Применение методов оптимизации для задач оценки эффективности систем ядерной энергетики с использованием среды MESSAGE

28.03.2016 2016 - №01 Моделирование процессов в объектах ядерной энергетики

А.А. Андрианов И.С. Купцов Т.В. Утянская

https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.08

Описываются разработанные для оптимизационной среды энергетического планирования МАГАТЭ MESSAGE дополнительные вычислительные модули, предназначенные для многокритериальной и робастной оптимизации сценариев развертывания ядерноэнергетических систем с учетом неопределенностей в технико-экономических параметрах. Показаны результаты применения модулей в исследованиях по многокритериальной оптимизации структуры ядерной энергетики (ЯЭ). Разработанный инструментарий позволяет найти компромиссы между конфликтующими системными факторами, определяющими развитие ЯЭ, провести сравнительный многокритериальный анализ вариантов развития ЯЭ с учетом неравновесной динамики развития, особенностей структуры и организации топливного цикла и наиболее значимых системныхограничений.

Применение методов многокритериальной и робастной оптимизации, а также статистических методов позволяет выработать более обоснованные суждения относительно привлекательности возможных структур ЯЭ при сопоставлении альтернативных вариантов развития. Разработанный инструментарий на базе программных средств МАГАТЭ позволяет определить варианты стратегий развития ЯЭ по совокупности конфликтующих системных факторов с учетом неопределенностей в основных технико-экономических параметрах.

Ссылки

1. Andrianov A.A., Kuptsov I.S., Murogov V.M. Towards sustainable nuclear power development. // International journal for nuclear power, 2014. -Vol.59. Iss. 5. -PP.287-293.
2. Andrianov A.A., Kanke V.A., Kuptsov I.S., Murogov V.M. Reexamining the Ethics of Nuclear Technology // Science and Engineering Ethics, 2015, 21(4). PP. 999-1018, DOI: 10.1007/s11948-014-9578-0.
3. Andrianov A., Kuznetsov V., Kuptsov I., Fesenko G. INPRO activities on development of advanced tools to support judgement aggregation for comparative evaluation of nuclear energy systems, Science and Technology of Nuclear Installations, vol. 2014, Article ID 910162, 15 pages, 2014. DOI: 10.1155/2014/910162.
4. Kuznetsov V., Fesenko G., SchwenkFerrero A., Andrianov A., Kuptsov I. Innovative Nuclear Energy Systems: State-of-the Art Survey on Evaluation and Aggregation Judgment Measures Applied to Performance Comparison // Energies. -2015. -Vol. 8. -PP. 3679-3719.
5. Messner S., Strubergger M. User’s guide for MESSAGE III, WP-95-69, IIASA, 1995.
6. MESSAGE – “Model for Energy Supply Strategy Alternatives and their General Environmental Impacts. User Manual” (DRAFT), International Atomic Energy Agency: Vienna, Austria.
7. Lotov A.V., Bushenkov V.A., Kamenev G.K. Interactive Decision Maps: Approximation and Visualization of Pareto Frontier, Norwell, Kluwer Academic Publishers, 2004.
8. BenTal A., Nemirovski A. Robust solutions to uncertain programs, Oper. Res., -1999. -Lett. 25. - PP. 1–13.
9. Bertsimas D., Sim M. The price of robustness // Operations Research. -2004. -Vol.52(1). -PP. 35-53.
10. Андрианов А.А., Коровин Ю.А., Федорова Е.В., Оптимизация систем ядерной энергетики в среде энергетического планирования MESSAGE / Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2012. – 132 с.
11. Andrianov A. Approaches and Software for Multi-Objective Optimization of Nuclear Power Structures / Sustainability. -2012.-Iss.4. -PP. 721-739. (Special Issue Sustainable Nuclear Energy).
12. Андрианов А.А., Коровин Ю.А. Федорова Е.В. Метод критериальных ограничений в задачах оптимизации структуры глобальной ядерной энергетики в среде MESSAGE // Известия вузов. Ядерная энергетика. -2010. -№2., -С. 165-175.
13. Andrianov A., Korovin Yu., Fedorova E. Closed nuclear fuel cycles with fast reactors: scenarios of worldwide nuclear power expansion, Paper 9231. Proceedings of Global 2009. Paris, France, 2009.
14. Glaeser H. GRS Method for Uncertainty and Sensitivity Evaluation of Code Results and Applications // Science and Technology of Nuclear Installations. –2008. –Vol. 2008. – Article ID 798901. – P. 7. DOI: 10.1155/2008/798901.
15. Golodnikov A., Gritsevskii A., Messner S. A stochastic version of the dynamic linear programming model MESSAGE III., Laxenburg, Austria: IIASA, 1995.
16. Andrianov A., Korovin Yu., Fedorova E. Advanced Nuclear Fuel Cycle Modeling – an Expanded MESSAGE V Framework, Proceedings of Global 2011, Paper 392523, Makuhari Messe, Japan, 2011.
17. Андрианов А.А., Коробейников В.В., Поплавская Е.В., Рачкова Е.Н., Федорова Е.В. Оптимизационные исследования структуры ядерной энергетики России с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах с использованием пакета MESSAGE// Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2010. – №2. –C.156-164.
18. Advanced Nuclear Fuel Cycles and Radioactive Waste Management, OECD and NEA, Nuclear Development, OECD Publishing, Paris.

энергетическое планирование многокритериальная оптимизация ядерно-энергетическая система ядерный топливный цикл неопределенность

Ссылка для цитирования статьи: Андрианов А.А., Купцов И.С., Утянская Т.В. Применение методов оптимизации для задач оценки эффективности систем ядерной энергетики с использованием среды MESSAGE. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 70-80. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2016.1.08 .