參加美國核能學會(NEI)主辦之大幅度功率提昇會議摘記
朱偉朋
台電核發處
摘要
自1998年迄今，美國已有20個核能機組的大幅度功率提昇（EPU）申請案獲得核准。經美國核管會（NRC）調查統計，預計到2013年時，美國另有22個機組會再陸續提出EPU申請案。美國核能學會（NEI）鑑於各會員的實際需要，故安排此次會議，內容包括運轉餘裕管理、業界及NRC法規管制觀點、大幅度功率提昇實際執行議題、與最佳之計畫管理措施等，希望有助於未來其他核電廠實施EPU前能獲得充分資訊，俾能先作好最佳準備。主要傳達的重點包括：
• 較能更正確地聚焦於運轉餘裕問題管理，
• 進一步瞭解流體誘發振動情形及該監測的項目，
• 對於劣化設備的修護工作應打破單獨處理的舊思惟，而納入功率提昇計畫一併考量，
• 與功率提昇有關的技術決策，相對於以往一般之設備更新工作，必須要接受較廣泛且深入的審查、監督與挑戰，
• NRC的審查程序非常嚴謹，他們為了要能進行更深入的審查工作，對於核能業者所提出的計畫，常要求更迅速、更詳細完整。
另亦介紹與會者有關資訊分享及經驗回饋的來源，包括：EPRI經驗回饋資料庫、功率提昇專案小組及處理新增議題的能力、INPO文件、及BWROG文件等。
關鍵詞（Key Words）：核能學會、功率提昇、運轉餘裕管理、INPO、EPRI
壹、前言
核能學會（NEI，Nuclear Energy Institute）為國際性核能學術之組織，強調合理的核能立法，營造良好的核能發電發展環境，以掌握完整的國際核能發電現況與核能政策趨勢為主要目的。NEI經常舉辦與各類核能議題有關的研討會議，希望能將相關訊息傳達給有興趣的人員或新聞媒體，以達到教育目的，並藉此號召各相關核能領域人員能共襄盛舉，提供自身的專業技術和工作經驗，回饋給其他核能同業。自1998年迄今，美國已有20個核能機組的大幅度功率提昇（EPU）申請案獲得核准。經NRC調查統計，預計到2013年時，美國另有22個機組會再陸續提出EPU申請案。NEI鑑於各會員的實際需要，故安排此次會議，內容包括運轉餘裕管理、業界及NRC法規管制觀點、大幅度功率提昇實際執行議題、與最佳之計畫管理措施等，希望有助於未來其他核電廠實施EPU前能獲得充分資訊，俾能先作好最佳準備。
貳、背景及會議內容
一、背景：
依美國NRC之定義，增加商用反應爐最大運轉功率之程序稱為功率提昇，其種類共分以下3類：
• 小幅度功率提昇（MUR, measurement uncertainty recapture power uprates），功率提昇幅度小於2%，主要是裝設先進之超音波飼水流量計，更精確地量測飼水流量，進而降低功率計算結果之不準度，並在確保機組若遇假設事故時仍有安全停機能力之前提下，於原有安全分析的範圍內提昇反應爐熱功率。本公司6部核能機組自2005年開始進行相關硬體安裝及安全分析工作，目前已有4部順利完成小幅度功率提昇，共提昇發電功率約38MWe（3萬8千瓩），有效降低發電成本，對本公司營運頗有助益，亦可減少二氧化碳排放，減緩地球溫室效應。預計至2009年中，核一廠#1機及核三廠#1機亦可陸續完成，估計將再分別增加約6 MWe及9 MWe。
• 中幅度功率提昇（SPU, stretch power uprates），功率提昇幅度通常小於7%，且仍在原有電廠之設計範圍內。本類功率提昇之幅度依各核能機組之運轉特性與設計而定，通常僅包括部分系統之儀控設定點變更，但不進行重大設備修改。本公司核一廠已獲得公司核准，正進行中幅度功率提昇之相關作業，預計於2012年完成，屆時最多可再提昇反應爐熱功率約3%。
• 大幅度功率提昇（EPU, extended power uprates），功率提昇幅度大於SPU，但美國法規規定最多提昇幅度為20%。EPU通常須進行重大BOP設備修改，包括高壓汽機、冷凝水泵與馬達、主發電機、及/或變壓器等。
• 本公司目前正蒐集EPU之相關資訊，其執行策略、方式與時程，將於蒐集資料、評估後再研提討論，此為本公司派員參與本次會議之主要目的。
二、會議內容
美國功率提昇的案件，自從1977年第一個獲得NRC核准的Calvert Cliffs電廠後皆為中幅度功率提昇。大幅度功率提昇（EPU）案是直到1998年Monticello獲得核准之後，才開始進入到更高的境界，至2008年底共有20個機組獲得核准，其中15個是沸水式機組（BWR），5個是壓水式機組（PWR），而其中BWR EPU平均提昇功率約15%，PWR EPU平均提昇功率約10%。預計到2013年時，美國另有22個機組會陸續提出EPU申請案。
目前美國實施EPU之機組以BWR為多，依過去運轉經驗而言，主要問題包含蒸汽乾燥器完整性、流體誘發振動問題、與燃料績效疑慮等，加上NRC期望及要求日益增多，在業界之間浮現2個問題：
1.大家是否已清楚知道過去事故之問題所在?
