Effects of regulatory differences on nuclear power plant construction costs and schedules
Loading...
URL
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
School of Science |
Master's thesis
Unless otherwise stated, all rights belong to the author. You may download, display and print this publication for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Authors
Date
Department
Major/Subject
Mcode
Language
en
Pages
53
Series
Abstract
Estimating the costs and schedules of nuclear construction projects has proven to be challenging in numerous recent Nuclear Power Plant (NPP) construction projects. Significant overruns in both costs and durations are common and discourage investing in the construction of new nuclear energy. To support companies, financiers and decision-makers in the evaluation of new NPPs, more reliable estimates are needed. An important aspect affecting nuclear construction projects is the regulatory environment. Nuclear energy production is a strictly regulated field, and multiple different authorities control nuclear construction. To accommodate for different regulatory environments, changes in the reactor designs are often required, sometimes resulting in a completely new reactor architecture. These design changes make it challenging to estimate project outcomes and utilize learning gained from previous construction projects. In this thesis, the impact of regulatory differences is studied for four different NPPs. These are the APR1000 and APR1400, modeled as general designs, as well as the EPRs at Hinkley Point C (HPC) and Taishan sites, modeled as case examples of the same reactor type. To compare these nuclear construction projects, their overnight costs and construction schedules are estimated using the Nuclear Cost Estimation Tool (NCET) developed at the Massachusetts Institute of Technology. The results obtained with the NCET show clearly higher overnight costs per unit of power for the APR1000 compared the APR1400. A significant fraction of this difference is explained by the addition of a core catcher and a double containment in the APR1000 design, both included to accommodate the plant for European regulations. The overnight costs of the HPC EPR are substantially higher than those of the Taishan EPR, largely explained by the differences in commodity and labor prices. However, lower risks at the Taishan site achieved with stable supply chains decrease the construction duration, reducing also the related indirect costs. These results emphasize the effects of regulatory differences and demonstrate the construction cost and duration reductions achievable by building multiple similar units.Ydinvoimaloiden rakennusprojektien kustannusten ja aikataulujen arvioiminen on monien viimeaikaisten projektien valossa osoittautunut haastavaksi. Merkittävät kustannusten ylitykset sekä aikataulujen viivästymiset ovat yleisiä eivätkä rohkaise sijoittamaan uuden ydinvoiman rakentamiseen. Yritysten, rahoittajien ja päätöksentekijöiden tukeminen näiden projektien suunnittelussa vaatii luotettavampia arvioita. Paikallinen regulaatio on merkittävä ydinvoimaprojekteihin vaikuttava tekijä. Ydinenergian tuotanto on tiukasti säänneltyä, ja sitä valvotaan tarkasti eri viranomaisten toimesta. Jotta ydinvoimalaitos soveltuu paikalliseen lainsäädäntöön, reaktorimalli vaatii usein muutoksia, mahdollisesti johtaen myös täysin uuden reaktorityypin kehittämiseen. Nämä reaktorimalliin tehdyt muutokset hankaloittavat rakennusprojektien arviointia sekä aiemmista rakennusprojekteista kerätyn tietotaidon hyödyntämistä. Tässä diplomityössä tutkitaan regulaatioerojen vaikutusta neljään eri ydinvoimalaan. Tutkittavat ydinvoimalat ovat APR1000 ja APR1400, joita mallinnetaan geneerisinä laitostyyppeinä, sekä EPR:t Hinkley Point C:n (HPC) ja Taishanin ydinvoimalaitoksilla, joita mallinnetaan case-esimerkkeinä samasta laitostyypistä. Näiden ydinvoimaloiden rakennusprojektien vertailemiseksi niiden korottomia kustannuksia sekä aikatauluja arvoidaan Massachusetts Institute of Technology -yliopistossa kehitetyllä Nuclear Cost Estimation Tool (NCET) -koodilla. NCET-koodilla saadut tulokset osoittavat selkeästi APR1000-reaktorin korkeammat tehoon suhteutetut kustannukset APR1400-reaktoriin verrattuna. Merkittävä osuus tästä erosta johtuu APR1000-malliin lisätyistä sydänsiepparista ja ulommasta suojarakennuksesta, jotka molemmat perustuvat eurooppalaiseen regulaatioon. HPC-laitoksen kustannukset ovat merkittävästi Taishanin laitoksen kustannuksia suuremmat, mikä johtuu pitkälti rakennusmateriaalien ja työvoiman hintaeroista. Taishanin laitokselle arvioidut pienemmät riskit rakennusprosessissa kuitenkin lyhentävät arvioitua aikataulua, mikä osaltaan pienentää projektin epäsuoria kustannuksia. Tulokset korostavat regulaatioerojen vaikutusta sekä demonstroivat useiden samanlaisten laitosyksiköiden rakentamisella saavutettavia kustannusvähennyksiä ja aikataulun tehostumista.Description
Supervisor
Sand, AndreaThesis advisor
Värri, KonstaShirvan, Koroush