Газоохлаждаемый реактор на быстрых нейтронах Индуктивно-кондуктивные нагреватели для плавучей АЭС Главная проблема в развитии АЭС

В конце 1943 г. было организовано первое урановое горнодобывающее предприятие. С 1945 г. начаты системные геологические исследования и геологоразведочные работы по всей стране. Развернута целевая подготовка кадров, решены сложные организационные вопросы. На высшем уровне налажено системное управление урановым проектом. Я горжусь тем, что со студенческих лет - с 1947 года, работая в экспедициях, на горных предприятиях, в министерстве и правительстве СССР, в Академии наук СССР и России никогда не оставлял работу по проблемам атомной науки и промышленности.

Индуктивно-кондуктивные нагреватели для плавучей АЭС

Теплообеспечение береговых населенных пунктов с низкой плотностью населения, в районах мерзлотных зон, горных местностей при энергоснабжении от плавучей АЭС наиболее эффективно с помощью прямого преобразования электрической энергии в тепло непосредственно в месте теплопотребления. В качестве электрической нагрузки плавучих атомных электростанций, несомненно, должны использоваться высоконадежные электронагревательные устройства, отвечающие следующим требованиям.

1. Обеспечение защиты от поражения электрическим током по классу электробезопасности не ниже “2” и уровня напряжения прикосновения не выше 2 В.

3. Обеспечение надежных условий пожаробезопасности. Перегрев нагревательного элемента в рабочем режиме по отношению к теплоносителю не должен превышать 20-30%.

4. Обеспечение надежности и долговечности со сроком службы не менее 30 лет или 150000 часов.

5. Функциональное безразличие к типу теплоносителя и его физико-химическим свойствам и отсутствие влияния на компонентный состав теплоносителя.

Разработанные авторами индуктивно-кондуктивные нагревательные устройства с распределенной поверхностью нагрева в полной мере отвечают этим требованиям. Эти электронагревательные устройства созданы на основе традиционного трансформаторостроения и представляют собой обычный трансформатор, вторичная обмотка которого выполняет роль камеры нагрева твердого, жидкого или газообразного теплоносителя [1].

Сущность индуктивно-кондуктивного нагревателя в отличие от индуктивных устройств с трубчатыми теплообменниками состоит в том, что каждый элемент теплообменника имеет равную электромагнитную и тепловую нагрузку. Это приводит к равномерному нагреву камеры и исчезновению локальных зон и точек парообразования. Достигнуто значение коэффициента мощности устройств на уровне 0,97–1,0; снижена материалоемкость изделия и повышена надежность функционирования. Срок службы соответствует сроку службы обычного трансформатора и достигает 150 тысяч часов и более.

Созданные в начале 90-х годов прошлого столетия индуктивно-кондуктивные нагреватели успешно эксплуатируются в промышленных зданиях, индивидуальных домах, коттеджах, спортивных лагерях, домах отдыха, сельскохозяйственных предприятиях Новосибирской, Свердловской, Кемеровской, Иркутской, Омской, Томской областей, Алтайского и Красноярского краев, Подмосковья. Пятнадцатилетний опыт эксплуатации свидетельствует о высокой эффективности, надежности и степени защиты от электропоражения устройств нагрева для электроотопления, горячего водоснабжения и технологических целей. В течение этого времени получено более 30-ти патентов на изобретения различных установок индуктивно-кондуктивного нагрева, разработан и внедрен ряд типоразмеров нагревателей мощностью: 2.7, 4, 12, 18, 24, 48, 96, 144, 244 кВт на напряжение 0.4 кВ и в 1995 г. проведена их паспортная сертификация [2].

Концерн "Росэнергоатом" 14 июня 2006 года заключил ряд контрактов с российскими предприятиями по строительству на судоверфи "Севмаш" в Северодвинске первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции (ПАТЭС). Планируется, что плавучая АЭС с двумя судовыми реакторами КЛТ40-С суммарной мощностью более 70 мегаватт будет введена в эксплуатацию осенью 2010 года. В связи с развитием атомной энергетики малой и средней мощности представляется целесообразным разработка, проектирование, изготовление нормативно-технической документации, организации производства устройств теплоснабжения береговых коммунальных и производственных служб на базе индуктивно-кондуктивных нагревателей мощностью от 400 кВт до 6300 кВт на напряжение 6/10 кВ.

