Техніко-економічний аналіз з забезпечення електроенергією енергодефіцитних районів за допомогою малих модульних реакторів (ММР)
Огляд можливостей включення малих модульних реакторів у внутрішні та міжнародні енергетичні мережі. Порівняння економічної ефективності ММР з конвенційними атомними електростанціями для виявлення перешкод для їх застосування в українській енергомережі.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 11.06.2024 |
| Размер файла | 671,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Техніко-економічний аналіз з забезпечення електроенергією енергодефіцитних районів за допомогою малих модульних реакторів (ММР)
Петрусь Олександр Ілліч аспірант кафедри атомних електростанцій, Національний Університет «Одеська Політехніка», м. Одеса
Земеров Євгеній Вікторович аспірант кафедри атомних електростанцій, Національний Університет «Одеська Політехніка»
Погосов Олексій Юрійович доктор технічних наук, професор, професор кафедри атомних електростанцій, Національний Університет «Одеська політехніка»
Анотація
малий модульний реактор енергетична мережа
В березш 2023 року Міністерство енергетики та вугільної промисловості України ініціювало програму з реформування національної енергетичної інфраструктури. У цьому зв'язку застосування малих модульних реакторів (ММР) розглядається як ключовий елемент у процесі оновлення та реорганізації національної системи енергопостачання. Ця стратегія та відповідні технології пропонують низку переваг, включаючи компактні розміри енергетичних блоків, можливість використання ММР як джерела регульованих потужностей, забезпечення поставок не лише електрики, а й тепла, модульну конструкцію та можливість інтеграції декількох реакторів у єдину енергетичну систему, а також більш швидкий введення в експлуатацію порівняно з традиційними атомними електростанціями, що відкриває значні перспективи для оптимізації та ефективного розвитку національної енергетичної системи[1]. Проте процес оптимізації енергосистеми України за допомогою малих модульних реакторів також пов'язаний з низкою невирішених питань, детально розглянутих у даній статті. При цьому ключовим завданням для держави та наукової спільноти є забезпечення стабільного та надійного доступу до електроенергії. Час, коли енергетична галузь базувалася виключно на традиційних джерелах, минув. В результаті проведення низки вищезазначених реформ у таких країнах, як США, Китай, Південна Корея - вже починається розвиток застосування технології ММР. Китай побудував свій перший малий модульний реактор на АЕС Шидаовань у провінції Шаньдун. Реактор був запущений 8 січня 2022 року. Це перший у світі малий модульний реактор, який був успішно підключений до електромережі та почав постачати енергію споживачам. Це призводить до створення нових механізмів контролю, управління та диверсифікації поставок електроенергії. У даній роботі будуть розглянуті характеристики малих модульних реакторів на прикладі ММР Holtec-160. Проведено порівняльний економічний аналіз технології ММР та традиційних АЕС за допомогою програмних комплексів NESA, NEST, також будуть розглянуті потенційні варіанти інтеграції ММР у існуючу енергомережу України, а також аналіз найбільш істотних проблем на шляху масового впровадження цієї технології.
Ключові слова: NESA, NEST, IAEA, SMR, комп'ютерні коди, технологія SMR, ММР, атомна ТЕЦ, модульний реактор Holtec-160, відновлювані джерела енергії.
Abstract
Petrus Oleksandr Illych postgraduate student of the Department of Nuclear Power Plants, National University "Odessa Polytechnic", Odesa
Zemerov Evgenij Viktorovich postgraduate student of the Department of Nuclear Power Plants, National University "Odessa Polytechnic", Odesa
Pogosov Oleksij Yurijovich doctor of technical sciences, professor, professor of the department of nuclear power plants, National University "Odesa Polytechnic",
TECHNICAL AND ECONOMIC ANALYSIS OF ELECTRICITY SUPPLY TO ENERGY DEFICIT REGIONS USING SMALL MODULAR REACTORS (SRM).
In March 2023, the Ministry of Energy and Coal Industry of Ukraine initiated a program to reform the national energy infrastructure. In this context, the application of small modular reactors (SMRs) is considered a key element in the process of updating and reorganizing the national power supply
system. This strategy and corresponding technologies offer a number of advantages, including compact sizes of power blocks, the ability to use SMRs as a source of adjustable power, provision of not only electricity but also heat, modular design, and the possibility of integrating several reactors into a single energy system, as well as faster commissioning compared to traditional nuclear power plants, which opens significant prospects for optimization and effective development of the national energy system[1]. However, the process of optimizing Ukraine's power system with the help of small modular reactors is also associated with a number of unresolved issues, detailed in this article. At this point, a key task for the state and the scientific community is ensuring stable and reliable access to electricity. The era when the energy sector was based exclusively on traditional sources has passed. As a result of a series of aforementioned reforms in countries such as the USA, China, South Korea - the development of SMR technology is already beginning. China built its first small modular reactor at the Shidao Bay nuclear power plant in Shandong province. The reactor was launched on January 8, 2022. This is the first small modular reactor in the world that was successfully connected to the power grid and began supplying energy to consumers. This leads to the creation of new mechanisms for control, management, and diversification of electricity supply. This work will examine the characteristics of small modular reactors on the example of the SMR Holtec-160. A comparative economic analysis of SMR technology and traditional nuclear power plants using NESA, NEST software suites will be conducted, potential options for integrating SMRs into the existing power grid of Ukraine will be considered, as well as an analysis of the most significant problems on the path to mass implementation of this technology.
Keywords: NES, NEST, IAEA, SMR, computer codes, SMR technology, SMR, nuclear power plant, Holtec-160 modular reactor, renewable energy sources.
Постановка проблеми
Український уряд у 2020 році затвердив стратегію розширення атомної енергетики до 2035 року, яка окреслила конкретні ініціативи для інтеграції ММР. Згідно з цією стратегічною візією, планується збудувати до 10 малих модульних реакторів до 2035 року. Питання розвитку та впровадження малих модульних реакторів (ММР) активно обговорюється в Україні як інноваційний напрямок для сектору атомної енергетики. Робоча група була створена у 2017 році для дослідження можливості інтеграції ММР у енергетичну систему України [2-5]. До складу цієї групи увійшли представники Міністерства енергетики та вугільної промисловості України, Державного підприємства "Енергоатом", Національної академії наук України та інших відповідних організацій.