2.是否需要再發行新的指引以利EPU執行？
2007年春天，具有實施EPU經驗的組織曾聚會討論，評估是否需要開闢其他溝通管道或指引，以協助未來欲實施EPU的機組能順利執行任務，他們得到以下結論：
• 現有沸水式機組業主組織（BWROG）文件，已對蒸汽乾燥器有詳細說明；
• PWR機組目前未發現有發生類似問題的可能；
• 有關經驗回饋與優良事項的指引，應有助於日後工作順利進行。
目前核能業界已各盡努力，建立相關技術文件與資料庫，包括BWROG出版了BWR經驗回饋報告和蒸汽乾燥器監測文件；美國核能運轉協會（INPO）發行了執行策略（INPO 05-001）和2件SER（5-02及3-04）；美國電力研究院（EPRI）則建立了資料庫等。NEI則成立一個由EPU專家組成的特別委員會，希望能針對功率提昇所衍生的共通性議題提出解決方案。NEI亦正準備一份指引文件，主要是建基於現有之BWR文件，再補充加入PWR之議題，預計於2009年發行。
NEI鑒於EPU計畫內容之複雜性，若能整合先前曾有實務經驗的電廠或組織所提出之經驗與作法，將有助於未來其他核電廠實施EPU前獲得充分資訊，俾能先作好最佳準備，故於2008年12月2~3日在美國新奧爾良舉行「大幅度功率提昇會議」，內容包括運轉餘裕管理、業界及NRC法規管制觀點、大幅度功率提昇實際執行議題、與最佳之計畫管理措施等。參加此次會議的組織主要以美國國內的核能機構為主，譬如NRC、INPO、EPRI、設備廠家、工程顧問公司及各相關電力公司等，此外，西班牙、日本與我國則派代表參加，與會人數共約百人，討論情況頗為熱烈。會議討論之四大主題其內容分述於下：
運轉餘裕管理
1. INPO對於餘裕觀念之闡述說明
核能電廠運轉與設計餘裕之管理，是功率提昇時之首要考量，以確保系統能安全運轉無虞。餘裕係指每一個系統、結構、與組件（SSC），在運轉限值、設計限值、與製造/分析不準度上之保守度（安全因素）。以量化觀點來說明，即為一個SSC的實際（或預估）性能與要求性能之間的差距。其意涵如圖一所示：
圖一：運轉與設計餘裕模型
一個系統的餘裕雖然已經經過分析計算，但並非永遠保持固定，可能因下列原因而發生降低情形：
• 數件外表看似獨立的事件，所造成的綜合效應，未經審慎深入分析。
• 沒有在適當的分析基礎上，任意延伸應用現有之經驗。
• 對於重要的參數，或此重要參數之確實限值，缺乏相關知識。
• 經由使用電腦計算模式或監測，致產生錯誤的安全認知。
而一個系統的實際上之餘裕，亦可能因下列原因而發生降低：
• 老化管理之機制不完善，例如缺乏定期檢查/預防保養，且對現有設備狀況之紀錄不詳實與評估不足。
• 系統性能之監測工作不夠完備。
• 未對周圍環境之變化深入分析。
因為運轉餘裕管理不良，在1990年代後期，美國陸續發生數起機組長期停機的意外事件，而發生狀況的範圍與解決方式大幅延長了停機的時間。一般皆導因於電廠缺乏嚴密的評估，致未能改善真正的問題。這些事件的主要問題包括，事故分析後之經驗回饋未能轉化成為實際運轉操作步驟、運轉餘裕不足、及電廠實際狀況與文件登載之內容不相符等。
(1)運轉餘裕之基本管理方法
INPO鼓勵核能電廠能有更多系統化的思考、尋找餘裕影響系統性能績效的因子、找出電廠潛在的問題並擬定解決方法、並整合全廠資源投入餘裕管理。但INPO不贊成硬性規定如何去管理、指定要保留多少餘裕、要求電廠另建立一套管理機制、強求電廠量化未知的餘裕（除非確實存在風險或有實際需要）。
今日業界對餘裕，特別是安全限值，已有較深入的認知。在許多電廠的作業中，皆能更明確考量保持或增進系統餘裕度，例如：排定設備改善順序、設計變更方式選擇、重新建構或計算設計基礎、功率提昇時更謹慎考量餘裕相關的議題等。
然而，今日業界對餘裕之觀念仍有部分差異，未能完全達到共識，例如：餘裕管理的屬性定位和依循準則、哪些餘裕應列為最重要的考量(諸如重要設備的各項功能)等。有些電廠選擇不建立餘裕管理的機制，但在其他常規程序中也沒有明確的標準與要求。大多數相關機制著重於找出問題及排定處理先後順序，但缺乏指引強調全廠餘裕管理及組織行為。在某些電廠，餘裕管理仍被視為是一種工程評估作業，未被全體管理團隊視為必要之程序。而且若是應用在電廠一般輔助設備時，餘裕管理的過程也不是非常嚴謹。