Авторами проведено предпроектное исследование технических характеристик индуктивно-кондуктивных нагревателей жидкости "ГИДРОМАГ" мощностью от 0.4 МВт до 6.3 МВт на напряжение 10/6 кВ.

Применение индуктивно-кондуктивных нагревателей, отличающихся высокой надежностью и электробезопасностью, дает возможность надежно эксплуатировать энергосистему в течение длительного времени без ремонтов и профилактических отключений.

 

О возможности участия ФГУП МП «ЗВЕЗДОЧКА» в реализации проектов малой атомной энергетики

Зона децентрализованного энергоснабжения занимает порядка двух третей территории России и характерна тем, что именно на этой территории проживают группы населения, малочисленные народы Севера, уровень жизни которых в значительной степени зависит от энергообеспечения поселков и соответствующих производств. С другой стороны, эта зона обладает уникальными запасами полезных ископаемых, добыча которых сдерживается или сворачивается из-за отсутствия инфраструктуры, прежде всего энергетики и транспорта. Только на Чукотке залежи полезных ископаемых оцениваются в триллион долларов. По данным Мирового энергетического агентства (МЭА), запасы нефти в перспективных районах Восточной Сибири и Дальнего Востока оцениваются в 14 млрд. тонн. Причем, на большинстве месторождений добыча пока не ведется; регион дает сейчас менее 1% общероссийского объема добычи нефти. Очевидно, что для этой обширной территории, которая отличается низкой плотностью населения, решить проблему развития энергетики путем крупного сетевого строительства практически невозможно. В России имеется пятьдесят регионов, где уже существует потребность в ТЭС малой мощности.

В этих условиях, малая атомная энергетика может и должна стать основой создания децентрализованных систем энергообеспечения. Особенно это касается всех малоосвоенных районов России и мира - Крайнего Севера, Дальнего Востока, пустынь, океанических островов, а также сверх заселенных мегаполисов. Так, по мнению японских разработчиков мини реакторов, они могут эффективно использоваться для компенсации пиковых нагрузок в крупных городских зонах, таких, как Токийский залив. В России сегодня для использования малой атомной энергетики нового поколения перспективны Северный морской путь, Чукотка, БАМ, Приполярный Урал, нефтегазовые месторождения Восточной Сибири и Дальнего Востока

Северный морской путь получил свое наибольшее развитие с появлением атомных ледоколов. Создаваемая в настоящее время в Северодвинске плавучая АТЭС является важным этапом создания комплекса малых АТЭС на протяжении всего Пути. Для завоза топлива и грузов в северные регионы РФ ежегодно тратится более 3-х млрд. рублей. Только для завоза 250 тыс. тонн жидкого топлива в арктические районы Республики Саха (Якутия), с учетом многозвенности схемы завоза (ж/д, река, море, река, автозимник), расходы достигают 1,2 млрд. рублей. Использование атомных станций малой мощности (АС ММ) различного исполнения снимет проблему завоза топлива, а использование плавучих АТЭС малой мощности значительно облегчают проблему снятия станций с эксплуатации (Бекман И.Н. Ядерная индустрия. Курс лекций).

На заседании Собрания представителей северных территорий, прошедшего 29 апреля 2004 г. в Салехарде, Президент Владимир Путин подверг резкой критике идею переселения людей из районов Крайнего Севера. По его мнению, «…федеральные власти обязаны в первую очередь заниматься развитием инфраструктуры этих регионов, а северяне не должны чувствовать себя ущемленными, необходимо обеспечить им доступ ко всем благам цивилизации». Реализация проектов малой энергетики в удаленных и северных регионах России может существенным образом повлиять на оздоровление социально- экономической ситуации в них.

