San Onofre核電站是座濱海核電站,位于美國西海岸加利福尼亞州海濱。目前三座核電機組全部處于退役狀態。該核電站#2、3機組已完成了延壽改造和評估工作,但因更換的蒸發器磨損過快而決定終止延壽、提前退役,導致了加利福尼亞州碳減排業績出現倒退,并導致了加州再次面臨電力穩定問題的挑戰。
一、項目概況
1、SITE/廠址位置: San Clemente, CA (located on the Pacific coast of California, in the northwestern corner of San Diego County, south of San Clemente),加利福尼亞州圣克里蒙蒂(加利福尼亞州圣迭戈縣西北角的太平洋海岸圣克里蒙蒂的南邊6.5公里處,I-5彭德爾頓軍事營地附近,著名的長灘東南46英里,距離洛杉磯約100公里),經緯度33°22′8″N 117°33′18″W,監管IV區。
圖1: San Onofre核電站地理位置圖
2、業主/運營商:
Owner/業主: Southern California Edison Co.,南加州愛迪生公司
Operator/運營商: Southern California Edison Co.,南加州愛迪生公司
3、建設情況:
Construction Start Date/建造開工日期: #1,- 05/01/1964;#2,- 03/01/1974;#3,- 03/01/1974;
First Criticality Date/首次臨界日期:#1,-06/14/1967;#2,- 07/26/1982;#3,- 08/29/1983;
First Grid Connection/首次并網日期:#1,-07/16/1967;#2,- 09/20/1982;#3,- 09/25/1983;
Commercial Operation Date/商運日期: #1,-01/01/1968;#2,- 08/08/1983;#3,- 04/01/1984;
Permanent Shutdown Date /長期停運日期: #1,-11/30/1992;#2,- 06/07/2013;#3,- 06/07/2013;
Construction cost/建造費用($):無,
Architect(s)/設計商:Bechtel
4、反應堆簡介
Reactor Type/堆型: #1/#2: Pressurized Water Reactor壓水堆
Licensed MWt/許可堆功率(MWt): #1/#2/#3: 1,347/3,438/3,438
Gross Capacity/銘牌功率(MWe):#1/#2/#3: 456/1,127/1,127
Design Net Capacity/設計上網凈功率(MWe):#1/#2/#3: 436/1,070/1,070
Reactor Vendor/Type/反應堆供應商/型號: #1/#2/#3: Westinghouse/Combustion Engineering / Combustion Engineering,西屋/燃燒工程公司(簡稱CE公司)雙環路/CE雙環路;
Containment Type/安全殼形式: Dry, Ambient Pressure /干式、環境氣壓(式);(#1機組待查)
二、核電站運行情況
1、執照情況:
運行執照: #1,-;#2,-02/16/1982;#3,-11/15/1982;
延壽申請: #1,-;#2,-;#3,-;
執照有效期: #2,-02/16/2022;#3,-11/15/2022;
堆型: #1/#2/3, Pressurized Water Reactor
許可堆功率(MWt): #2/3: 3,438
(退役)執照編號:#1,DPR-13;#2,?;#3,?;
許可狀態: #1,SAFSTOR;#2,?;#3,?;
退役原因:業主決定退役。
獲批退役時間:
預期關閉時間(Estimated Date For Closure):#1,12/30/2030;#2,12/30/2030;#3,12/30/2030;
文件編號: #1,50-206;#2,05000361;#3,05000362
2、反應堆運行情況