在INPO近年來執行電廠評估時，已發現12件與功率提昇有關的應改進事項，較主要的議題與計畫決策有關，因受其影響，導致其他設備的改善時程被延後。另外，亦有數起與功率提昇餘裕有關的應改進事項，包括流體誘發沖腐蝕的評估機制未隨著功率提昇而更新、主變壓器內氣體持續增加時卻仍在過激磁的狀況下運轉、維持一次側水化學的計畫在功率提昇後失效，飼水銅離子濃度增加致使冷凝水除礦器逆洗與預敷的餘裕減低、飼水泵振動大必須降載以修復焊道漏水問題、有關功率-流量圖的運轉餘裕限制並未經過審慎思與管理即予以更動、對超音波飼水流量計供應商的詢問不夠詳細且未充分參考過去運轉經驗報告、在功率提昇過程中對有些組件的評估不充分致使主變壓器溫度限制與飼水泵暫態時電廠反應不正確。
INPO在2008年4月時曾召集一個工作小組會議，共有25位出席者，期能在2008年底時發展出一套指引，主要內容包括：瞭解餘裕的意義、找出餘裕之顧慮事項、評估餘裕顧慮、排定處理餘裕問題先後順序、解決餘裕問題、劃分執行角色與責任、建立有系統的思考模式、與執行定期評估與溝通。
(2)瞭解餘裕的意義
＊目標
-清楚定義設計餘裕與運轉餘裕的觀念，並使人員能瞭解。
＊要點
-將各種餘裕的定義提供給所有人員。
-合適的人員瞭解各相關餘裕的觀念。
(3)找出餘裕顧慮
＊目標
-電廠人員找出餘裕顧慮，並詳加紀錄。
＊要點
-以現有程序找出餘裕顧慮
• 改正行動機制/自我評估
• 潛在問題審查/系統健康報告
-使用跨技術領域的意見
-當新的電廠組態形成時，有能力可以確認餘裕
-由現有的評估機制，依其所含括結構、系統、組件的範圍來進行評估
(4)評估餘裕顧慮
＊目標
-所有的評估餘裕顧慮須被充分瞭解，以便可以正確地排定處理順序
＊要點
-瞭解運轉餘裕與設計餘裕
-評估最終餘裕與其綜合效應
-找出與電廠安全及可靠度有關的風險
(5)排定處理餘裕問題先後順序
＊目標
-對於可能導致使餘裕薄弱到不可接受的狀況，依其對電廠安全及可靠度造成風險的大小來評估，適當地排定處理順序。
＊要點
-處理順序的排定要與電廠的目標相結合
-跨技術領域（運轉與管理人員）的審查後，再決定最後的處理順序，並提供協助。
(6)解決餘裕問題
＊目標
-所擬定的執行計畫應是廣泛無所不包的，尤其須包括臨時補償措施與應變方案。
＊要點
-擬定執行計畫
-能在適當的電廠工作程序中掌握與追蹤相關的行動
-視需要擬定臨時補償措施與應變方案
(7)劃分執行角色與責任
＊目標
-電廠人員能瞭解有關監測、保護、與解決困難等執行角色與責任
＊要點
-管理階層綜理所有餘裕顧慮並能有效監督
-工程人員負責設計餘裕
-運轉人員負責運轉餘裕
-維護人員負責使設備能得到適當的維護與測試，以確保它們能發揮應有的性能。
(8)建立有系統的思考模式
＊目標
-建立完整的電廠程序，使能找出餘裕顧慮、排定處理順序、並作適當處理。
＊要點
-電廠人員能瞭解並持續應用此程序
(9)執行定期評估與溝通
＊目標
-定期評估餘裕管理決策的有效性，並以溝通討論方式強調有效餘裕管理的重要性。
＊要點
-管理階層定期監督電廠人員是否依程序執行評估審查
-以定期溝通討論方式強調有效餘裕管理的重要性
(10)餘裕管理的最佳措施範例
•Brown’s Ferry電廠使用以系統為基礎的組件審查方式，以決定功率提昇影響餘裕的程度。
•Susquehanna電廠使用一套完整的運轉餘裕與設計餘裕審查方式，以決定功率提昇影響餘裕的程度。
•Exelon公司所屬電廠使用一套流體誘發振動測試方式，以更深入瞭解他們的餘裕。
•Calvert Cliffs準備一套功率提昇文件，紀錄二次側設備剩餘的餘裕。
(11)綜合INPO對餘裕管理的說明，可摘要如以下數點：
•功率提昇計畫提供電廠一個寶貴機會，能再次審視有關餘裕的議題，並有效解決。
•電廠最好在計畫規劃階段就先找出餘裕顧慮問題，而不要讓此類問題在日後造成困擾。
•電廠瞭解自己的系統餘裕，對於風險告知的決策內容，能提供更佳之洞察力與可信度。
•電廠須擬定一套完善的功率提昇測試計畫，以確證餘裕的有效性。
2.從核能電廠實務方面來看，餘裕管理可依下列較具體的作法進行。
(1)從何處開始進行餘裕管理?
• 重新檢視各項電廠狀況報告及可用性判定文件
• 功率提昇計畫過程中之相關審查作業
• 與電廠人員進行訪談
• 重新審視檢討運轉績效
• 其他團隊成員提供之意見
(2)在何處可以發現餘裕?
• 當一個結構/組件的功能被視為一道安全屏障時，可從此結構/組件的強度或能力來判斷。
• 單一運轉參數，諸如溫度、壓力、流量、或功率。
• 所有的安全功能，例如爐心餘熱移除能力等。
• 當事故發生時，需運轉員及時介入之行動---即運轉員訓練、程序書、人機介面、及人員績效工具使用等之綜合考量。
(3)如何評估其他因素對餘裕所造成之衝擊影響?