Энергия – это жизнь; и кто даст энергию нашим слабо освоенным территориям, тот и будет их хозяином. По заключению специалистов НТЦ «Курчатовский институт», необходимость строительства сети плавучих, наземных, подводных, подземных, передвижных и других типов АЭС ММ уже сегодня расценивается как фактор национальной безопасности России, которым нельзя пренебречь. (РНЦ «Курчатовский институт». Система АЭС малой мощности, как фактор национальной безопасности России).

Предприятия Государственного Российского центра атомного судостроения (ГРЦАС) г. Северодвинска - единственные предприятия России, сохранившие с 90-х годов в полной мере уникальные технологии монтажа корабельной спецэнергетики на базе ЯЭУ.

ПАТЭС с реакторами КЛТ- 40С, строящаяся на ФГУП ПО «Севмашпредприятие» в Северодвинске, можно поставить только на морском побережье, а плавучие энергоблоки (ПЭБ) на базе реакторов типа АБВ-6 (эл. мощность 6–12 МВт), можно проводить в устья рек и далеко вглубь континента, по рекам, ближе к основным потребителям. Такие ПЭБ успешно могут быть построены на ФГУП МП «Звездочка», входящем в ГРЦАС, г. Северодвинск.

Проект реактора АБВ-6 может быть доработан и отлицензирован в течении полутора- двух лет, и в течение трех лет построен блок. Плавучие энергоблоки с РУ АБВ-6 привлекательны тем, что на Севере России их можно будет проводить в устья рек, далеко вглубь континента, ближе к основным потребителям. По оценкам ОКБМ, на ближайшую перспективу потребность составит до 30 таких ПАТЭС (ОКБМ им. И.И.Африкантова, Виталий Петрунин. Интервью по итогам поездки в Казахстан, 10.08.2006 г.)

ФГУП МП «Звездочка» – это ведущая Российская верфь, специализирующаяся на ремонте и переоборудовании атомных подводных лодок и надводных кораблей с ЯЭУ. Предприятие является также одним из основных исполнителей программы комплексной утилизации атомных подводных лодок, выводимых из состава Военно-морского флота на Северо-западе России.

Предприятие более 40 лет занимается ремонтом и переоборудованием АПЛ. На предприятии освоены и до настоящего времени не утрачены самые современные технологии, обеспечивающие качество и надежность ремонтируемой военной техники, оборудования и систем ядерных энергетических установок.

С начала производственной деятельности на ФГУП МП «Звездочка» прошли ремонт, модернизацию и переоборудование более 80 единиц атомных подводных лодок.

Одним из направлений деятельности предприятия является военно-техническое сотрудничество. В соответствие с Распоряжением Президента РФ ФГУП МП «Звездочка» получила «Свидетельство на право осуществления внешней торговой деятельности…» в отношении продукции военного назначения в части, касающейся поставок запасных частей, агрегатов учебного и вспомогательного имущества, а также работ по техническому обслуживанию и ремонту этой продукции.

За последние годы, в рамках международных программ, на предприятии, введены уникальные объекты инфраструктуры:

- Специализированный комплекс промышленной утилизации АПЛ и НК с ЯЭУ всех типов, соответствующий мировым стандартам по ядерной, радиационной и экологической безопасности. Свидетельством этого является присуждение предприятию звания лауреата «Национальной экологической премии» в 2004 году за проект «Внедрение технологии экологически чистого производства утилизации АПЛ на ФГУП МП «Звездочка»;

- Специализированный, стационарный комплекс по переработке радиоактивных отходов;

- Береговой комплекс по выгрузке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ) с площадкой временного хранения на 60 контейнеров с ОЯТ.

Вся эта инфраструктура может быть с максимальным эффектом использована при строительстве, эксплуатации, ремонте и утилизации ПАТЭС с РУ КЛТ – 40 с, строящейся на ПО «Севмашпредприятие», а также при строительстве других типов ПАТЭС (типа АБВ- 6м и др.) на ФГУП МП «Звездочка».

Филиалом Концерна «Росэнергоатом», «Дирекцией строящихся плавучих атомных станций», разработана «Концепция генеральной схемы размещения АСММ на территории РФ». ФГУП МП «Звездочка» считает реальным частичное использование имеемого производственного и технического потенциала для решения энергетических проблем Севера и отдаленных регионов России и участие предприятия в реализации проектов в рамках этой «Концепции…», а именно:

1. Участие в кооперации по подготовке эксплуатационного персонала, технического обслуживания и эксплуатации ПАТЭС.