Нагальність прийняття технології ММР була підкреслена останніми світовими подіями. Варто зазначити, що в Україні більше ніж половина з 15 ядерних реакторів та 45 блоків теплових електростанцій потребували або запланованого обслуговування, або капітального ремонту, при цьому середній вік цих блоків перевищував 40 років [5-18]. Ця ситуація змусила український уряд та його Міністерство енергетики шукати шляхи для оновлення та стратегічної переорієнтації енергетичної інфраструктури України. Міністерство енергетики та вугільної промисловості України повідомило, що знос ліній електропередач в країні становить приблизно 50% [18], що вказує на те, що майже половина цих ліній потребує заміни або ремонту. Остання статистика щодо зносу ліній електропередач в Україні станом на 2023 рік така [18]:
• Приблизно 55% ліній електропередач з напругою 110 кВ та вище зазнали зносу;
• Лінії електропередач з напругою 35 кВ мають ступінь зносу близько 45%;
• Ступінь зношення ліній електропередач з напругою 10 кВ складає приблизно 35%.
На даний момент замінити виведені з ладу енергоблоки атомних електростанцій на нові традиційні є нереалістичним. Час, необхідний для проектування, будівництва та запуску нових АЕС, варіюється від 8 до 25 років [4]. В Україні тривають обговорення з декількома зарубіжними фірмами щодо спорудження малих модульних реакторів, зокрема, розглядається план будівництва до 20 ММР від компанії Holtec International (США) [16].
У цій статті аналізується потенціал інтеграції ММР у енергетичну систему України та здійснюється порівняльний огляд економічних показників ММР та АЕС. За допомогою економічної моделі, розробленої на основі програмного комплексу NES/NEST і враховуючи останні дані про структуру енергосистеми України станом на 2023 рік, проводиться аналіз вартості будівництва та експлуатації ММР порівняно з ВВЕР (PWR). Особлива увага зосереджена на нових аспектах, що впливають на економічність ММР та АЕС, включаючи витрати на будівництво, ціну палива, обслуговування та вартість емісій парникових газів.
Метою цієї роботи є не лише виявлення основних економічних та експлуатаційних викликів, пов'язаних з масовим впровадженням ММР в Україні, але й розробка рекомендацій для їх подолання. Таким чином, стаття вносить вклад у обговорення перспектив атомної енергетики в Україні та роль ММР у цьому контексті.
Аналіз останніх досліджень і публікацій. Аспекти імплементації та розвитку технології ММР обговорюються в роботах таких науковців, як Олексій Чалий, Олександр Лазуренко, Андрій Борисенко, Сергій Саух та інші [5]. Однак, втілення технології ММР в енергетичну систему України знаходиться на стадії розробки, і наразі не існує інтегрованого плану реструктуризації енергетичної системи з орієнтацією на ММР. Відтак, дослідження в цій області залишаються надзвичайно важливими.
Методи дослідження - у дослідженні застосовувалися підходи до аналізу наукових і технічних джерел, що стосуються питань оптимізації енергетичної системи з використанням малих модульних реакторів, а також використані дані з комп'ютерного моделювання.
Мета статті - Дослідження оцінює можливості включення ММР у внутрішні та міжнародні енергетичні мережі, здійснюючи аналіз економічної ефективності ММР порівняно з конвенційними атомними електростанціями на основі зібраних даних для виявлення ключових перешкод на шляху широкого застосування технології ММР в українській енергомережі.
Відповідно до визначеної цілі, мають бути вирішені такі завдання:
1. Вивчити сучасний стан енергетичної системи України та детально проаналізувати технічні параметри реактора SMR-160.
2. Розглянути альтернативні сценарії реорганізації та оновлення енергосистеми України з акцентом на впровадження реактора SMR-160.
3. Застосувати програмний комплекс NEST для порівняльного економічного аналізу ММР та АЕС.
4. На основі аналітичних даних оцінити переваги та недоліки внедрення ММР в енергетичну систему.
Відомо, що 21 квітня 2023 року між Україною та компанією Holtec International (США) було підписано угоду про спорудження 20 малих модульних реакторів [19], передбачаючи втілення проекту SMR-160 до березня 2029 року. Ця ініціатива є частинкою стратегії декарбонізації України, що спрямована на зниження викидів парникових газів на 65% до 2030 року відповідно до Паризької угоди, підписаної 20 вересня 2016 року. Угода була ратифікована Петром Котіним, президентом НАЕК "Енергоатом", та Крісом Сінгхом, президентом та виконавчим директором Holtec International [19]. Досягнення цієї мети передбачає розвиток ядерної енергетики, використання відновлюваних джерел енергії, підвищення енергоефективності та зміцнення енергетичної незалежності країни.
В дослідженні [1] аналізуються техніко-економічні аспекти роботи "Локальної електричної мережі" в рамках регіональної електроенергетичної системи, яка інтегрує АЕС з ММР, генератори, що використовують відновлювані джерела енергії, та системи акумуляції електроенергії. Управління такою системою передбачає використання технологій "розумних мереж". В контексті електроенергетичної системи - як споживача, так і виробника електричної енергії - необхідно приймати обґрунтовані рішення щодо балансування обсягів виробництва та споживання залежно від ринкових цін та власних виробничих можливостей. Використання економічної моделі, заснованої на математичному моделюванні та аналізі, дозволяє здійснити глибокий аналіз. Дослідження [1] слугує як концептуальна основа, проте важливо зазначити, що для усіх розрахунків було використано програмний комплекс NEST, що дозволяє аналізувати значно більший обсяг даних та розробляти реалістичні моделі.
Технічні характеристики реактора SMR-160
Малі модульні реактори (ММР), які виробляють електроенергію в діапазоні від 10 до 300 МВт [4,7-9], пропонують більш компактні та економічно вигідні альтернативи звичайним ядерним реакторам. Це робить їх особливо привабливими для застосувань у менших або віддалених локаціях. Розвиток ММР, що розпочався у 1970-х роках, значно прискорився в останні роки через збільшення попиту на чисті джерела енергії та прогрес у технологіях. Ключові конструктивні особливості ММР, що забезпечують їхню підвищену безпеку та ефективність порівняно з класичними атомними реакторами, включають:
• Оптимізоване геометричне розташування реактора, що мінімізує можливість аварій.
• Застосування пасивних систем безпеки, які функціонують без зовнішнього втручання в аварійних ситуаціях.
• Простоту конструкції для полегшення технічного обслуговування та ремонту.