• 當餘裕降低時，必須考量接近零設計餘裕之後果。
• 當一項參數的餘裕改變時，也必須考量對其他參數的影響。
• 評估先前組態變更與目前組態變更所造成之累積效應。
• 當設計或更換新的組件時，能預先考量未來的需求。
• 設計時應要求最佳化而非最大化，畢竟增加某一組件的餘裕有可能降低另一個組件的餘裕。
• 若原始餘裕或設計數值是紀錄在計算文件中，日後如果有餘裕變更（增加或減少）時，都應作為此計算文件的改版說明。
• 不要假設計算文件內的數值與電廠所裝設組態的數值是相符的。
• 既然一個系統的運轉方法或模式會影響設計餘裕的大小，應評估一個系統的各種運轉模式，包括UFSAR所記載定義設計基礎模式，以決定最壞的狀況。
(4)彌補餘裕損失的方法
• 執行矯正或預防維護。
• 變更電廠設計。
• 改變電廠運轉模式。
• 以測試方式找出真實的性能，並執行追蹤監測工作。
• 以另一種（較不保守的）可增進整體設計餘裕的安全因子來驗證餘裕的正確性。
• 以縮小不準度的方式，減少計算過程中過多的保守度。
• 改變一個限制變數的設計特性並增加整體餘裕。
• 降低一個參數的餘裕以增加另一個參數的餘裕。
• 使用更多較嚴密或複雜的分析工具，免除一些內建的保守度，重新計算真實數值。
(5)良好的餘裕管理（評估的方法）
• 使用實際電廠狀況、分析、程序書、及運轉員知識/技能等，來比較原始文件所記錄的運轉與設計餘裕。
• 瞭解設計要求---運轉規範中的運轉限制條件、USAR、及計算書等之規定（WHAT）。
• 瞭解設計基礎---運轉規範基礎文件、安全評估報告、及基礎設計事故等之說明理由（WHY）。
• 確認所作假設之正確性。
(6)卓越的餘裕管理
• 知道並瞭解具有最低餘裕的高風險系統。
• 能預見可能影響餘裕的劣化問題或事件，並能及時解決。
• 當對設備性能存有疑慮時，能用測試方法來驗證。
• 能依電廠最新狀況來更新設計基礎。
• 能瞭解餘裕劣化之綜合衝擊效應。
• 在電廠營運決策程序中，已將餘裕列為應考慮的因素之一。
• 餘裕是全廠人員所共同擁有的。
(7)功率提昇時，與餘裕有關之顧慮（應注意事項）
• 飼水流量增加將加劇某些爐內組件的疲勞應力，故需對受影響的組件多加檢視。
• 爐心差壓增加會改變噴射泵流量，進而影響噴射泵支撐組件的應力。
• 改變的運轉狀況會增加磨損程度，需再加強定期維護。
• 飼水流量、蒸汽流量、及再循環泵速度增加，會加劇這些系統管路與組件的振動情形。
• 飼水泵及冷凝水泵系統原本平常各留有一台備用水泵，這些備用水泵在功率提昇後都需要轉變為長時間持續運轉，但卻不是處於最佳流量的狀況，因此會導致相關組件逐漸劣化。
• 飼水流量及冷凝水流量增加，對電廠支援系統的閥門與內部組件所造成之效應，須加以評估。
• 飼水流量的增加，會導致更嚴重的流體誘發沖腐蝕效應。
• 最重要的是，在EPU執行之前，就應先修復所有已知的系統缺失，以避免日後造成更嚴峻的運轉挑戰。
業界與NRC法規管制觀點
NRC認為功率提昇申請案是一種執照修改案，其特色為較清晰的能見度、特有的審查方式、包含多種技術領域、牽涉多重技術議題、ACRS更詳細的技術審查。一般而言，NRC審查功率提昇案之預計時程，分別為MUR 6個月、SPU 9個月、EPU 12個月（以上時程不包括acceptance review，正式審查前的預審作業）。然而，NRC不會為了達到這些時程目標而加快審查速度，以確保功率提昇能被安全執行。
NRC審查EPU之導則主要引用RS-001，SPU則無專用審查導則，而是參考先前核准案例與RS-001併用。RS-001可協助申請者準備符合審查規定的陳報文件，並增進NRC的審查效率。NRC鼓勵申請者參考RS-001所訂之格式，適當修訂成符合陳報規定的申請文件，並註明RS-001內審查準則與欲申請執照基礎之間的差異即可。另NRC在2008年5月時發行LIC-109，主要是內部程序書，可為申請者在準備執照變更申請案的指引文件，在內容中規定了NRC開始正式審查前的預審作業，提供作為評斷業者所提之申請文件，是否已符合NRC認定可以開始進行實質審查的標準，重點是確認申請者所陳報之技術資料，在廣度與深度上皆已足夠充足，可供NRC進行詳細的技術審查，並在適當的時限內交付獨立的評估結論。一般而言，NRC認為申請者資料不能被接受的原因包括：使用未經核准的指引/方法、互有關連性的執照修改申請案同時陳報申請、不完整的分析/不充足的資訊、不正確的管制基礎、同時需要其他法規豁免、不正確的使用先例等。
依NRC審查經驗，有些BWR的安全有關與非安全有關設備，在EPU執行過程中遭遇了不利的流體效應，其中最嚴重者為Quad Cities 1及2號機，他們在EPU狀況運轉時，蒸汽乾燥器與電磁釋放閥因不利的流體效應而損壞。由於這個故障現象非常複雜，NRC在審查申請者有關蒸汽乾燥器的計算方法時，投入之人力資源非常多，曾要求更改相關假設與計算內容，以確保申請者能正確處理問題。
目前核能業界已因應此議題準備相關專題報告，期能訂定評估方法與接受準則之標準。其中GE/Hitachi於2008年2月向NRC陳報有關蒸汽乾燥器的專題報告，BWRVIP則代表BWROG於2008年10月底陳報EPU整合評估方法的專題報告，其他各電廠特有的項目則由NRC自行決定。