2. Участие в разработке базового проекта ПАТЭС с РУ АБВ-6м для серии плавучих станций Изготовление и сдача в эксплуатацию ПАТЭС с РУ АБВ-6м.

3. Участие в проектах по освоению мирового рынка опреснения, изготовление плавучих атомных опреснительных комплексов на безе плавучего энергоблока (ПЭБ) с РУ АБВ-6.

4.Участие в проектах «Концерна «Росэнергоатом» по строительству необходимого количества «Плавучих и наземных атомных станций» с реакторами малой и средней мощности для выработки эл. энергии, тепла и опреснения морской воды.

5. Участие в проектах подводной электроэнергетики.

К преимуществам предприятий ГРЦАС г. Северодвинска относится наличие квалифицированного персонала, развитой инфраструктуры, научно-технической базы по обращению с ОЯТ и РАО, а также возможность проведения всех видов испытаний ЯЭУ, с обеспечением сдачи ПАТЭС «под ключ», и сервисным обслуживанием.

 

Система аккумулирования тепловой энергии (САТЭ) повысит конкурентоспособность АЭС в условиях суточного регулирования электрических нагрузок

Утвержденная в 2006 году Федеральная целевая программа «Развитие атомного энергопромышленного комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года» предполагает масштабное строительство новых атомных энергоблоков, призванных заменить выбывающие мощности и удовлетворить непрерывный рост энергетических потребностей населения и хозяйства страны. Если до 2012 года в строй войдут строящиеся сейчас энергоблоки АЭС, то в 2011-2015 году планируется построить десять энергоблоков АЭС и начать строить столько же. В целях ускорения строительства атомных энергоблоков предусматривается их строительство по типовому проекту, получившему условное название «АЭС-2006». Именно такие темпы строительства новых энергоблоков необходимы, чтобы обеспечить рост доли ядерной генерации в производстве энергии.

Задача строительства новых энергоблоков и повышения доли атомной генерации актуальна также в связи с растущей степенью износа генерирующих мощностей, причем темпы старения оборудования электростанций опережают их обновление. Износ активной части фондов в электроэнергетике находится на уровне 60-65%. К настоящему времени доля оборудования на электростанциях, выработавшего свой ресурс, превысила 15% всех мощностей, которые по этой причине не могут привлекаться к работе в маневренных режимах. Ситуация усугубилась ещё и тем, что за последние 10 лет вводы мощностей сократились в 5 раз по сравнению с 1980-ми годами.

За последние годы неоднократно говорилось, что решение имеющихся энергетических проблем невозможно без использования атомной энергии. Применительно к нашей ситуации это означает, что в ближайшие 5-10 лет складывающееся состояние в электроэнергетике ведет к неизбежной постановке задачи по изысканию возможностей участия АЭС в регулировании нагрузки в ЕЭС России. Институт «Энергосетьпроект» прогнозирует, что покрытие переменной зоны графика электрических нагрузок в отдельных объединенных энергосистемах (ОЭС) невозможно будет обеспечить без участия АЭС, начиная с 2015 г.

Однако при увеличении роли АЭС в энергообеспечении возникает такая проблема, как регулирование подачи тепла в разное время суток – увеличение мощности в дневное время, когда работают промышленные предприятия и увеличено потребление электроэнергии населением и, соответственно, ночное время, когда потребности в энергии, и, соответственно, мощности, значительно снижаются. Обеспечить такое регулирование мощности технологически нетрудно для тепловых и гидроэлектростанций, однако произвольно менять мощность ядерного реактора значительно труднее. В принципе, есть два пути решения проблемы – либо создание АЭС с улучшенными маневренными характеристиками (позволяющими в определенных пределах менять мощность реактора в зависимости от потребностей в энергии), либо создание механизмов, позволяющих в ночное время, когда потребности в вырабатываемой энергии минимальны, запасать вырабатываемую тепловую тем, чтобы днем, когда энергетические потребности как промышленности, так и населения резко возрастут, выдавать запасенную энергию потребителям.

