VVER-1200 ydinvoimalaitoksen käyttöjakson optimointi

Abstract

Tämä diplomityö on tehty Fennovoima Oy:lle, Hanhikivi 1:n ydinvoimalaitosyksikön käyttöjakson optimointia varten. Työn tavoitteena oli tutkia Hanhikivi 1:n käyttöjakson pidentämisen tarjoamia mahdollisuuksia sekä sen sisältämiä rajoitteita. Tarkoituksena oli myös selvittää mikä käyttöjakso ja polttoaineenvaihdon ajankohta olisi optimaalisin Hanhikivi 1:n laitosyksikölle. Tutkimus toteutettiin perehtymällä avoimesti saatavilla oleviin aineistoihin ja kirjallisuuteen sekä suorittamalla asiantuntijahaastatteluja.

Käyttöjakson pidentäminen kiinnostaa ydinvoimayrityksiä huomattujen etujen takia. Pidempään käyttöjaksoon siirtyminen mahdollistaa huoltoaikojen kokonaiskestojen vähenemisen, koska laitoksen huoltoseisokki suoritetaan harvemmin. Huoltopäivien vähenemisen seurauksena myös laitoksen käyttöaste sekä sähköntuotanto kasvavat. Täten myös laitoksen taloudellinen tuotto kasvaa.

Työssä tutkittiin ensin 1000 - 1400 MW sähkötehon omaavien painevesireaktorilaitosten olemassa olevia käyttöjaksoja sekä pohjoismaisten sähkömarkkinoiden toimintaa. Tämän jälkeen tutkittiin käyttöjaksoon vaikuttavia tekijöitä kuten sähkön hintaa, polttoainetta sekä työvoiman saatavuutta. Kaikkien tekijöiden tutkimisen jälkeen Hanhikivi 1:lle suositeltiin optimoitua käyttöjaksoa ja huoltoseisakkien ajankohtaa.

This Master’s Thesis was done for Fennovoima Oy to optimize operation cycle of Hanhikivi 1 nuclear power plant unit. The objective of this thesis was to research the possibilities offered by the extension of the operating cycle of Hanhikivi 1 and research the limitations it contains. The purpose was also to find out which operating cycle and timing of refueling would be the most optimal for the Hanhikivi 1 unit. The openly available materials and literature were studied and experts interviewed.

Nuclear power companies are interested in extending the operating cycle because of the perceived benefits. Switching to a longer operating cycle makes it possible to reduce the total duration of maintenance times because the maintenance outages of the plant are performed less frequently. As a result of the reduction in maintenance days, the plant’s utilization rate and electricity production will also increase. Due to increased electricity production the economical profit is increased.

First the existing operating cycles of pressurized water reactor plants with an electricity capacity of 1000 - 1400 MW and the operation of the Nordic electricity market was researched. This was followed by a research of factors affecting the operating cycle, such as the price of electricity, fuel and the availability of labor. After examining all the factors, a recommendation was made for an optimized operating cycle and the timing of the maintenance outages for Hanhikivi 1.