從美國核電廠功率提昇的申照經驗顯示，過程非常繁雜，幾乎相當於新建核電廠（EPC, Engineering – Procurement – Construction）。有關執照修改申請文件的內容非常廣泛，技術層面既複雜又冗長，而且常常會遇到新增議題的衝擊，因此在整個功率提昇計畫中，執照申請過程是最重要的部分。
大幅度功率提昇（和相對較小範圍的中幅度功率提昇）挑戰了電廠原有的執照基準，而且伴隨著明顯的風險。大多數EPU或SPU計畫都著重在電廠設備修改（主要是電廠一般輔助設備），其實執照申請的衝擊才是關鍵，但卻常被低估。
核能電廠的申請文件是依據RS-001所規定的格式和內容來編寫，編寫過程中還須審視是否符合現有執照基準和文件接受審查標準內的準則。NRC也要求申請者，應參酌納入NRC在其他審查先例中的審查意見，使用與其他核能電廠之評比結果，或者是電廠評估的結論。
EPU申請案一般工作範圍包括有：安全及暫態分析大幅更改、系統/組件所受影響之評估、原有評估機制所受之衝擊（例如環境限制EQ、安全度評估PRA、流體誘發沖腐蝕FAC、設定點變更等）、必要設備修改說明、執照與運轉規範變更、功率提昇測試（大暫態測試處理）、振動（評估與監測計畫）、運轉餘裕管理/結果、對執照更新之衝擊、電網穩定度分析、環境影響評估、高能管線破裂（HELB）等。
除NRC外，電廠仍需費心交涉的單位組織，包括電力調度單位、環保單位、其他政府機關、電力公司股東、立法委員等。
NRC官員的態度，基本上是優先處理EPU申請案，而且由於受到NRC高階官員的重視，EPU本身又具有重要性，故NRC會很詳盡的審查EPU案。至於電廠則需投入大量資源，以便能及時/有效應付各項審查意見。
與管制單位負責審查本項專案的負責人間之關係和溝通工作非常重要，電廠參與計畫工作的主辦、協辦與包商人員皆應具備相當的技術能力，才可參與工作，如此才能明確瞭解自身責任與工作介面，且使所有文件的內容都能正確。
執照申請的各階段工作要詳細排定時程，所包含的內容要將界面工作和審查作業等之時程列入，例如NRC開始正式審查前的預審作業、審查意見處理、分組審查會議、臨時聽證會、文件準備等。此外，也要安排同業檢查的時段。在整個計畫中，較主要的工作項目有”Feasibility Scoping”約需8-12個月，申照文件準備約18-24個月，NRC審查及電廠回覆作業約6-12個月，功率提昇執行約6個月，加上其他作業時間，整體EPU計畫共約需花費4年時間，大致計畫時程如圖二所示。
總而言之，大幅度功率提昇計畫的複雜度超出多數人的想像，所需花費的努力遠超過執照更新或運轉規範變更等工作，規模僅小於新建電廠。所有NSSS、BOP、與執照申請之間的介面都要管控清楚。計畫執行的細節，會耗費大量人力資源。計畫管理的組織架構需完整，及更多技術領域的工程人員參與。
圖二：EPU計劃時程
大幅度功率提昇實際執行議題
1.新增議題處理方式
核能電廠在功率提昇準備的過程中，可能會面臨一些新增的或過去已存在但懸而未決的議題，雖然申請者或許可以自己個別解決某些議題，但若能得到核能業界的協助，在面對管制機關時則能有較堅強的說明立場，可減少對其他問題的衝擊，並有助於擬定解決措施。
NEI功率提昇專案小組正著手發展一套程序，過濾一些可能牽涉到法規層面的議題，其目的不在建構一個問答題庫（因為另有其他管道可提供這些資訊），而是用以處理一些在整個功率提昇的執行過程中可能遇見且屬共通性的法規議題，這樣的程序可以應用在不只1個電廠上。
此項程序主要內容，首先要求電廠查閱EPRI及INPO的經驗回饋資料庫，尋求符合需求的解決方案，另重新檢視以前的審查意見，檢討本身是否符合管制要求，以便確認所面對的是個新增議題。若現有的解決方案不符需求，則以新議題的方式處理。
若電廠不能確認遭遇的問題是否屬於新議題，仍以新議題的方式處理。先填寫新議題說明表格，再與NEI人員連繫，NEI會安排會議，請適當業界代表參加，依會議結論再決定後續步驟。
NEI功率提昇專案小組在擬定解決方案的方向時，會依據是否屬於先導廠或共通性而非電廠特有問題而定，並依機組種類分別使用BWROG或PWROG等的資源。當瞭解解決方案的步驟後，即可決定應用的方式，若有可能則以先導廠方式辦理，視實際狀況由NEI功率提昇專案小組對此應用的結果提出質疑，確保所有技術回覆能符合管制機關的要求，最後將解決方案輸入到EPRI的資料庫。
2.設備修改與爐心燃料循環考量
EPU須要更換電廠主要之BOP設備，通常包括：高壓與低壓汽機、主發電機與附屬設備提升性能等級、主變壓器更換、飼水加熱器更換、各式泵浦（飼水泵、冷凝水泵、飼水加熱器洩水泵、汽機廠房冷卻水泵）、發電機輸出隔相匯流排冷卻系統、汽水分離再熱器（MSR）、汽機廠房冷卻系統熱交換器、主冷凝器提升等級、冷凝水除礦系統提升等級等。這些設備準備採購的前置時間很長，也必須要在Feasibility Study 中確認要採購的項目，工程人員要及早支援採購規範的訂定。也必須提早確定各項採購設備的供應廠商，排定設備/文件交送的時程，以順利進行電廠設備修改作業。