На АЭС решать эту задачу возможно одним из следующих способов:

- разработка специализированных высокоманевренных АЭС, допускающих изменение мощности энергоблока в широком диапазоне. Несомненно, что для этого потребуются многомиллиардные затраты. Важно, что использование специализированных маневренных АЭС ведет к снижению КИУМ и к росту упущенной выгоды от недовыработки электроэнергии;

- создание систем аккумулирования тепловой энергии (САТЭ), которые обеспечат возможность участия АЭС во всех видах регулирования электрической нагрузки (на действующих АЭС в пределах перегрузочного резерва турбогенератора, допустимого по ТУ), и с широким диапазоном изменения мощности, но на вновь проектируемых АЭС с ВВЭР-1000, в частности, на АЭС, сооружаемых в рамках проекта «АЭС-2006», а также на реакторных установках (РУ) нового поколения;

- возможно и третье направление, сочетающее два вышеотмеченных, но таким образом, что требуемый диапазон регулирования мощности достигается: с одной стороны, за счет частичного снижения мощности РУ, при котором существенно смягчаются условия работы тепловыделяющих элементов и РУ, а с другой, за счет накопления избыточной теплоты в САТЭ. В режиме выдачи пиковой мощности САТЭ выполняет двоякую роль, а именно, одновременно обеспечивает выдачу пиковой мощности и поддерживает безопасный режим выхода РУ на номинальную нагрузку.

Рассмотрим, для примера, первый вариант. В простейшем случае энергоблоки АЭС будут вынуждены разгружаться на ночь, а утром восстанавливать мощность до номинального уровня. Этот режим предстоит обосновывать для энергоблоков с ВВЭР-1000 со специализированными твэлами, допускающими ежесуточную разгрузку до 75-80% номинальной мощности. В этом случае число циклов нагрузка/разгрузка для основного оборудования троекратно возрастает и достигнет 900 за 1 год, а за 30 лет - не менее 27000 циклов. При этом для твэлов число циклов составит на уровне 2700-4500 (в зависимости от длительности кампании).

Предстоит провести комплекс работ по обоснованию допустимости такого количества циклов нагрузка/разгрузка для топлива и основного оборудования АЭС в зависимости от диапазона (амплитуды) изменения нагрузки.

При этом необходимо иметь в виду, что технологическим регламентом работа АЭС в маневренных режимах (в части регулирования суточного графика нагрузки) не предусмотрена и, более того, является экономически невыгодной для АЭС. Кроме того, следует иметь в виду, что работа АЭС в режиме маневрирования будет сопровождаться снижением КИУМ и, следовательно, уменьшением выработки электроэнергии. В этой связи тариф на электроэнергию по зонам суточного графика должен компенсировать возможные потери от недовыработки электроэнергии при работе АЭС в маневренных режимах.

С точки зрения технической реализации возможен следующий набор вариантов:

1) АЭС с улучшенными маневренными характеристиками;

2) Энергокомплексы АЭС + газотурбинная установка (ГТУ) или АЭС + парогазовая установка (ПГУ);

3) Энергокомплексы с аккумулированием энергии: АЭС+ГАЭС (гидроаккумулирующая станция) либо АЭС+САТЭ (система аккумулирования тепловой энергии).

Такие варианты, как создание энергокомплекса АЭС+ГТУ, АЭС+ПГУ или АЭС+ГАЭС не требует новых технических разработок и обосновывается исключительно экономической целесообразностью.

Сравнение вариантов участия АЭС в регулировании суточного графика электрических нагрузок указывает на относительно низкую эффективность вариантов АЭС с дооснащением их ГТУ или ПГУ. Срок окупаемости ГТУ, ПГУ превышает 20 лет по отношению к варианту АЭС со спецтвэлами.

Наиболее же экономически эффективным представляется вариант создания АЭС с системой аккумулирования тепловой энергии (САТЭ). Ее основные преимущества по сравнению с другими вариантами состоят в следующем: во-первых, АЭС в составе энергокомплекса АЭС+САТЭ эксплуатируется в стационарном (базовом) режиме. При этом коэффициент использования установленной мощности (КИУМ) системы АЭС+САТЭ в маневренных режимах близок к значению КИУМ для АЭС, работающей в базовом режиме.