Таким чином, ММР відкривають широкі можливості для виробництва електроенергії, водню та тепла. Вони можуть бути розміщені як на суші, так і на воді. SMR-160, розроблений як передовий ММР типу PWR, має теплову потужність 525 МВт та електричну потужність 160 МВт [4]. Проект включає в себе надійні пасивні системи безпеки для забезпечення захисту від проектних аварій, актів саботажу чи ненавмисних дій людей. Згідно з концепцією розробки Holtec, SMR-160 призначений для "безпечного залишення" в ситуаціях проектних інцидентів, дозволяючи безпечно розсіювати залишкове тепло без потреби в діях оператора. Поєднуючи повністю пасивні системи безпеки з природною циркуляцією в первинному контурі, проект значно спрощується порівняно з класичними АЕС, що сприяє легшості його виробництва, будівництва та обслуговування. Модульна конструкція SMR-160 передбачає виготовлення та збірку ключових компонентів завчасно, що дозволяє скоротити терміни будівництва кожної АЕС до 24 місяців. Цей підхід до модульного будівництва та реалізації проектів атомних електростанцій з ММР, як SMR-160, демонструє переваги у зменшенні часових рамок та потенційної вартості реалізації проектів порівняно з більш великомасштабними традиційними атомними реакторами. Використання пасивних систем безпеки та простота конструкції сприяють не лише поліпшенню безпеки експлуатації, але й знижують витрати на обслуговування та ремонт, забезпечуючи водночас високу ефективність виробництва електроенергії. Отже, впровадження малих модульних реакторів, таких як SMR-160, в енергетичну інфраструктуру України та інших країн може відіграти значну роль у досягненні цілей з декарбонізації, забезпеченні енергетичної безпеки та диверсифікації джерел енергії. Розвиток і застосування ММР відповідає глобальним трендам переходу до більш чистих та сталіших форм виробництва енергії, пропонуючи при цьому технологічні інновації, що відкривають нові можливості для енергетичної галузі.
Рис.1 Система охолодження реактора SMR-160 [4
Отже, основною функцією SMR-160 є виробництво електроенергії з можливістю інтеграції когенераційного обладнання [5] для додаткових застосувань, таких як виробництво водню, акумуляція тепла, опалення місцевостей та десалінація морської води. Конструкція реактора адаптована для умов з обмеженими водними ресурсами завдяки унікальній технології повітряного конденсатора, розробленій компанією Holtec International. Завдяки здатності до "чорного старту" та автономної роботи, SMR-160 є вдосконаленим рішенням для використання в регіонах з нестабільними електромережами або для незалежних енергетичних систем. Конструкція захисного контейнера та ключові компоненти системи, включаючи металевий корпус та модульну блок-систему управління та моніторингу, представлені на рис.2.
Рис.2 Структура SMR-160 контейнмент [4]
(Активна зона - реакторне ядро, басейн витримки - стійка для зберігання)
Ядерна парогенераторна модульна установка SMR-160 представляє собою реактор типу PWR, що характеризується природною циркуляцією в первинній системі охолодження, об'єднуючи в собі реакторний блок та вертикально розміщений прямоточний парогенератор з інтегрованим механізмом регуляції тиску, розташованим у верхній частині парогенератора. Ці елементи з'єднані за допомогою єдиного концентричного з'єднання (рис.1), при цьому нестандартна конструкція забезпечує зручний доступ до реакторної зони для проведення заміни палива (рис. 2). Система охолодження первинного контуру працює під високим тиском і сертифікована згідно з ASME Code як єдина судинна конструкція без додаткових контурів охолодження [4, 14].
Парогенератор моделі SMR-160 оснащений вертикальним прямоточним парогенератором (рис.1), в якому теплоносій проходить один раз через термічно оброблені трубки зі сплаву Inconel 690. Цей сплав на основі нікелю відомий своєю високою температурною стійкістю та корозійною стійкістю. Прямолінійна конфігурація труб сприяє полегшенню доступу для інспекції та обслуговування. Парогенератор використовує поживну воду, не доведену до кипіння, для генерації перегрітого пару, забезпечуючи значний запас поживної води для підтримки системи в разі втрати теплоносія. Ключові технічні параметри моделі Holtec SMR-160 наведені в таблиці 1. Дизайн активної зони реактора SMR-160 заснований традиційній схемі з перерозподілом палива під час кожного циклу перезавантаження. Вона укомплектована стандартними паливними збірками PWR 17x17, що доступні на ринку [2], та включає стандартні електромагнітні механізми керування та захисту.
Цей компонент проектований для роботи з номінальним дворічним циклом, проте передбачає можливість адаптації до коротших чи довших циклів відповідно до вимог оперативного управління.
Таблиця 1Основні технічні характеристики Holtec SMR-160 [2-4,6-15]
|
Параметр |
Значення |
|
|
Розробник технології, країна походження |
Holtec International, США |
|
|
Тип реактора |
PWR |
|
|
Охолоджувач / Сповільнювач |
Легка вода / Легка вода |
|
|
Електрична потужність |
160 MW (t) |
|
|
Теплова потужність |
525 MW (t) |
|
|
Температура охолоджувача: вхід/вихід (°С) |
243 / 321 |
|
|
Робочий тиск (первинний/вторинний), МПа |
15.5/3.4 |
|
|
Первинна циркуляція |
Природна циркуляція |
|
|
Кількість паливних збірок в активній зоні |
57 |
|
|
Збагачення палива (%) |
4 |
|
|
Тип палива/комплектація |
UO2 таблетки / квадратний масив |
|
|
Цикл заправки (міс.) |
24 (у середньому) |
|
|
Вигоряння активної зони (GWd/тонна) |
45 (первинний проект) |
|
|
Розрахунковий термін служби (роки) |
80 |
|
|
Висота/Діаметр реактора |
15/3 |
|
|
Необхідна площа для розташування (м2) |
28,000 |
|
|
Механізм контролю реактивності |
Стрижні керування та розчинний бір |
|
|
Підхід до систем безпеки |
Повністю пасивний |
|
|
Маса корпусу (метрична тонна) |
295 (з паливом та нутрощами) |
|
|
Вимоги до паливного циклу / Підхід |
Заміна 1/3 палива при кожному перевантаженні |
|
|
Сейсмічний проект (SSE) |
0,5 g, отримано згідно з нормативним керівництвом NRC 1.60 g |
|
|
Відмінні особливості |
Системи охолодження пасивної безпеки та активні незапобіжні системи; Інтегроване сухе сховище відпрацьованого ядерного палива, транспортна система |
|
|
Статус розробки |
Завершення проекту до 2025 р. |
Система пасивного охолодження реакторної зони (PCCS) створена для відводу тепла від ядерного розщеплення та забезпечення аварійного охолодження реакторної зони, а також підтримки системи охолодження реактора (RCS) у випадку потенційних аварійних ситуацій. Застосування пасивних механізмів, таких як природна конвекція для охолодження реакторної зони, експансія стислого газу, та гравітаційне введення води, дозволяє здійснювати охолодження без необхідності активних елементів, наприклад, насосів. PCCS включає в себе чотири ключові підсистеми:
• Система первинного охолодження для видалення тепла розпаду (PDHR);
• Система вторинного охолодження для видалення тепла розпаду (SDHR);
• Система автоматичного зниження тиску (ADS);
• Пасивна система подачі води в реакторний блок (PCMWS).
