionen Dollar gegeben, die in diesen Maßeinheiten in den letzten 25 Jahren im mechanischen Aufsteigen, wie Dampfgeneratoren, sowie Instrumentenausrüstung und Steuerung (I&C) Systeme. investiert werden?

Versorgungskette-Ausgaben

Zusätzlich zu den materiellen Verminderungsausgaben in Bezug auf Alternbeton sowie begrabene Rohrleitung und Kabel, kann Versorgungskettemanagement als mögliche Herausforderung auch auftauchen. ? In solch einer langer Zeitspanne der Zeit, entwickeln Technologien und/oder Lieferanten und können verschwinden? Pelin sagt. ? Dieses ist häufig eine Ausgabe mit I&C Bestandteilen und Lieferanten.?

Zur Leitung dieses Probleme ist ausreichende Bereitstellung kritisch? das heißt, Jahre im Voraus projektierend die Arten der Ausrüstung oder Bestandteile, die Wiedereinbau benötigen, im Falle dass Ersatzteile überholt werden.

? Wenn Sie Bestandteil X haben, versieht Y oder Z und dieser Hersteller nicht mehr herum oder nicht mehr die Lösung mit dem notwendigen Stammbaum, um zum Regler zu gehen, gibt es Weisen Sie die ähnlichen Bestandteile ausführen und analysieren kann, zum zu sehen, wenn es eine Äquivalenz, die verwendet werden kann gibt? sayss Michael Hsia, Produktmanager-Technikprogramme für AREVA.

Williams sagt auch, dass, Herausforderungen auszuführen Maßeinheit-spezifisch sein kann. ? Sie haben verschiedene Mechanismen des Alterns für eine Maßeinheit auf der Küste wegen der Ausgaben, die auf Salzwasser gegen eins bezogen werden, das. binnenländisch ist?

Überwachung das alte, das neue errichtend

Wann kommt es zur Prüfung und überwacht und misst eine Kernkraftanlage? s-Alternbestandteile, -ingenieure und -techniker haben Zugang zu einigen Methodenlehren und zu Richtlinien. EPRI hat Reports veröffentlicht, die die Entwicklung und die Implementierung der Alternmanagementprogramme informieren, die auf den Dekaden der Forschungserfahrung verbunden mit der Bestimmung der möglichen Verminderungsmechanismen und dem Verständnis Kontrollentechnologien, Auswertungsmethodenlehren und Abschwächungstrategien basieren.

Z.B. EPRI stellen technische Reports Anleitung für Kontrolle, Überwachung und Auswertung von ReaktorDruckbehälter internals, low- und Mittelspannung Kabel und Stellstab-Antriebsmechnismusdüsen zur Verfügung. Seine Wasser-Chemie-Richtlinien adressieren Chemiebegrenzungen, um Auswirkungen auf Primärsystemmetalle abzuschwächen.

ew-Technologien können auch helfen, wie durch die Weltkernverbindung, einschließlich spezielle Vorrichtungen, die in-situbedingungüberwachung für kritische Bestandteile wie Ventil- und Dampfgeneratorschläuche, periodischen Ultraschall oder Röntgenstrahlprüfungen auf Schweißen erlauben, und volle körperliche Modelle berichtet, die konstruiert werden können, um Bestandteile und ihr Altern zu simulieren.

Vier neue Kernreaktoren Westinghouse-AP1000, die in den Vereinigten Staaten errichtet werden (einschließlich Vogtle der Georgia-Energie Maßeinheit 3, dargestellt), zusammen mit einen anderen vier in China, kennzeichnen einen einfacheren Entwurf, der eine längere Lebensdauer erleichtern könnte, sagt Pezze.

? Die Anlagen AP1000 haben wenige Wirkanteile wie Pumpen und Ventile? Pezze sagt. ? _ ein komplett digital Digitalsteuerung Raum bedeuten d Anlage Gebrauch drastisch weniger Kabel, welch verleihen d Anlage zu sein einfach zu beibehalten und ermöglichen Kabel Wiedereinbau, wenn sein erforderlich, zu sein tun in ein viel weniger schwierig Weise.?

Über Technik-Herausforderungen hinaus

Während der Diskussion über eine zweite 20-Jahr-Lizenzverlängerung, erben andere Einflüsse über Technik hinaus Spiel. Nicht nur muss Lizenzverlängerung technisch entwicklungsfähig sein, es muss ökonomisch durchführbar auch sein.