Дополнительные технические и потребительские качества энергокомплекса АЭС+САТЭ могут быть раскрыты и обоснованы при разработке технического проекта, например:

- участие в регулировании мощности при аварийном изменении частоты в энергосистеме;

- возможность оптимизации собственной нагрузки в суточном регулировании, исходя из экономической целесообразности, и т.п.

Аккумуляторы теплоты в энергетике используются достаточно давно. Их применение началось еще в начале ХХ столетия. Первая энергетическая пиковая турбинная установка с аккумулятором теплоты (АТ) была сооружена 1920 г. в Мальме (Швеция). Крупная система аккумулирования питательной воды была построена в 1920 г. в Мангейме (Германия), а в 1929 г. – энергоустановка мощностью 50 МВт (э) в г. Шарлоттенбурге, которая по прошествии более 50 лет, по-прежнему, несет круглосуточную службу пиковой и резервной станции в энергосистеме г. Берлина.

Фирма “Дженерал электрик” разработала САТЭ для ТЭС на сверхкритических параметрах с нагрузкой в базе 741 МВт (эл) и в часы “пик” 400МВт (эл). При этом используется водомасляные теплообменники в контуре САТЭ (косвенное аккумулирование).

Считается, что тепловое аккумулирование на АЭС еще более перспективно, чем на тепловых электростанциях, во-первых, по причине низкой топливной составляющей (ядерное топливо сравнительно недорого), во-вторых, по причине того, что высокие капитальные затраты на АЭС оправдывают применение аккумулирование энергии в большей мере, чем на ТЭС на органическом топливе.

С середины 1970-х годов существует повышенный интерес к теплоаккумулирующим системам, главным образом, в связи с необходимостью экономии и замены нефтепродуктов при выработке теплоты и электроэнергии. Наибольшее применение в энергетике получило аккумулирование питательной воды (прямое аккумулирование). При использовании базисных энергоустановок, работающих на угле и ядерном топливе, замена пиковых установок на САТЭ обеспечит, с одной стороны, экономию жидкого топлива и природного газа, с другой, рост КИУМ на АЭС и ТЭС на угле.

В России наибольшее применение аккумулирования тепловой энергии получило на ТЭЦ, главным образом, в крупных городах с развитой системой централизованного теплоснабжения. В основе применяются аккумуляторы теплоты атмосферного типа суммарной мощностью до 100 000 м3 для хранения горячей воды с температурой 950С.

Ставится задача найти технические решения и средства по обеспечению участия АЭС в регулировании нагрузки и определить при каких условиях экономически выгодно реализовать их на действующих и вновь проектируемых АЭС, включая и сооружаемые в рамках проекта «АЭС-2006».

Такая система разрабатывается во Всероссийском Научно-исследовательском институте по эксплуатации атомных электростанций (ОАО ВНИИАЭС) под руководством доктора технических наук В.М.Чаховского. В период 1981-83 гг. был выполнен проект АЭС+САТЭ с ВВЭР-1000. В тот период планировалось реализовать этот проект на Татарской АЭС, строительство которой в то время было начато. Однако после Чернобыльской аварии строительство Татарской АЭС было прекращено, и проект остался нереализованным. Однако теперь, когда на повестке дня стоит задача строительства новых атомных генерирующих мощностей для обеспечения растущих энергетических потребностей экономики страны, задача создания такой системы вновь стала актуальной.