Паливний цикл реактора SMR-160 передбачає видалення приблизно однієї третини паливних елементів з активної зони при кожному перезавантаженні, а також реорганізацію решти паливних елементів, що залишаються у реакторі. Відпрацьоване ядерне паливо тимчасово зберігається у спеціально захищеному басейні для відпрацьованого палива, розташованому в межах тієї ж захисної оболонки, що й сам реактор [2]. Замінні паливні елементи зазвичай постачаються за допомогою системи сухого зберігання HI-STORM від Holtec International, компанії з багаторічним досвідом роботи з реакторами PWR на світовому ринку. Система HI-STORM отримала низку ліцензій від Комісії з ядерного регулювання США [11].
Утилізація радіоактивних відходів для SMR-160 отримує додаткові переваги завдяки використанню технології сухого зберігання від Holtec International, інтегрованої з реактором. Відпрацьоване паливо, вилучене з басейну, поміщається у багатоцільовий контейнер MPC-37, дозволяючи зберігання всього відпрацьованого палива за весь період експлуатації станції на території станції в системі HI-STORM UMAX, що є конструкцією вертикального підземного зберігання. MPC-37 є універсальним контейнером, ліцензованим для транспортування за межами сайту у спеціальній транспортній упаковці HI-STAR 190. Кожен реактор SMR-160 проектується як автономна одиниця (рис.3). Включення реакторів SMR-160 у систему електропостачання може бути здійснене за допомогою інтеграції у мережу SmartGrid різними методами, як це ілюстровано на рис.4 [6]. Сучасні електромережі SmartGrid використовують передові інформаційні та комунікаційні технології для збору даних про виробництво та споживання енергії, що дозволяє автоматизовано оптимізувати ефективність, надійність, економічність та екологічну стійкість виробництва та розподілу електроенергії. Дослідження [5] розглядає характеристики SMR, їх відмінності від традиційних атомних електростанцій та можливості застосування в рамках гібридних енергетичних систем, що
комбінують відновлювані джерела енергії та системи зберігання електроенергії (NRHES). На відміну від цього дослідження, яке базувалося на використанні реактора NuScale SMR, наша робота пропонує методи інтеграції реакторів у мережу SmartGrid через використання як стандартних, так і спеціалізованих інтерфейсів.
Рис. 3 Енергоблок SMR-160 (в центрі) та обслуговуюче обладнання [4,14-16].
Такі інтерфейси можуть фасилітувати:
• Автоматичне адаптування виробленої потужності реакторами згідно з актуальними потребами мережі.
• Ефективне включення реакторів у системи керування споживанням.
• Підтримку стабільності в електромережі.
Рис.4 Ілюстрація локальної енергетичної системи з використанням ММР як частини мережі SmartGrid. В центрі знаходиться Центр обробки даних, що відіграє роль в сист емі моніт орингу т а керування навант аж енням[1].
Давайте розглянемо кілька специфічних сценаріїв, в яких реактори SMR-160 можуть бути ефективно інтегровані в мережу SmartGrid:
• Реактори можуть слугувати інструментом для регулювання балансу в мережі, адаптуючи свою вироблену потужність залежно від поточних потреб системи, тим самим сприяючи її стабілізації.
• Реактори можуть бути використані як засоби для акумулювання енергії, зберігаючи надлишкову енергію у формі тепла для подальшого виробництва електроенергії в моменти зростання попиту.
• Реактори можуть бути задіяні у виробництві водню, який використовується як альтернативне паливо та сировина для різноманітних промислових потреб.
Однак, поряд з потенційними перевагами інтегрування ММР в мережу SmartGrid, існують певні обмеження та невирішені питання, асоційовані з цією технологією на сьогоднішній день [11]:
• По-перше, необхідність значних фінансових інвестицій у розвиток обладнання, програмного забезпечення та інфраструктури для SmartGrid, що може обмежити їх доступність в деяких регіонах.
• По-друге, комплексність управління SmartGrid, яка потребує високо кваліфікованих фахівців для їх надійної експлуатації.
• По-третє, підвищена вразливість до кібератак, здатних спричинити збої в електропостачанні та інші серйозні наслідки. * По-четверте, необхідність забезпечення високого рівня безпеки для здоров'я людей та довкілля, що може зумовити впровадження додаткових захисних заходів, впливаючи на зростання вартості та складності системи.
Компьютерне моделювання. У даному дослідженні здійснено порівняльний аналіз економічної ефективності технологій малих модульних реакторів (ММР) порівняно з конвенційними атомними електростанціями (АЕС), використовуючи програмний пакет NESA (Nuclear Energy System Assessment), розроблений в рамках INPRO - ініціативи Міжнародного агентства з атомної енергії (МАГАТЕ) по забезпеченню інновацій у сфері ядерних реакторів та паливних циклів [13]. Ця ініціатива має на меті оцінювання ядерних енергетичних систем (NESA) з огляду на відповідність їх стандартам стійкого розвитку, встановленим проєктом INPRO. Оцінювані критерії охоплюють широкий спектр аспектів, включаючи економічну ефективність, безпеку, надійність, екологічну сумісність та запобігання розповсюдженню ядерної зброї. Застосування програмного комплексу NESA дозволяє виконувати комплексні оцінки та порівняння різних технологій та стратегій розвитку в галузі ядерної енергетики, в тому числі порівняння традиційних великих реакторів із ММР. Програмний комплекс передбачає можливість аналізу різноманітних сценаріїв, включаючи оцінку довгострокових перспектив та формування стратегій розвитку ядерної енергетики в різних країнах і регіонах. В моделюванні були використані дані, представлені в таблиці 2.
