1、核電站應(yīng)力腐蝕開(kāi)裂問(wèn)題
法國(guó)舒茲(Chooz)核電站的一個(gè)反應(yīng)堆顯示出SCC跡象
2021年12月15日,EDF宣布將暫時(shí)關(guān)閉西沃(Civaux)核電站的兩座反應(yīng)堆。作為10年運(yùn)行檢查計(jì)劃的一部分,西沃核電站1號(hào)機(jī)組的檢查發(fā)現(xiàn),構(gòu)成安注系統(tǒng)(SIS)一部分的管道焊縫附近存在缺陷跡象。
該備用回路允許將含硼水注入反應(yīng)堆堆芯,以停止核反應(yīng),并在發(fā)生一次冷卻劑損失事故時(shí)保持一次回路中的水量。
這一發(fā)現(xiàn)說(shuō)明了“串聯(lián)”核電站設(shè)計(jì)方案的一些缺點(diǎn)。EDF決定在N4系列中的其他反應(yīng)堆進(jìn)行調(diào)查,是否存在同樣的問(wèn)題,特別是在舒茲核電站,那里有四個(gè)類似的反應(yīng)堆。
EDF于12月16日在舒茲核電站2號(hào)機(jī)組,12月18日在舒茲核電站1號(hào)開(kāi)始進(jìn)行停機(jī)。
當(dāng)時(shí),EDF表示,到2021年底,西沃核電站的長(zhǎng)時(shí)間停電和舒茲核電站的關(guān)閉,將使其損失約1 TWh發(fā)電量。但從那時(shí)起,該公司發(fā)現(xiàn)問(wèn)題更加普遍。
法國(guó)核安全局ASN(Autorite´ de Su^rete´ Nucle´aire)表示,對(duì)從西沃核電站1號(hào)機(jī)組拆除的部分管道進(jìn)行的分析顯示,由于管道內(nèi)表面靠近焊縫處出現(xiàn)意外的應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象,導(dǎo)致出現(xiàn)裂紋。
EDF有更壞的消息。在電廠10年一次的定期大修期間進(jìn)行超聲波檢查,主要用于檢測(cè)熱疲勞引起的裂紋,但是超聲檢測(cè)在檢測(cè)SCC方面不太有效。
這引發(fā)了人們的擔(dān)憂,即SCC存在于先前通過(guò)超聲波檢查的反應(yīng)堆中,SCC的跡象被錯(cuò)誤地歸類為假象。對(duì)舒茲核電站的B1和B2重新檢查表明,確實(shí)存在SCC問(wèn)題。
第一組中的所有五個(gè)反應(yīng)堆都必須接受額外的檢查,以確定哪些區(qū)域和系統(tǒng)受到應(yīng)力腐蝕現(xiàn)象的影響。
更糟糕的是,在第三次10年大修期間,Penly核電站1號(hào)反應(yīng)堆的檢查顯示,在相同的管道上有跡象,實(shí)驗(yàn)分析表明是SCC,盡管規(guī)模小于西沃核電站1號(hào)反應(yīng)堆。
與舒茲核電站和西沃核電站反應(yīng)堆不同,Penly核電站不是1450MWe N4系列中的一個(gè),而是早期法國(guó)系列中的1300MWe反應(yīng)堆。
因此,EDF已經(jīng)回到了之前對(duì)其所有反應(yīng)堆進(jìn)行的檢查,以重新檢查結(jié)果,尋找當(dāng)時(shí)被認(rèn)為是假象,但現(xiàn)在被視為潛在應(yīng)力腐蝕跡象的跡象。
2、補(bǔ)救與成本問(wèn)題
Penly 核電站
5月初,EDF公布截至3月底的三個(gè)月業(yè)績(jī)后,核能發(fā)電副主管雷吉斯·克萊門(mén)特(Regis Clement)在一次投資者會(huì)議上向投資者介紹了最新情況。
他說(shuō),檢查和實(shí)驗(yàn)證實(shí)了西沃核電站1號(hào)機(jī)組、舒茲核電站1號(hào)機(jī)組和Penly核電站1號(hào)機(jī)組的管道部分存在應(yīng)力腐蝕,受影響的部件將被拆除和更換。