Применение на АЭС систем аккумулирования тепловой энергии (САТЭ) позволит решить следующие задачи:

- режимно-системные, в т.ч., покрытие пиковых и полупиковых нагрузок в любое время суток; прохождение ежесуточных снижений нагрузки (главным образом ночных провалов нагрузки); поддержание частоты в режимах общего первичного регулирования частоты;

- режимно-технологические, в т.ч., поддержание постоянной нагрузки ядерной паропроизводящей установки (ЯППУ) с обеспечением выдачи пиковой мощности; снижение термоциклической усталости металла оборудования при работе энергоблока в режиме регулирования нагрузки; создание текущего и многочасового (суточно-недельного) резерва мощности; в условиях вынужденной глубокой разгрузки поддерживает безопасный режим выхода РУ на номинальную нагрузку;

- системно-экономические, в т.ч., повышение конкурентоспособности АЭС с САТЭ в условиях свободных цен на электроэнергию на оптовом рынке; повышенная прибыльность АЭС с САТЭ при работе в режиме регулирования мощности; обеспечение высоких значений КИУМ при работе АЭС в режиме отслеживания суточного графика электрических нагрузок (на уровне 0,8 и выше).

Применение САТЭ давно освоено в традиционной и нетрадиционной теплоэнергетике, они применяются на тепловых электростанциях РФ для покрытия пиковых тепловых и электрических нагрузок.

До настоящего времени АЭС эксплуатируются в базовом режиме. Это вызвано жесткими требованиями обеспечения надежной и безопасной работы АЭС и экономической целесообразностью (высокие удельные капиталовложения в АЭС и низкие топливные издержки предполагают обеспечение высоких значений КИУМ, что возможно при работе АЭС в базовом режиме).

Атомный энергоблок с САТЭ, участвуя в регулировании мощности и поддержании частоты, обеспечит:

- дополнительную выработку электроэнергии в пиковой и полупиковой зонах суточного графика электрических нагрузок, благодаря переброски запасаемой в ночное время дешевой избыточной энергии в аккумуляторе теплоты (АТ) и выдачи её по более дорогому тарифу в часы пиковой нагрузки;

- постоянную нагрузку ЯППУ в течение суток при участии энергоблока в регулировании нагрузки и КИУМ на уровне его значений в базовом режиме

В 2003-2004 годах во ВНИИАЭС проведены предварительные проработки по оценке эффективности новых решений по использованию САТЭ на АЭС с ВВЭР-1000 и ВВЭР-1500, проведены исследования по обоснованию модернизированной САТЭ для АЭС с ВВЭР, разработана принципиальная тепловая схема подключения САТЭ к энергоблоку, произведен выбор основного оборудования и органического теплоносителя; определены маневренные характеристики САТЭ при участии АЭС в суточном регулировании мощности, получены экспертные оценки технико-экономического обоснования (ТЭО) проекта САТЭ, проведен анализ и выбор высокотемпературного теплоносителя (ВТТ) из числа применяемых в энергетике в качестве аккумулирующих сред (АМТ-300; миарол МТ-250; МТ-270), выполнены обоснование размеров и выбор баков-аккумуляторов, применяемых в энергетике, емкостью до 30000 м3, выполнено обоснование по использованию серийных теплообменных аппаратов (конструкции НПО ЦКТИ, изготовитель завод «Красный котельщик»).

24 ноября 2004 года в Росатоме состоялось совместное заседание секции №4 "Эксплуатация АЭС, продление их ресурса и снятие с эксплуатации" НТС №1 Росатома и НТС концерна "Росэнергоатом" с повесткой дня, посвященной внедрению системы аккумулирования тепловой энергии (САТЭ) на действующих и вновь проектируемых АЭС в режимах регулирования суточного графика электрических нагрузок. С основным докладом выступил один из основных разработчиков САТЭ доктор технических наук В.М.Чаховский. На основе его доклада и была подготовлена настоящая статья.

Резюмируя сказанное, можно сделать вывод, что в условиях дифференцированного суточного тарифа на электроэнергию энергокомплекс АЭС+ САТЭ будет обладать повышенной конкурентоспособностью в сравнении с традиционными электростанциями. Создание «маневренного» энергокомплекса АЭС+САТЭ может быть организовано как коммерческий проект с относительно низкой стоимостью установленной регулировочной мощности и сроком окупаемости не более 6 лет.

Совершенствование ядерного топливного цикла, его интернационализация, развитие лизинга обогащенного урана, возврат отработанного топлива в страну его производящую и даже лизинг ядерной энергии стали важными инициативами и предметом глубоких исследований, инициированных политическим руководством нашей страны и некоторых других стран, решительно поддержанные МАГАТЭ.
Атомная энергетика