Таблиця 2.Дані, які використувались для розрахункової моделі в NESA
|
Параметр |
LWR (1 Гвт) |
SMR |
|
|
Соціальні інвестиції та програми розвитку громади, $ млн. на рік |
0.1-1 |
0.1-1 |
|
|
Інвестиції у наукові дослідження та розробки, % від вартості електроенергії |
0.5-2 |
0.5-2 |
|
|
Економічні втрати через вимушені відключення, $ за MWh |
10-50 |
10-50 |
|
|
Додаткові витрати на дотримання регуляторних вимог, % від загального бюджету на обслуговування |
1-10 |
1-10 |
|
|
Резервний капітал, % від вартості будівництва на рік |
0.5-3 |
0.5-3 |
|
|
Вартість модернізації обладнання, % від первісної вартості будівництва за весь період експлуатації |
5-15 |
5-15 |
|
|
Вартість позапланових ремонтних робіт, % від загального бюджету на обслуговування |
1-5 |
1-5 |
|
|
Екологічні податки та збори, $ за MWh |
0.5-2 |
0.5-2 |
|
|
Витрати на страхування та ризики, млн $ на рік |
0.1-1 |
0.1-1 |
|
|
Ймовірність аварії, % |
1 |
1 |
|
|
Вплив на економіку, млрд. $ витрати на 1 ГВт |
1 |
1.2 |
|
|
Зайнятість, робочих місць на 1 ГВт |
1000 |
150 |
|
|
Вартість забруднення навколишнього середовища, $/ м3 |
10 |
10 |
|
|
Забруднення навколишнього середовища CO2, м3/ ГВт»год |
100 |
100 |
|
|
Вартість викидів радіоактивних речовин, $/ мкг |
100 |
100 |
|
|
Викиди радіоактивних речовин, мкг/ ГВт-год |
10 |
10 |
|
|
Вартість викидів парникових газів, $/т CO2 |
50 |
50 |
|
|
Викиди парникових газів, тонн CO2/ ГВттод |
20 |
20 |
|
|
Остаточна вартість утилізації ВЯП, $ / kgHM |
400 |
400 |
|
|
Вартість зберігання ВЯП на об'єктах АЕС сухе сховище, $ / kgHM рік |
20 |
15 |
|
|
Вартість зберігання ВЯП на об'єктах АЕС, $ / kgHM рік |
20 |
20 |
|
|
Змінна вартість ОП та У, mills /kWh* |
5 |
3 |
|
|
Фіксована вартість ОП та У**, $ / kW(e) |
80 |
70 |
|
|
Вартість будівництва "під ключ", $/kW(e) |
5000 |
6000 |
|
|
Ціна на ядерне паливо, $/tHM |
250 |
250 |
|
|
Рік остаточної утилізації ВЯП |
2050 |
2050 |
|
|
Дисконтна ставка, % за рік |
0.05 |
0.05 |
|
|
ВЯП у зберіганні в об'єктах станом на 2020 рік, tHM |
100 |
100 |
|
|
Ядерне паливо для щорічного дозаправлення, tHM/GW(e) |
20 |
30 |
|
|
Ядерне паливо для початкової загрузки, tHM/GW(e) |
80 |
100 |
|
|
Коефіцієнт завантаження, % |
85 |
85 |
|
|
Час зберігання ВЯП (роки) |
5 |
5 |
|
|
Час охолодження ВЯП*** (роки) (* - список скорочень в кінці таблиці) |
5 |
5 |
|
|
Час будівництва (роки) |
5 |
3 |
|
|
Тривалість експлуатації енергоблоку (роки) |
60 |
60 |
Список скорочень :
*mills/kWh - це одиниця виміру в енергетиці, що застосовується для вказівки вартості або тарифу за споживану електроенергію. Один "mill" рівний одній тисячній частині долара (0.001 долара), тому вираз "mills per kilowatt- hour" відображає вартість, що нараховується за кожен використаний кіловат- годину.
**ОП та У відносяться до Операційних та Утримувальних витрат.
***ВЯП - відпрацьоване ядерне паливо.
На рисунках 6 та 7 представлено результати аналізу економічних показників для малих модульних реакторів (ММР) та реакторів на легкій воді відповідно.
У розробці дослідницької програмної моделі були використані дані з відкритих джерел, які включали інформацію про вартість палива, витрати на будівництво, матеріали, виробництво, транспортування, технічне обслуговування, планові ремонти, а також процеси декомісіонування як для традиційних АЕС, так і для малих модульних реакторів (ММР).
Рис. 6 Економічний аналіз малих модульних реакторів (ММР), охоплюючи інвестиції та витрати до 2100 року [13].
Рис. 7 Економічні характеристики реакторів на легкій воді, охоплюючи інвестиції та витрати до 2100 року [13].
На підставі аналізу даних можливо сформулювати наступні висновки:
• Щорічні інвестиції та амортизація для реакторів на легкій воді (LWR) зберігаються на стабільному рівні близько 5 мільярдів доларів до 2100 року.
• Для малих модульних реакторів (SMR) щорічні інвестиції та амортизація становлять близько 2 мільярдів доларів і також залишаються стабільними.
У контексті щорічних О&M витрат, аналіз вказує на:
• У LWR, щорічні операційні та обслуговувальні витрати спочатку вищі, але згодом швидко знижуються.
• У SMR, щорічні О&M витрати також починаються з високого рівня та поступово зменшуються, але пікові значення нижче, ніж у LWR.
Щодо щорічних витрат на паливо, аналіз демонструє:
• Обидва типи реакторів відзначаються піками в щорічних витратах на паливо, проте у SMR ці піки менш виражені.
Розглядаючи накопичені витрати, аналіз показує:
• Накопичені інвестиції та амортизація залишаються стабільними для обох типів реакторів протягом всього аналізованого періоду.
• Накопичені О&M витрати для SMR зростають повільніше порівняно з LWR.
• Накопичені витрати на паливо для SMR зростають швидше на початку, але згодом темп зростання зменшується.
Основні показники ефективності, які виділяються в аналізі, включають:
• Вище накопичене виробництво електроенергії у LWR порівняно з SMR.
• Нижчий рівень вартості генерації у SMR порівняно з LWR, зокрема в аспектах амортизації та О&M витрат.
Загалом, результати аналізу свідчать про потенційну економічну ефективність малих модульних реакторів (SMR) порівняно з традиційними атомними реакторами (LWR), особливо з огляду на щорічні та накопичені О&M витрати та вартість генерації [8].
На підставі викладених даних можна ідентифікувати ключові виклики для масового впровадження технології ММР у енергетичну систему України, яка стикається з низкою важливих проблем, що потребують рішення перед широким розповсюдженням технології в промисловості. Серед найбільш значущих викликів можна виділити:
1. Необхідність модернізації існуючої інфраструктури. Адаптація технології ММР передбачає оновлення та модернізацію існуючих компонентів енергосистеми, зокрема трансформаторів, ліній електропередач та комутаційного обладнання, що може вимагати значних фінансових витрат та часу на реалізацію.
