芬兰核能的发展历史

2022-04-01 13:38  来源: 嘿嘿能源heypower    芬兰核电  奥尔基洛托核电站  汉希基维核电站  洛维萨核电站  压水堆

芬兰有五座在运反应堆,并且正计划再建造一座,将核能发电量的60%用于替代煤炭。


芬兰有五座在运反应堆,并且正计划再建造一座,将核能发电量的60%用于替代煤炭。

1、国内电力概况


芬兰每年的在运核电能力

总发电量(2019年):68.6TWh;

发电量组合:核电 23.9 TWh(35%);生物燃料和废物发电 13.8 TWh(20%);水电 12.4 TWh(18%);煤炭 8.0 TWh(12%);风力 6.0 TWh(9%);天然气 3.9 TWh(6%);石油 0.3 TWh;太阳能 0.1 TWh;

进出口平衡:净进口20.0 TWh;

总消费量:81.7 TWh;

人均消费量:约14,800 kWh(2019年)。

来源:国际能源机构和世界银行2019年数据。

芬兰的人均用电量从1974年的约5800 kWh /年增长到2019年的约14,800 kWh /年。大部分化石燃料都是进口的,煤炭从俄罗斯和波兰进口,所有天然气都来自俄罗斯。

总的来说,该国消耗的能源近一半来自进口,其中大部分来自俄罗斯。

2019年6月,政府宣布了一项新的能源政策,目标是在2035实现碳中和。该政策打算将在2029年5月前完全淘汰煤电。

除了并网两座核电反应堆外,该政策还支持延长现有反应堆的运行寿命。

芬兰也是解除管制的北欧电力系统的一部分,该系统正面临着电力短缺,尤其是在干旱年份,水力发电受到限制。

2、芬兰的核工业


芬兰国内核电站分布

芬兰的反应堆是世界上效率最高的反应堆之一,平均寿命容量因数超过90%,过去十年的平均容量因数接近95%。

 

瑞典公司Asea Atomb提供的两个沸水反应堆由Teollisuuden Voima Oy(TVO)运营。

 

两个带有西方安全壳和控制系统的改进型俄罗斯压水反应堆(VVER)由Fortum公司运行。

 

阿海珐(Areva)和西门子(Siemens)提供的EPR由TVO运营。

3、电站功率升级


洛维萨(图源: Fortum)

芬兰的反应堆自建成以来,其功率升级程度令人惊叹。

TVO的奥尔基洛托核电站1号和2号机组在1978-1980年间以660 MWe的净功率启动;到2010年,它们的额定净功率为880 MWe(多出三分之一),计划运行寿命延长至60年,每十年进行一次安全评估。

TVO现在提议逐步将其进一步提升至1000 MWe。

2010年5月至6月期间,奥尔基洛托核电站1号机组的25Mwe功率升级就是其中的一部分,涉及低压涡轮机的更换。

2号机组的一个类似的升级于2011年5-6月进行。

通过升级,TVO的目标是“始终拥有40年的剩余技术寿命”。

 

2017年1月,TVO为两台机组申请了20年的运营许可证续期,该续期于2018年9月由芬兰政府批准。

Fortum位于洛维萨(Loviisa)的两座VVER-440反应堆的设计容量从1977-1980年的420净容量(总容量465 MWe)提高到了507净容量(总容量531 MWe),它们的预期使用寿命为50年。

辐射与核安全局(STUK)于2007年年中批准了20年的许可证延期,将其延长至2027年和2030年,并将于2015年和2023年进行安全评估。

STUK在2017年2月证实了这一点。

2008年,阿海珐和西门子启动了一个升级项目,在工厂安装现代数字仪表和控制系统,预计需要六年时间,但Fortum于2014年终止了该项目,并将工作移交给了劳斯莱斯(Rolls-Royce),后者于2018年完成了该项目。

2016年,该工厂投资约1亿欧元。

2020年8月,Fortum开始进行环境影响评估,要求在现有许可证之外运营这两个机组。

公用事业公司将寻求20年的延期,允许机组运行至2047年和2050年。

4、新核电站

 