設備修改案的相關文件要提早準備，並於大修前約1年獲得核准。而設備修改安裝的工作，一般要花2次大修分批進行。設備修改的順序要考量對電廠營運績效的衝擊與設備安裝採購所需的前置時間。
依過去電廠設備修改的經驗回饋，參與設備修改作業的工程師宜先接受適當的電廠程序書訓練與獲得認證。在工作排程表上要詳列工作項目及相關界面。對於建造、吊運與運轉有關的作業，要進行包括文件審查與現場走動巡視。召開設備修改審查會議，成員包括電廠中運轉、工程（儀控、機械、電氣）、維護與功率提昇組織內之工程師等。
在爐心燃料方面，要以長程規劃的計畫，跨週期的方式來處理爐心功率提昇的問題。考量的因素有：潛在新燃料設計、新增燃料束數量、週期末功率遞降運轉（Coastdown）、後續爐心更換的影響、要與其他須要“長前置時間”的項目併同考慮以求得最佳經濟效益。此外，用過燃料池容量及餘熱移除能力、乾式儲存、現有爐心雜質移除能力、水化學指引修改、24個月燃料週期等，都應列入考量。
3.測試、系統監視、訓練及程序書
在測試之前，要先建立電廠資訊基準資料，其來源包括：廠內振動監測、蒸汽乾燥器分析及監測、蒸汽產生器分析及監測、流體誘發沖腐蝕及其他管路振動評估、系統現場巡視、汽機運轉績效、與主要設備檢視報告。測試的目的在於確保電廠系統能依設計理念發揮預期功能，在測試程序書中宜將測試要項分項列表（Matrix），並納入所有的行政要求項目，例如查證點（hold point）及相關承諾事項等。
有些大暫態測試的內容可由電廠原始起動測試程序書中找到，可藉以得知自己電廠的歷史資料及相似電廠的暫態反應，甚至可以免除日後在功率發電時執行大暫態測試。但可能需要進行一些評估，以瞭解運轉經驗與EPU狀態之間的差距。在功率提昇的過程中，較少的暫態測試步驟變化可得到最佳之電廠反應與控制。
使用一份控制版的程序書，其中納入所有的測試要項，包括使用較少實施的測試程序、系統監測資料點、其他系統調整/測試程序（例如汽機或飼水控制）、若有需要再參考其他獨立程序書。程序書編寫者也要加入測試團隊中，以便若有需要時能迅速完成程序書改版作業。若有可能，要先在模擬器上驗證程序書的正確性。
每一個測試參數都要有接受準則，很多電廠依不同狀況分列因應措施，例如，
Level 1 – 停止測試；
Level 2 – 暫停測試，進行評估；
Level 3 – 測試結果在可接受範圍內，繼續測試步驟。
測試團隊在進行下一測試步驟之前，最好能先預測各參數的變化情形。
要以一位有經驗的高級運轉員作為測試團隊的主持人（Test Director），若有需要可再邀請外部專家參加。最好在同一個人員輪值時間內進行升載與測試，以確保在讀取數據時能有一致的標準，特別是有關手動操作部分的資料。
此外，再研閱最近幾次有關功率提昇議題的運轉經驗回饋資料，可使與管制機關之間的溝通更順暢。以組成正式審查委員會的方式，邀請核能業界有關的專家，提供對於此測試計畫的意見。
4.訓練與程序書
使用模擬器來訓練測試團隊成員，包括資料蒐集人員。要確保訓練的重點是使學員瞭解，有些參數反應與功率提昇前的狀態不同，包括功率上升後達到穩定狀況的時間會與以往的經驗不一樣，而且可能會出現的警報信號也有差異。
以餘裕評估的方式為基礎，讓學員理解訓練內容，在起動過程中，餘裕較低的部分可能先引發警報動作。儘量使用模擬器來預測並說明可能造成困擾的地方，並擬定好應變措施。
預期將會有大部分的電廠程序書需要修改，而且若僅使用關鍵字搜尋的方式常常不夠完備。即使這些系統在功率提昇前後未曾進行修改作業，有關的運轉狀態可能已經有所改變，因此對於所有被評估系統，都要重新檢視其相關的運轉程序書。
5.程序書
除了那些因為設備修改而改版的程序書外，另外有些程序書也要加以重視，例如警報程序書中的動作設定點、升降載及停機程序書、與緊急操作程序書等。過去的經驗回饋中，程序書這個領域已被認為可能會常出差錯，而無法在修改過程中找出所有必要應作更改的地方。因此在測試過程中，要能隨時找到程序書編寫者，以便能應付新增的狀況變化。
最佳之計畫管理措施
1. EPRI功率提昇資料庫
EPRI在2007年發展出一套網路工具，正搜集核能工業界中有關功率提昇計畫的經驗回饋資料，其目的在於紀錄並摘要技術資料，以避免其他核能電廠再發生類似事件。而此資料庫搜集的資料，內容較為詳細，在程度上略低於NRC異常事件通報及INPO運轉經驗回饋事件要求之門檻。目前資料庫內約有200項事件，其中沸水式機組有關者128項，壓水式機組有關者70項。
此資料庫目前正常運作中，本公司亦可使用查詢。最初的資料是由EPRI負責輸入，但此後從各電力公司得到的回饋資料並不算很多。EPRI願意和大家共同努力，建構一個分享園地，以供核能業界紀錄並搜尋有關功率提昇的最新技術和經驗回饋資料。
2.電廠與工作廠商間之界面管理
本項管理作業之良窳，直接影響功率提昇計畫之成敗。大幅度功率提昇計畫執行過程中，因為工作範圍廣大且複雜度高，又有多家設備供應廠商參與作業，他們之間的責任範圍在開始工作前就需要有明確界定劃分，並且在日後可能還要因應新增突發狀況而機動調整，故對原有電廠與廠商間的溝通模式是一項重大挑戰，電廠應思考是否要加強原本的機制，或另制定一套完全嶄新的溝通管理作法。