EDF已經(jīng)開(kāi)始在西沃核電站2號(hào)和舒茲核電站2號(hào)進(jìn)行調(diào)查,現(xiàn)在已經(jīng)擴(kuò)展到另外七個(gè)機(jī)組——Chinon 3號(hào)、Cattenom 3號(hào)、Bugey 3號(hào)和4號(hào)、Flamanville 1號(hào)和2號(hào)以及Golfech 1號(hào)。
在這些機(jī)組中,克萊門(mén)特說(shuō):“在超聲波檢查過(guò)程中發(fā)現(xiàn)了一些跡象,但我們還無(wú)法確定這些跡象是否是鋼成分中的微小缺陷、熱疲勞痕跡或應(yīng)力腐蝕。”實(shí)驗(yàn)室測(cè)試正在進(jìn)行中。
最后,EDF將檢查其所有反應(yīng)堆。預(yù)計(jì)該過(guò)程將于2023年底完成,主要在計(jì)劃維修停運(yùn)期間進(jìn)行。
克萊門(mén)特說(shuō),“目前大約有20%的機(jī)組正在接受檢查”,預(yù)計(jì)EDF在控制或解決問(wèn)題方面將有“高水平的要求。”
EDF集團(tuán)執(zhí)行高級(jí)副總裁兼首席財(cái)務(wù)官澤維爾·吉爾(Xavier Girre)表示,評(píng)估和補(bǔ)救問(wèn)題的總體成本尚無(wú)法完全評(píng)估。
他說(shuō):“我們?nèi)蕴幱谠u(píng)估應(yīng)力腐蝕狀況的早期階段?,F(xiàn)在就對(duì)所需的資本支出進(jìn)行精確評(píng)估還為時(shí)過(guò)早。”
但他告訴投資者,2023年的財(cái)務(wù)指南中已經(jīng)包含了成本——盡管不是精確的估計(jì),任何發(fā)電損失都已納入300-330 TWh/年的核發(fā)電目標(biāo)。
評(píng)估成本的一個(gè)問(wèn)題是,盡管每個(gè)系列中的反應(yīng)堆據(jù)稱“相同”,但在這種情況下,問(wèn)題和補(bǔ)救措施并不一致。
一位分析師指出,維修中斷情況各不相同,從西沃核電站1號(hào)機(jī)組的五個(gè)月到其他機(jī)組的一年多不等。
克萊門(mén)特承認(rèn),“合規(guī)性恢復(fù)工作沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)間安排。這將真正取決于每個(gè)反應(yīng)堆的情況。”
他補(bǔ)充說(shuō),“沒(méi)有標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)時(shí)方法,這將真正依賴于在每個(gè)個(gè)案中實(shí)施的技術(shù)解決方案。這不是我們機(jī)組的通用方法。”
他承認(rèn)該公司仍在進(jìn)行根本原因分析,但表示“我們對(duì)應(yīng)力腐蝕情況的了解已接近尾聲”。
即使在前三個(gè)反應(yīng)堆——西沃核電站1號(hào)、舒茲核電站1號(hào)和Penly核電站1號(hào),檢查和分析計(jì)劃也沒(méi)有在5月底完成。
3、核能的脆弱性
通過(guò)對(duì)SCC問(wèn)題的估計(jì),EDF集團(tuán)能夠報(bào)告2022年第一季度整個(gè)集團(tuán)的收入與2021年一季度相比大幅增長(zhǎng)。
不過(guò),這其中情況很復(fù)雜,包括電力和天然氣價(jià)格的飆升影響,這意味著EDF交易的財(cái)務(wù)表現(xiàn)良好。
盡管該集團(tuán)的一些部門(mén)從高價(jià)格中受益,但EDF不得不在不斷上漲的市場(chǎng)中購(gòu)買電力,以彌補(bǔ)核產(chǎn)量的下降。在法國(guó)第一季度的三個(gè)月內(nèi),核電生產(chǎn)為91.7TWh,比2021同期少7.5TWh。
由于與2021年3月底相比,2022年3月底的客戶數(shù)量減少,收入下降了5000萬(wàn)歐元,盡管每個(gè)客戶的消費(fèi)量有所增加。