? Die physische Verfassung der Anlage ist gerade ein Faktor? sagt EPRI? s Bernhoft. ? Hervorstehende Marktlagen z.B. können so sein, dass anhaltende Investition in der Anlage für andere 20 Jahre nicht ökonomisch ist, selbst wenn die Anlage technisch in der Lage ist zu funktionieren fortzufahren.?

In den US schlossen die Kristallkernkraftwerke des flusses (Florida) und San Onofre (Kalifornien) vor kurzem wegen der technischen Schwierigkeiten, die bedeutende Investitionen erfordert haben würden, die Maßeinheiten zum Betrieb zurückzubringen. Unterdessen Wisconsin? Anlage s-Kewaunee schloß, weil der laufende Energienmarkt genügende Einkommen an AbdeckungsBetriebskosten liefern nicht konnte. Das Atomkraftwerk des Vermont-Yankees geht indirekt Ende 2014 mit seinen Inhabern, welche die abfallenden Kosten des Erdgases zitieren, die es zu teuer, Kernkraft zu produzieren bilden, obgleich politische Faktoren auch diese Abschaltung beeinflußten.

Tatsächlich führten niedrige Gaspreise und ein Überangebot in der Gesamtenergienkapazität, die aus 2012 herauskommt, um Einkommen für viele US-Kernkraftwerkinhaber zu senken. ? Während die Wirtschaft verbessert hat und Gaspreise eine Spitze zurückgewonnen haben, prognostizieren wir, dass die Einkommenssituation für Kernkraftwerke auch verbessert? sagt Gary McDonald, Forschungsteilnehmer, nordamerikanische Energie, an SEINER Energie. ? Wir ziehen an? t sehen, dass viel mehr Ruhestand über den hinaus pflanzen, die z.Z. in der folgenden Dekade. verkündet werden?

SEINS? s Wang unterstreicht auch das, gerade weil eine Anlage eine andere 20-Jahr-Verlängerung bedeutet nicht empfängt, dass sie die gesamte Zeit wegen des ökonomischen und technischen Drucks betrieblich ist. ? Man würde sich die Möglichkeit vorstellen, dass, wenn wir ein zweites 20-Jahr-Programm haben, nicht alle Anlagen auszuüben sind die Anwärter, oder sie kann es aufstehen nicht beenden? sie sagt.

Wissens-Übertragung

Eine andere mögliche Gefahr, welche die Industrie gegenüberstellt, ist Wissensübertragung. ? Die Herausforderung des Beibehaltens des intellektuellen Kapitals wird, während Anlagen für länger funktionieren akuter? sagt Pelin. ? Leute und sogar Organisationen ändern in diesem Zeitraum. Trainingskurse und Wissenssicherung sind für Betriebsleistung langfristig beibehalten und verbessern lebenswichtig, während das anhaltende Teilen der Betriebserfahrung international hilft, ungeplante Ereignisse zu vermeiden und abzuschwächen.?

AREVA spricht diesen Punkt an, indem partnering mit der William-Zuständelee-Hochschule der Technik, Universität des North Carolina in Charlotte in den Bereichen von R&D und, auch zu helfen, „uns sicherzustellen, das rechte Personal mit den rechten Fähigkeitssätzen zu haben, um diese Maschinerie erfolgreich auszuführen und zu betreiben? Williams sagt.

Trotz der Interessen, die Wissensübertragung umgeben, sagt Schwitters, dass die größten Werkzeuge, wenn sie die Technikherausforderungen der Lizenzverlängerung adressieren, die Leute sind.

? Die Kernkraftindustriekernkraftindustrie hat eine aktive Forschungsgemeinschaft, zusammen mit gut ausgebildeten Operatoren und Ingenieuren, die Technikprobleme Tag für Tag beschäftigen? Schwitters sagt. ? Sie kennen die Geschichte der Materialien und führen robuste, ausführliche Prüfung der kritischen Bestandteile durch. Sie haben ein körperliches Verständnis der Alternprozesse und sind in der Lage, zukünftige Probleme vorwegzunehmen.?

Da die US-Atomenergieindustrie Betrieb des Atomkraftwerks von bis 80 Jahren betrachtet, entstehen mehrfache Technikherausforderungen umgebende Alterninfrastruktur und -bestandteile. Angenommen, Inhaber des Atomkraftwerks bereits penibel ihre Betriebe jedoch kontrollieren und nachforschen kann die Industrie ein Schritt bereits sein, voran während sie schaut, um zukünftige Energiezufuhren zu sichern.