Враховуючи ці фактори, ефективне впровадження ММР в енергомережу вимагає комплексного підходу, який включає не тільки технічні аспекти, але й економічні, регуляторні, та соціальні розгляди. Особлива увага має бути приділена розробці стратегій, що дозволять подолати вказані виклики та забезпечити стале та ефективне використання атомної енергії в майбутньому.
2. Забезпечення безпеки є критичним аспектом при інтеграції технології малих модульних реакторів (ММР), яка представляє новий підхід у передачі електроенергії. Необхідно розробити та строго дотримуватися стандартів безпеки для гарантування надійності цієї технології.
3. Адаптація до змін у структурі енергетичного ринку, які може спричинити впровадження ММР, вимагає розробки нових бізнес-моделей. Ці моделі повинні відображати нові можливості та виклики, пов'язані з цією технологією.
4. Підготовка кваліфікованих кадрів також є необхідною для ефективного використання та обслуговування ММР. Це включає оновлення існуючих навчальних програм та забезпечення глибоких знань у галузі ММР технологій.
Крім цього, впровадження ММР стикається з такими проблемами як необхідність забезпечення сумісності обладнання від різних виробників для забезпечення стабільності роботи енергосистеми та забезпечення високої надійності технології для безперебійного постачання електроенергії. Важливим є проведення тестувань у реальних умовах для оцінки ефективності ММР.
Вирішення зазначених проблем вимагає злагодженої роботи урядових структур, енергетичних компаній та виробників ММР. Україна вже робить кроки у цьому напрямку, зокрема через затвердження Міністерством енергетики плану розвитку ММР технологій, що передбачає модернізацію інфраструктури, розробку безпекових стандартів, нових бізнес-моделей та тестування технології в реальних умовах.
Такий комплексний підхід до вирішення існуючих викликів сприятиме не тільки успішному впровадженню ММР технології, але й підвищенню ефективності та надійності енергосистеми України.
Висновки
1. Було здійснено аналітичний огляд поточного стану енергетичної системи України та проведено детальний розгляд технічних характеристик реактора SMR-160 в контексті застосування малих модульних ядерних реакторів як альтернативного енергетичного рішення.
2. Опираючись на аналіз розрахункових даних, були оцінені різні сценарії реорганізації та оновлення української енергосистеми, взявши за основу концепцію впровадження реактора SMR-160. Було висвітлено потенційні переваги та обмеження запропонованих підходів.
3. В результаті проведення порівняльного економічного аналізу між технологією малих модульних реакторів та конвенційними атомними енергетичними системами, було виявлено, що малі модульні реактори (SMR) мають потенціал бути економічно більш вигідними у порівнянні з традиційними реакторами на легкій воді (LWR). Розроблена модель доступна для використання іншими дослідниками, а отримані результати можуть слугувати основою для прийняття стратегічних рішень у сфері атомної енергетики в Україні.
4. Попри існуючі переваги технології малих модульних реакторів, її впровадження супроводжується певними складнощами, а деякі аспекти залишаються предметом активних дебатів та вимагають подальшого глибокого аналізу з боку наукової спільноти.
Література
1. Mathematical Model of a Local Grid with Small Modular Reactor NPPs Mathematychna model lokalnoyi merezhi z atomnymy elektrostantsiyamy iz malymy modulnymi reaktoramami / Sergii S.Y.// Nuclear Journal. -- 2020 . -- 27(1), 123-126. - doi.org/10.32918/nrs.2022.2(94).05
2. Comparisons of Nodal Diffusion and Whole-Core Transport Methods for Multiple Cycles of a Small Light Water Reactor Porivnyannia metodiv vuzlovoi dyfuzii ta povnogo perenesennia yadra dlia dekilkoh tsykliv roboty nevelykoi vodooholodzhuvalnoi reaktornoi ustanovky /Jordan D. R. // Nuclear Science and Engineering. . -- 2020. -- 194(2), 163-178.
3. Small Modular Reactors (SMRs) as a Solution for Renewable Energy Gaps: Spatial Analysis for Polish Strategy Mali modul'ni reaktory (MMR) yak vyrishennya problemy deficytuvu vidnovlyuvanih dzherel enerhiyi: prostoroviy analiz dlya polskoyi strategiyi /Zarebski, P., & Katarzynski, D.// Energy Policy. -- 2023. -- 22(1), 123-126. - doi.org/10.3390/en16186491
4. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments -- A Supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS) Dos'yagnutya v rozvitku tekhnologii malykh modul'nykh reaktoriv -- Dodatok do: Informatsiyna systema IAEA Advanced Reactors ARIS. --2022.-- Edition, 24-27.
5. Стратегія розвитку енергетичної системи України та місце в ній малих модульних реакторів / Лазушенко О.П., Чалий О.О.// Енергозбереження Енергетика. Енергоаудит.--
2022. --22(1), 123-126. - doi.org/10.20998/2313-8890.2022.09.01
6. Small Modular Reactors: Opportunities and Challenges as Emerging Nuclear Energy Technology. Nuclear Engineering and Radiation Science, 9(4). ASME Digital Collection. --https://asmedigitalcollection.asme.org/nuclearengineering/article/9/4/044501/1163617/ Small-Modular-Reactors-Opportunities-and
7. A review of small modular reactors for power generation Oglyad malih modulnih reaktoriv dlya virobnictva elektroenergiyi. Renewable and Sustainable Energy Reviews. /Lee, J. S., Kim, Y. S., & Kim, J. H. // --2022. --169, 108-109.
8. Nuclear Micro Reactors, Springer Nature Switzerland AG, Cham, Switzerland. /Zohuri, B.// -- 2020. -- p. 120. - doi.org/10.1007/978-3-030-47225-2
9. Small Modular Reactors: Opportunities and Challenges as Emerging Nuclear Energy Technology Nuclear Engineering and Radiation Science. /Lekhnath G., Edward W.// - 2023. - Т. 9, №4. https://asmedigitalcollection.asme.org/nudearengineering/artide-abstract/9/4/044501/ 1163617/Small-Modular-Reactors-Opportunities-and.
10. A review of small modular reactors for the Korean nuclear power market Oglyad malih modulnih reaktoriv dlya korejskogo rinku atomnoyi energiyi. /Chang, H.-S., Choi, J.-H., & Lee, B.-M.// Nuclear Engineering and Technology, - 2023. - 55, 1234-1245.
11. Handbook of Small Modular Nuclear Reactors /Carelli, M. D., and Ingersoll, D. T.// eds., - 2023. - 2020. - 2023. -, 2nd ed., Woodhead Publishing, p. 646.