功率提昇基本上是屬於花費鉅資、範圍廣大的計畫。若工作界面溝通不良，會使計畫在技術上出現缺點，這些缺點對日後之功能績效表現的影響是難以掩藏的，若需改變工作範圍或重新工作，則是所費不貲。
以組織架構的角度考量，早日選定供應廠商有助於組成最佳工作團隊，而且方便廠商資源分配。以團隊安排的方式，在工作開始前就先建立好確認、監督、與評估等步驟。
首先，必須先決定電廠及總處之組織架構，與進行計畫之方式，界定負責分析、設備修改、實行與測試的負責部門。再來決定NSSS及BOP廠商，及他們配合工作的組織架構。明確的角色和責任劃分是很重要的，需以書面紀錄並詳細溝通清楚，電廠要能有效監督廠商與廠商間的工作界面，而且參與決定廠商選擇下包商的過程。要將公司對功率提昇計畫的相關政策、期許、與考核績效的標準等，向所有廠商表達清楚。明確劃分管制單位監督廠商工作的部分，讓廠商能充分配合管制要求。
要召開一個整體性的開工會議，宣示並說明功率提昇計畫主要的想法與期望，及各工作界面的協議內容。建議每週舉行一次工作檢討會，要有正式議程並於開會前提出書面資料送交與會人員，讓大家共同討論工作現況與進度。鼓勵大家通報功率提昇計畫内部與外部的問題，並儘量以公司內之改正行動機制來處理改善。即使是非與功率提昇計畫直接有關的問題，但只要有可能造成潛在影響，例如設備劣化或可用性的議題，電廠都應提出讓大家知悉瞭解。
電廠應發展制定一套自我評估與品質計畫，以確認處理中的產品能符合品質及時程的要求，例如大型組件的廠內檢查機制，或在廠商處所之主要分析的審查程序。對於主要的交付產品，可以用第3者審查方式處理，例如外部廠商、公司內品保組織、電廠內跨專長領域人員審查等。
3.電廠管理階層與功率提昇組織之間的溝通
像大幅度功率提昇這樣的大型工作計畫，都須耗費很長的時間，而且參與人員數量眾多，但是功率提昇計畫團隊人員平時是被隔離分散在電廠各方，而電廠管理階層也可能在計畫工作期間有所異動，這意味著要讓電廠管理階層隨時知悉相關工作狀況是件富有挑戰性的任務。
為達到相關人員彼此溝通順暢的目的，可依功能性、公司組織架構、或可用資源分配等方向來選擇組織形成的方式。
• 若依功能性選擇，可讓計畫團隊人員瞭解自身的功能與責任，在同一訊息通報管道之下依相似功能編組，並瞭解彼此之間的訊息通報關係與相互依存性。如圖三所示：
圖三：EPU計劃團隊依功能編組
• 若依公司組織架構選擇，已預先決定功能責任、訊息通報關係與相互依存性等，可讓計畫團隊人員瞭解額外的需求。如圖四所示：
• 若依可用資源分配選擇，可讓計畫早日開始進行，但計畫團隊人員可能不熟悉自身的功能與責任、彼此之間的訊息通報關係與相互依存性，而延長整體計畫執行時程。
電廠與功率提昇組織之間的溝通會議頻率因對象不同而異，組織內部每天1次，電廠人員最少每月1次，電廠高階管理人員最少每週1次或2次，公司高階管理人員最少每月1次，管制單位要經常而且及早溝通。溝通的方式內容，主要說明功率提昇計畫整體進度，另包含主要績效指標（例如安全、品質、工作排程、價格等），可用正式簡報說明或非正式說明，另外可架設功率提昇工作網站以展現工作內容及發行新聞簡訊等，並要有全職負責溝通聯繫的人員出席會議。
圖四：EPU計劃團隊依公司組織架構編組
要達到功率提昇計畫的成功，需要各種不同的溝通方式多管齊下，一般可分為下列幾種：功率提昇團隊內部、功率提昇團隊與電廠人員之間、功率提昇團隊與電廠及公司管理階層之間、功率提昇團隊與廠商之間、功率提昇團隊與外部股東之間等，茲擇要摘述於下：
• 功率提昇團隊內部
確保排定之定期團隊成員內部會議能持續進行，要邀請各種不同工作領域的人員參與，及時將運轉經驗回饋到技術工作中，執照申請工作的相關訊息向大家說明，技術之經驗回饋反映在相關程序書內容中。
• 功率提昇團隊與電廠人員之間
功率提昇計畫之範圍必須要劃分清楚，讓人員瞭解各自應負責提供意見或審查之任務，而且所要求之工作應予限定時程，以便能適當彈性調配資源。也要讓系統工程師們瞭解，功率提昇計畫可能會影響他們所負責系統之情形，並邀請運轉及維護人員參與可能會影響他們工作領域內容之決策。
• 功率提昇團隊與電廠及公司管理階層之間
溝通的項目包括：功率提昇後對運轉餘裕之衝擊、不是由功率提昇計畫負責解決的電廠問題、與運轉限制或改變等，這樣的溝通應經常進行，特別是當有關計畫範圍和解決方案有所變更，或相關負責經理/負責人異動時。
功率提昇計畫整合
所有功率提昇團隊成員的角色與責任都有明確界定，重點著重於確保所有的細節（包括界面工作）已夠充足，當出現新增項目或人員異動時視實際需要更新相關資料。定期召開功率提昇團隊全體或局部會議，審查各工作項目及現況，會議之頻率與內容依計畫實際進行狀況而定，並可依需要邀請包商人員參加。
功率提昇計畫中，有關行政事宜管理的項目包括下列各點：
• 負責規劃正式會議議程，並為固定出席者。
• 確認設備運送路徑與存放地點，包括途經之道路、隧道與橋樑等，都有足夠的荷重能力與尺寸空間，能讓設備順利通過。
• 確認並掌握需要較長前置作業時間的項目。
總之，功率提昇計畫的組織與功能架構的抉擇，應考慮計畫工作之起始點、公司組織架構及現有人才而定，而且應將以上這些溝通項目納入。