該公司在更新中表示,總體而言,EDF在2021第一季度是凈賣家,而在2022年第一季度則是凈買家。
核產(chǎn)量(和水力發(fā)電)的下降要求該公司以非常高的價(jià)格購(gòu)買電力以履行其義務(wù)。
該公司表示,根據(jù)2022年4月21日的市場(chǎng)價(jià)格,因核容量缺失而導(dǎo)致的“回購(gòu)”成本估計(jì)約為140億歐元,3月中旬為160億歐元。
總的來(lái)說(shuō),該公司表示,“2022年仍然是非常具有挑戰(zhàn)性的一年。市場(chǎng)的波動(dòng)仍然極端。烏克蘭沖突的影響難以量化。”
確定SCC的范圍是了解對(duì)EDF的全面影響的關(guān)鍵,但對(duì)法國(guó)的核野心來(lái)說(shuō),對(duì)整個(gè)核能大軍進(jìn)行維修可能處于一個(gè)不受歡迎的時(shí)刻。
在過(guò)去五年中,EDF的核電發(fā)電量一直在下降,從近80%下降到2020年的70%。
直到最近,政府的戰(zhàn)略一直是減少核電發(fā)電量,取而代之的是更為混合的發(fā)電組合,風(fēng)能和太陽(yáng)能取代了大部分核電容量。
4、法國(guó)核復(fù)興
馬克龍總統(tǒng)在二月份改變了這一點(diǎn),他在連任競(jìng)選中大力宣傳了一項(xiàng)核復(fù)興計(jì)劃。他提出了六個(gè)新的EPR計(jì)劃,稱為EPR2——這是在Flamanville仍在建設(shè)的EPR的基礎(chǔ)上向前邁出的一步——在后續(xù)系列中還有八個(gè)。
總的來(lái)說(shuō),該計(jì)劃將使法國(guó)在2050年前新增25GW的核容量。
這需要法國(guó)的技術(shù)能力大大提高,正如5月份提交給議會(huì)的ASN年度核安全報(bào)告所揭示的那樣。
ASN主席Bernard Doroszczuk警告說(shuō),“從2021開(kāi)始,特別是從今年下半年開(kāi)始,影響所有核設(shè)施的工業(yè)弱點(diǎn),以及正在進(jìn)行的關(guān)于能源政策選擇和核能在這些選擇中的地位的辯論已經(jīng)開(kāi)始。”
他補(bǔ)充說(shuō),“新能源政策的前景無(wú)論什么樣,都意味著工業(yè)界要做出巨大努力來(lái)應(yīng)對(duì)工業(yè)和安全挑戰(zhàn)。如果將核能納入到確保2050年前實(shí)現(xiàn)脫碳能源組合的選擇之中,核部門(mén)將必須制定一個(gè)真正的‘馬歇爾計(jì)劃’,以實(shí)現(xiàn)這一前景的工業(yè)可持續(xù)性,并具備實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的技能,應(yīng)對(duì)項(xiàng)目的規(guī)模和持續(xù)時(shí)間。”
馬克龍表示,他的新核計(jì)劃將在今年內(nèi)提交廣泛的公眾咨詢,并在2023年初提交議會(huì)辯論。與此同時(shí),由于俄烏戰(zhàn)爭(zhēng),法國(guó)(和歐洲)的消費(fèi)者今年冬天可能會(huì)遭遇能源價(jià)格上漲和短缺。
Doroszczuk評(píng)論表明,馬克龍的計(jì)劃需要在整個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域進(jìn)行投資,既帶來(lái)了成本負(fù)擔(dān),也帶來(lái)了與新核能相關(guān)的潛在經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。
核SCC調(diào)查是否會(huì)損害法國(guó)未來(lái)的核發(fā)展前景,或者可以作為該技術(shù)更廣泛的可靠性和過(guò)去對(duì)法國(guó)供應(yīng)的巨大貢獻(xiàn)的例證,還有待觀察。