12. Small modular reactors: A review of the safety challenges Mali modulni reaktori: oglyad problem bezpeki. /Wilson, D. G., Coon, S. A., & Toivonen, J. A.// Nuclear Regulatory Commission. - 2023. - NUREG-1908.
13. The INPRO NESA Handbook: A Guide to Small Modular Reactor Deployment Dovidnik INPRO NESA: Posibnik iz rozgortannya malih modulnih reaktoriv. /Pereira, J. A., Hui, H.// International Atomic Energy Agency (IAEA). - 2023. - 1-256.
14. WNN. SMR-160 completes first phase of Canadian review // World Nuclear News. - 2020. - https://www.world-nuclear-news.org/Articles/SMR-160-completes-first-phase-of-Canadian-review.
15. WNN. Holtec SMR to use commercially-available Framatome fuel // World Nuclear News. - 2020. - https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Holtec-SMR-to-use-commercially- available-Framatome. - 29.11.2023.
16. WNN. Consortium established for SMR-160 deployment in Ukraine // World Nuclear News. - 2019. - https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Consortium-established-for-SMR- 160-deployment-in-U. - 29.11.2023.
17. WNN. Holtec submits USD7.4bn SMR programme to federal loan programme // World Nuclear News. - 2022. -https://www.world-nuclear-news.org/Articles/Holtec-submits-federal- loan-application-for-USD7-4. -29.11.2023.
18. UNN. В Україні 50% електромереж потребують негайного капітального ремонту / Міненерго// Ukraine National News. - 2023. - https://unn.ua/ru/news/v-ukrayini-50-elektromerezh- potrebuyut-negaynogo-kapremontu-minenergo. -29.11.2023.
19. В Україні з'являться близько 20 атомних енергоблоків /Коваленко О.// "Енергоатом" УНІАН. - 2023. - https://www.unian.ua/economics/energetics/v-ukrajini-z-yavlyatsya-blizko- 20-atomnih-energoblokiv-energoatom 12229011.html?_gl=1*1vugqsi*_ga*MjA5OTIyNjM0NS 4xNzAxMjczNDcx*_ga_TECJ2YKWSJ*MTcwMTI3MzQ3MC4xLjAuMTcwMTI3MzQ3MS4 1OS4wLj A. *_ga_DENC 12J6P3*MTcwMTI3MzQ3MC4xLj AuMTcwMTI3MzQ3MS41OS4wL jA. -29.11.2023.
20. NEA. Market opportunities for SMRs // Nuclear Technology Development and Economics. - 2021. - April. - https://www.oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2021- 03/7560_smr_report.pdf. NEA-7560. 25-27 -29.11.2023.
References
1. Sergii, S. Y. (2022). Mathematical model of a local grid with small modular reactor NPPs. Nuclear Journal, 27(1), 123-126. doi.org/10.32918/nrs.2022.2(94).05
2. Jordan, D. R. (2020). Comparisons of nodal diffusion and whole-core transport methods for multiple cycles of a small light water reactor. Nuclear Science and Engineering, 194(2), 163-178.
3. Zarebski, P., & Katarzynski, D. (2023). Small modular reactors (SMRs) as a solution for renewable energy gaps: Spatial analysis for Polish strategy. Energy Policy, 22(1), 123-126. doi.org/10.3390/en16186491
4. International Atomic Energy Agency. (2022). Advances in small modular reactor technology developments -- A supplement to: IAEA Advanced Reactors Information System (ARIS). 2022 Edition, 24-27.
5. Lazushenko, O. P., & Chaly, O. O. (2022). Strategy for the development of the energy system of Ukraine and the place of small modular reactors in it. Enerhozberezhennya. Enerhetyka. Enerhoaudit, 22(1), 123-126. doi.org/10.20998/2313-8890.2022.09.01
6. ASME Digital Collection. (2023). Small modular reactors: Opportunities and challenges as emerging nuclear energy technology. Nuclear Engineering and Radiation Science, 9(4). Retrieved from https://asmedigitalcollection.asme.org/nuclearengineering/article/9/4/044501/ 1163617/Small-Modular-Reactors-Opportunities-and
7. Lee, J. S., Kim, Y. S., & Kim, J. H. (2022). A review of small modular reactors for power generation. Renewable and Sustainable Energy Reviews, 169, 108-109.
8. Zohuri, B. (2020). Nuclear microreactors. Springer Nature Switzerland AG. doi.org/ 10.1007/978-3-030-47225-2
9. Lekhnath, G., & Edward, W. (2023). Small modular reactors: Opportunities and challenges as emerging nuclear energy technology. Nuclear Engineering and Radiation Science, 9(4). Retrieved from https://asmedigitalcollection.asme.org/nuclearengineering/article-abstract/9/4/ 044501/1163617/Small-Modular-Reactors-Opportunities-and
10. Chang, H.-S., Choi, J.-H., & Lee, B.-M. (2023). A review of small modular reactors for the Korean nuclear power market. Nuclear Engineering and Technology, 55, 1234-1245.
11. Carelli, M. D., & Ingersoll, D. T. (Eds.). (2020). Handbook of small modular nuclear reactors (2nd ed.). Woodhead Publishing.
12. Wilson, D. G., Coon, S. A., & Toivonen, J. A. (2023). Small modular reactors: A review of the safety challenges. Nuclear Regulatory Commission. NUREG-1908.
13. Pereira, J. A., & Hui, H. (2023). The INPRO NESA handbook: A guide to small modular reactor deployment. International Atomic Energy Agency (IAEA).