Electricity Supplied/上網電量(TW.h): #1: 51.13;#2: 219.23;#3: 215.66
Energy Availability Factor/能力因子(%):#1:59.8;#2:78.3;#3:79.6
三、San Onofre核電站綜述
1、該核電站#1機組于1993年3月6日卸出燃料,采取SAFSTOR直至#2-3機組退役,大多數放射性設備已被拆除,#1機組并成為#2-3機組乏燃料貯存廠址;
2、該核電站的#2、3機組提供了地區16%的供電量,此前一直向SCE及圣地牙哥瓦斯電力公司(San Diego Gas & Electric,SDG&E)的用戶、約140萬戶家庭供應電力。另外,從地理角度來看,恰巧位于連結洛杉磯和圣地亞哥這兩個高電力消費地區的輸電線正中間,在為兩個地區穩定供應電力方面發揮著不可或缺的作用。正如要使水在配管中流動,需要具備一定水壓一樣,要穩定供應電力,也需要維持一定的電壓。圣奧諾弗雷核電站在這方面為兩個地區做出了貢獻。今后,南加利福尼亞計劃關閉Encina發電站、Alamitos發電站和Huntington Beach發電站等共計5086兆瓦的發電站。但另一方面,在南加利福尼亞地區,預計每年會出現400兆瓦的需求增加。加利福尼亞州電力穩定再遇挑戰。
3、該核電站#2、3機組分別于2009年、2011年更換了蒸發器(花費6.71億美元,預期可為顧客在相應的許可期內節省10億美元),計劃分別運行到2022年2月16日、11月15日。由于采用了一回路為雙環,因此其蒸發器基本成為業內在運最大的蒸發器;該蒸發器更換時需要在混凝土安全殼上開臨時孔洞,更換工作比較復雜。但2012年1月31日,#3機組更新改造后的蒸發器(三菱重工制造)有20%的管子磨損并導致泄漏,造成向環境排放低于限值的放射性物質,2013年6月份宣布#2、3機組全部退役,但相關的退役方案尚未獲得正式批準。
4、San Onofre核電站總體運行績效一般。其中#1機組運行績效不高,1983年全年停運,1992年長期停運當年運行績效較高,達到近100%;#2機組運行績效一般,但在1994年和2012年能力因子在100%左右,2012年初停運,并于2013年決定實施退役;#3機組運行績效一般,但在1994年、2000年和2009年能力因子在100%左右,2012年初停運,并于2013年決定實施退役。
5、San Onofre核電站廠址周邊設置了低密度人口限制區(LPZ,備注類似于中國的規劃限制區,半徑為10英里/約16公里,2010年,LPZ內人口92,687人,10年內人口增長率為50%,屬于人口增長較快的廠址),廠址20英里以內的城市有San Clemente和Laguna Beach、Oceanside(其中圣克里蒙蒂距廠址4英里,2010年統計人口63,522),食入應急計劃區包括了圣迭戈(距廠址45英里)。
6、San Onofre核電站建設有25英尺的防止海嘯墻以防止離岸5英里的活動斷層產生的海嘯影響。
7、加利福尼亞州一直在推進的環保標準的強化,以及經濟復蘇帶來的需求增加,使問題變得更為復雜。該州為了減輕發電站冷卻水取水對環境造成的影響,2010年5月對現有發電站采用的回流式冷卻系統實行了相關限制。
8、圣奧諾弗雷核電站關閉,再加上加州對回流方式冷卻系統采取相關限制并計劃關閉現有發電站,在這雙重因素的作用下,①確保發電量及維持供電所需電壓;②實現電力消費與所發電力的同時同量;③確保無功,在實現地區電力穩定供應不可或缺的這3大必要條件方面,巨大的課題已經凸顯出來。為了解決這些課題,加利福尼亞州目前正在探討①提高能源效率、實施需求響應、采用可再生能源及蓄電池等3250兆瓦優惠資源;②增強輸電線及傳統發電設備;③采取措施以迅速作出決定,推遲因回流方式冷卻系統受到限制而關閉現有發電站等。
四、博主評論
1、核安全永遠高于一切,即便是面對放棄反應堆繼續運行的重大經濟損失事件時也必須堅持!不管是工程建設還是運營期改造,都必須高度重視設備質量。
2、加州對電廠溫排水問題的要求是全美最嚴格的,要求限制發電出力以控制溫排水影響,甚至要求建設冷卻塔以減小溫排水的影響。各類熱電廠的循環冷卻水設計必須滿足當地的生態環境要求。仔細研究加州溫排水有關法規要求以及其出臺背景有利于我們持續改進相關設計。