2002年5月,芬兰议会以107票赞成、92票反对的表决结果,批准建造第五座核动力反应堆,该反应堆于2009年左右投入运行。

这次投票被认为非常重要,因为这是十多年来西欧第一次做出这样的决定,即建造一座新的核电站。

1993年,一项类似的提议遭到了拒绝,但此后整个欧洲的政治气候逐渐变得更加有利于核能。

TVO对新反应堆的申请主要基于经济标准(最低的kWh成本、对燃料价格上涨的最低敏感性),它也指出了可观的能源安全和减排效益。

政府对该提案的支持主要基于气候政策,而其批评者则支持大幅增加(来自俄罗斯)天然气发电量。

2003年10月,新机组的厂址被确定为位于西南部TVO的奥尔基洛托工厂,已经有两座核反应堆已经在那里运行。

2003年10月,三家供应商提交投标书后,TVO宣布,根据运行成本,法马通(Framatome)ANP的1600 MWe欧洲压水反应堆(EPR)是首选反应堆,TVO也选择了西门子的涡轮机和发电机。

2003年12月,TVO与阿海珐NP和西门子签署了一份价值32亿欧元的统包合同,用于EPR装置,预计将于2009年年中投入商业运营。

与此同时,TVO竞购1600 MWe的股份,预计净产量总计为2000 MWe。

施工于2005年5月开始,但遇到了延误,尤其是在反应堆部分。

不过,西门子及其分包商顺利交付了涡轮机部分。

核电站计划的最新延误集中在反应堆仪控(I&C)系统上,在阿海珐称建造商和TVO进行了四年“交流”后,该系统于2014年4月获得了STUK的批准。

2016年4月,TVO申请了为期20年的营业执照,这份13万页的申请书提交给芬兰就业和经济部,内容包括技术和运行安全原则、核废物管理安排,以及TVO专业知识和财务状况的详细信息。

芬兰政府于2019年3月颁发了运营许可证。

5、工期不断延误


奥尔基洛托核电站是世界上最贵的核电站,造价高达61.6亿美元,但年电产量14268GW。

早些时候,在2018年3月,双方达成了一项和解协议,以结束关于奥尔基洛托核电站3号机组的成本和进度超支的长期争议,阿海珐和西门子将向TVO支付4.5亿欧元的赔偿。

该协议规定,供应商公司有权在项目“及时完成”后获得1.5亿欧元的“奖励金”。

当时的计划是2018年12月并网,2019年5月商业运营——比计划晚了大约10年。

如果供应商联合体未能在2019年底前完成项目,将必须向TVO支付进一步的罚款,最高可达4亿欧元,具体取决于延迟的时间长短。

2018年6月,宣布商业运营推迟至2019年9月,并于11月推迟至2020年1月。

2019年4月,目标日期再次被推迟到2020年3月,2019年7月,目标日期被推迟到2020年7月。

在2020年2月,电网连接预计在2020年11月,商业运作在2021年3月。

2020年4月,TVO宣布,由于冠状病毒传播,工期出现了中断,燃料装载将不会按照2020年6月的计划进行。

2020年8月,燃料负荷被推迟到2021年3月,预计在同一年十月的电网连接。 燃料负荷从2021年3月29日开始。

2021年8月,商业运行被推迟了三个月至2022年6月,以便进一步检查和工作涡轮机。

 

2021年12月21日,反应堆达到了第一次临界,但在2022年2月,商业运行被推迟到2022年7月。

2022年3月,反应堆与电网相连。

在达成协议之前,双方希望斯德哥尔摩的国际商会(ICC)解决由谁来支付超支费用的问题。

阿海珐-西门子财团向TVO索赔35.2亿欧元,涉及该项目的延误和成本超支。

索赔包括TVO根据施工合同延迟支付的款项,以及总计约14.5亿欧元的罚息和1.35亿欧元的所谓利润损失。

截至2018年底,TVO的反索赔成本和损失为26亿欧元,将其损失统计时间从18亿欧元修正至2014年底。

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