Asset management within the nuclear industry has become an increasingly relevant topic as safety requirements have tightened and energy security has become more important. Asset management ensures performance and reliability in a nuclear facility by balancing costs, opportunities, and risks to get the most out of assets. Asset management processes can often be modeled as capital budgeting problems, where investments are evaluated based on costs and benefits, which establishes a link to mathematical optimization. This study addresses asset management at the Swedish nuclear power plant, Forsmark, and aims to implement an optimization model to improve the project selection related to maintenance and replacement of assets at the plant. First, the most relevant areas of nuclear asset management are identified through a comprehensive literature review. The most relevant method, identified as a mix between risk-informed asset management and capital budgeting, is then implemented to fit the prerequisites at Forsmark. Several models of different complexity are developed and the resulting stochastic model incorporates uncertainty of input variables by assuming underlying distributions. Finally, a methodology to incorporate a quantitative risk measure in the optimization is suggested through the use of conditional value at risk. Results are generated based on simulated data and illustrate the potential of implementing the method at Forsmark. / Tillgångsförvaltning inom kärnkraftsindustrin har blivit alltmer aktuellt i takt med att säkerhetskraven har skärpts och tillförlitlighet i energiproduktionen blivit viktigare. Effektiv tillgångshantering säkerställer prestanda och reliabilitet i ett kärnkraftverk genom att hitta en balans mellan kostnader, möjligheter och risker för att maximera nyttan av tillgångar. Projekturval i tillgångsförvaltningen kan ofta modelleras som ett kapitalbudgeteringsproblem, där investeringar utvärderas utifrån kostnader och uppsida, vilket påvisar en koppling till matematisk optimering. Denna studie behandlar tillgångshantering vid det svenska kärnkraftverket Forsmark och syftar till att implementera en optimeringsmodell för att förbättra projekturvalet relaterat till underhåll av tillgångar vid anläggningen. Det första steget i studien bearbetar den befintliga litteraturen inom området för att få en uppfattning av relevanta metoder. Den mest relevanta metoden identifierades som en mix mellan riskinformerad tillgångsförvaltning och kapitalbudgetering. En metod baserad på de generella principerna för dessa områden utvecklades och anpassades för de specifika förutsättningarna på Forsmark. Flera modeller av olika komplexitet utvecklades och den slutgiltiga stokastiska modellen inkorporerar osäkerhet i de mest relevanta ingångsvariablerna genom att anta sannolikhetsfördelningar. Slutligen föreslås en metod för att implementera ett kvantitativt riskmått i optimeringen genom att använda CVaR. Resultaten genereras utifrån simulerade data och illustrerar potentialen i att implementera metoden på Forsmark.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:UPSALLA1/oai:DiVA.org:kth-337190 |
| Date | January 2023 |
| Creators | Persson, Sebastian, Hansson, Niklas |
| Publisher | KTH, Matematik (Avd.) |
| Source Sets | DiVA Archive at Upsalla University |
| Language | English |
| Detected Language | Swedish |
| Type | Student thesis, info:eu-repo/semantics/bachelorThesis, text |
| Format | application/pdf |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | TRITA-SCI-GRU ; 2023:315 |
Page generated in 0.0023 seconds