參、心得
參加本次會議後，對於功率提昇計畫有更深刻的認識，不僅整體概念較為完整，也瞭解了更多實際工作的細節，更獲知其他可提供相關資訊或協助的管道。而日後要參與功率提昇工作的相關人員，在功率提昇作業前即應先充分蒐集經驗回饋資訊，在過程中也要時常視需要參考研閱最新資料。並且要擬定完整監督計畫及作為，以確保功率提昇執行過程更加圓滿順利。
在工程技術、計畫管理與執照申請等方面，主要重點包括：
• 較能更正確地聚焦於餘裕問題管理，
• 進一步瞭解流體誘發振動情形及該監測的項目，
• 對於劣化設備的修護工作應打破單獨處理的舊思惟，而納入功率提昇計畫一併考量，
• 與功率提昇有關的技術決策，相對於以往一般之設備更新工作，必須要接受較廣泛深入的審查、監督與挑戰，
• NRC的審查程序非常嚴謹，他們為了要能進行更深入的審查工作，對於核能業者所提出的計畫，常要求更迅速、更詳細完整。
在EPU準備過程或實施階段，各相關人員可善加利用下列資源，作為提供資訊分享及經驗回饋的來源：
• EPRI經驗回饋資料庫
• 功率提昇專案小組及處理新增議題的能力
• INPO文件
• BWROG文件
在此次會議過程中，美國各核能電廠參加人員對很多簡報的細節踴躍提問，與主辦單位邀請之專家熱烈討論，可見大幅度功率提昇計畫在美國已被普遍接受，正是方興未艾，未來將有多個電廠會陸續提出申請。而考量近來本公司發電燃料成本變動，及核一、二、三廠最近3年（2005~2007）之供電實績更新，本處曾初步估算核電廠功率提昇案之效益，3座電廠每年若提昇發電功率1%，約共可減少排放二氧化碳25萬公噸，及節省成本約14億元。可見現今功率提昇計畫所累積之經驗堪稱豐富，是屬於技術成熟項目，可減緩地球暖化效應，而且投入經費回收期很短，極具投資效益，對本公司經營困境之改善亦有實質助益，故有持續推展的必要。
在此次會議中，一般美國核能業界將EPU計畫分為3個階段：
第1階段為概念設計（Conceptual Design），
第2階段為主要完成詳細工程評估、系統修改設計、申照文件準備、及設備訂單等，
第3階段為完成電廠設備修改安裝，並將機組功率提昇至目標值。
而Feasibility Study即屬於第1階段的工作，主要項目包括準備Pinch Point Curve（即功率提昇幅度與所需經費之參照對應圖表）、第2階段及第3階段計畫的執行策略建議、提出工程管理計畫（規劃第2階段中的組織架構、分工項目、工作時程、計畫管控、文件管理、品保要求、及申照文章準備等）、系統評估（NSSS、BOP、主汽機發電機）。Feasibility Study的目的，係針對不同功率提昇幅度與預估經費，進行效益分析後，提供可行的執行策略建議，以作為公司高層決策的參考依據。
本公司小幅度功率提昇自2005年來陸續實施，預計可於2009年中全部完成，下一步將再推動中幅度功率提昇，由核一廠先行實施，計畫時程3年（2009~2012），核二、三廠則參酌其辦理情形再適時提出執行計畫。至於大幅度功率提昇之實施作業，因為工程複雜度甚高，需整合的工作界面眾多，故宜從長計議。目前仍應持續加強蒐集相關資訊，並先推動進行Feasibility Study，以妥善規劃後續事宜。而核一、二、三廠運轉時間已不算短，部分系統設備預期會漸漸顯現老化現象，在著手執行汰換更新的工作時，應考量與大幅度功率提昇配合實施。
在本次會議的討論過程中，曾多次提及Feasibility Study的重要性，因為在此過程中，電廠人員可以先掌握較關鍵的系統組件，日後在面對相關問題時，將可更加注意所有細節，以確保工程設計與工作安排的周延性。以往本公司對Feasibility Study的觀念較為狹隘，一般解釋僅侷限於字面意義，直譯為「可行性評估」，致使外界不易掌握其精義而有所誤解，以為僅是評估工程是否可行？事實上，在進行大幅度功率提昇Feasibility Study後，不僅是可決定最佳提昇功率幅度，也使工作人員能較易對日後設備更換順序、預算編列、人力資源分配、大修工期協調、與計畫時程掌控等事項提出適當的建議方案，皆與公司營運策略及經濟效益有密切關聯。故建議在有關大幅度功率提昇之案件中，將Feasibility Study譯為「最佳經濟效益決策評估」，以符合實際工作之內容，並可避免產生混淆。
此次會議議題中有關執行經驗及計畫管理等等，甚切合本處需求，將再持續蒐集相關資訊，以作為本公司日後相關工作規劃之參考借鏡。
肆、建議
1.核能電廠運轉與設計餘裕管理，是功率提昇時之首要考量，以確保系統能安全運轉無虞。本次會議中提及數個電廠有良好的餘裕管理機制，例如Brown’s Ferry、Susquehanna、Calvert Cliffs、與Excelon公司所屬核能電廠等，建議公司派員前往實地考察學習詳細作法，以增進相關管理知識，並於日後能確實掌握電廠餘裕變化的情形。
2.大幅度功率提昇為工程複雜度極高的工作計畫，各項工作環環相扣，稍有疏失，將可能導致工作範圍變更，而使經費增加、工期延後，故若要能順利完成任務，須要事前縝密的規劃。建議公司先規劃進行「最佳經濟效益決策評估」，以使相關人員提早準備事宜。