14. World Nuclear News. (2020). SMR-160 completes first phase of Canadian review. Retrieved November 29, 2023, from https://www.world-nuclear-news.org/Articles/SMR-160- completes-first-phase-of-Canadian-review
15. World Nuclear News. (2020, April 29). Holtec SMR to use commercially-available Framatome fuel. Retrieved November 29, 2023, from https://www.world-nuclear-news.org/ Articles/Holtec-SMR-to-use-commercially-available-Framatome
16. World Nuclear News. (2019, June 12). Consortium established for SMR-160 deployment in Ukraine. Retrieved November 29, 2023, from https://www.world-nuclear-news.org/Articles/ Consortium-established-for-SMR-160-deployment-in-U
17. World Nuclear News. (2022, July 21). Holtec submits USD7.4bn SMR programme to federal loan programme. Retrieved November 29, 2023, from https://www.world-nuclear-news.org/ Articles/Holtec-submits-federal-loan-application-for-USD7-4
18. Ukraine National News. (2023, October 8). В Україні 50% електромереж потребують негайного капітального ремонту - Міненерго. Retrieved November 29, 2023, from https:// unn.ua/ru/news/v-ukrayini-50-elektromerezh-potrebuyut-negaynogo-kapremontu-minenergo
19. Kovalenko, O. (2023, April 22). About 20 nuclear power units - "Energoatom" - will appear in Ukraine. UNIAN. Retrieved November 29, 2023, from https://www.unian.ua/economics/ energetics/v-ukrajini-z-yavlyatsya-blizko-20-atomnih-energoblokiv-energoatom-12229011.html
20. Nuclear Energy Agency. (2021, April). Market opportunities for SMRs. Nuclear Technology Development and Economics. Retrieved November 29, 2023, from https://www.oecd-nea.org/ upload/docs/application/pdf/2021-03/7560_smr_report.pdf. NEA-7560.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Розрахунок та аналіз основних техніко-економічних показників електричної мережі, а також визначення основного направлення на зниження витрат та собівартості передачі електроенергії. Економічне обґрунтування розроблених методів, можливості застосування.
курсовая работа [492,6 K], добавлен 12.05.2010Аналіз роботи і визначення параметрів перетворювача. Побудова його зовнішніх, регулювальних та енергетичних характеристик. Розрахунок і вибір перетворювального трансформатора, тиристорів, реакторів, елементів захисту від перенапруг і аварійних струмів.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 24.05.2015Загальні положення проектування електричних мереж. Покриття потреб мережі в активній та реактивній потужності. Вибір трансформаторів. Критерії раціональної схеми електромережі на підставі техніко-економічного порівняння конкурентоздатних варіантів.
курсовая работа [725,2 K], добавлен 21.02.2012Обґрунтування можливих варіантів теплопостачання для теплоелектроцентралі. Проведення вибору оптимального обладнання для повного забезпечення в теплі району м. Львів. Розрахунок та порівняння основних техніко-економічних показників ТЕЦ та котельні.
контрольная работа [129,5 K], добавлен 31.07.2011Розрахунок струмів та напруг на ділянках без урахування втрат та вибір проводів. Техніко-економічне порівняння двох схем електричної мережі. Визначення довжин ліній. Аварійний режим роботи електричної схеми Б. Режим мінімального її навантаження.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2014Розробка ефективної схеми електромережі району з урахуванням прогнозу навантажень та забезпечення надійності, інших технічних та економічних обмежень. Вибір трансформаторів та схем підстанцій споживачів. Основні техніко-економічні показники мережі.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 27.02.2015Огляд існуючих лічильників та методів вимірювання витрати рідини. Аналіз можливостей застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні лічильника електромагнітного типу. Методи покращення метрологічних характеристик електромагнітних витратомірів.
курсовая работа [5,0 M], добавлен 01.06.2015Переваги і недоліки малої енергетики та децентралізації енергопостачання. Класифікація водоймищ малих ГЕС та їх вплив на екологію. Типізація гідротурбінного устаткування, область його застосування та конструктивні особливості. Вибір параметрів турбіни.
дипломная работа [10,0 M], добавлен 15.01.2011Проектування систем теплопостачаня житлових кварталів. Визначення витрат теплоти в залежності від температури зовнішнього повітря. Модуль приготування гарячої води та нагріву системи опалення. Система технологічної безпеки модульних котельних установок.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.01.2014Характеристика і властивості природного газу. Витратоміри з тепловими мітками. Аналіз можливостей застосування комп’ютерного моделювання при проектуванні ВПВ з тепловими мітками. Огляд існуючих лічильників природного газу. Метод змінного перепаду тиску.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 01.06.2015Проблема забруднення навколишнього середовища та енергозбереження на сучасному етапі, шляхи її вирішення. Основні види освітлювальних пристроїв, порівняння їх характеристик. Структура та види світлодіодів, аналіз економічної ефективності використання.
дипломная работа [3,6 M], добавлен 17.06.2014Розрахунок варіантів розподілу генераторів між розподільними пристроями у різних режимах роботи, вибір потужності трансформаторів зв'язку, секційних та лінійних реакторів, підбір вимикачів та струмоведучих частин для проектування електричної станції.
курсовая работа [463,9 K], добавлен 28.11.2010Представлення енергозберігаючих заходів та їх розрахунковий аналіз. Регулювання насосної станції за допомогою зміни кількості насосних агрегатів та використанні частотного перетворювача. Розрахунок економічної ефективності енергозберігаючих заходів.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 26.09.2012Теоретичний аналіз стійкості системи "полум'я та розряд" стосовно малих збурювань, ефективність електричного посилення, плоскі хвилі збурювання. Вивчення впливу електричного розряду на зону горіння вуглеводних палив, розрахунок показника переломлення.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 21.11.2010Вибір силових трансформаторів на підстанціях електричної мережі. Техніко-економічне обґрунтування вибраних варіантів схем електричної мережі. Розрахунок втрати потужності в обмотках трансформатора. Розподіл напруг по ділянкам ліній електропередач.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 16.09.2013Вибір числа й потужності трансформаторів ТЕЦ-90. Техніко-економічне порівняння структурних схем. Вибір головної схеми електричних сполук, трансформаторів струму і струмоведучих частин розподільних пристроїв. Розрахунок струмів короткого замикання.
курсовая работа [210,4 K], добавлен 16.12.2010Опис принципової схеми циклу ТЕЦ, визначення характеристик стану робочого тіла. Витрати палива при виробленні електроенергії на КЕС та в районній котельній. Економія палива на ТЕЦ в порівнянні з роздільним виробленням електроенергії та теплоти.
курсовая работа [519,2 K], добавлен 05.06.2012Загальна характеристика та порівняння ефективності, перспективи подальшого застосування різних видів альтернативної енергії: сонячної та земної теплової, приливів і хвиль, біопалива, атмосферної електрики. Їх сучасний стан і оцінка досягнень видобування.
презентация [671,7 K], добавлен 10.03.2019Прожектори – пристрої, що призначені для перерозподілу світлового потоку в середині малих тілесних кутів. Розрахунок наближеного значення фокусної відстані та коефіцієнтів аберації зон. Визначення кривої сили світла для безабераційного відбивача.
курсовая работа [708,4 K], добавлен 03.06.2017Розгляд енергії вітрів як одного з найбільш перспективних напрямків заміни традиційних джерел. Використання вітряних турбін та розробка вітроенергетичних програм. Утилізація і видобуток в Україні шахтного метану і використання гідропотенціалу малих річок.
реферат [30,7 K], добавлен 14.01.2011
