Разработка подхода к оценке ядерных энергетических систем по критерию устойчивого развития

28.11.2017 2017 - №04 Топливный цикл и радиоактивные отходы

В.И. Усанов С.А. Квятковский А.А. Андрианов

https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.06

Представлено описание подхода к оценке ядерно-энергетических систем на основании интегрального показателя, характеризующего их уровень устойчивости, и приводятся результаты сравнительной оценки вариантов этих систем с различным набором реакторов и установок ядерного топливного цикла. Системы характеризуются достижением определенных ключевых событий в шести предметных областях: экономика, безопасность, ресурсы, обращение с отходами, нераспространение и общественная поддержка. Достижение определенных ключевых событий рассматривается на временном интервале до 2100 г., а сами ключевые события оцениваются по их вкладу в достижение целей устойчивого развития.

Показано, что ядерно-энергетические системы на основе открытого ядерного топливного цикла с тепловыми реакторами и уран-оксидным топливом не получают высоких оценок по интегральному показателю устойчивого развития даже в случае решения вопроса с изоляцией отработавшего ядерного топлива в геологических формациях. Постепенное замещение части тепловых реакторов быстрыми реакторами и замыкание ядерного топливного цикла приводят к достижению во многих областях оценки характеристик, близких к максимальным требованиям устойчивого развития, и существенному повышению показателя устойчивого развития ядерно-энергетических систем.

Ссылки

1. International Atomic Energy Agency, Guidance for the Application of an Assessment Methodology for Innovative Nuclear Energy Systems. INPRO Manual. IAEA-TECDOC-1575, Rev. 1. Vienna (2008). Электронный ресурс http://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/TE_1575_web.pdf
2. GEN-IV International Forum, Annual Report 2015, p.135.
3. ROADMAPS Collaborative Project Web Page. Электронный ресурс https://www.iaea.org/INPRO/CPs/ROADMAPS/index.html
4. Егоров А.Ф., Коробейников В.В., Поплавская Е.В., Фесенко Г.А. Оценка чувствительности модели развития ядерной энергетики России к возможным изменениям выбранных экономических параметров // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2012. – № 3. – С. 53-61.
5. Егоров А.Ф., Коробейников В.В., Поплавская Е.В., Фесенко Г.А. Расчетные исследования сценариев развития глобальной АЭ в предположении неоднородного развития мира // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2013. – № 3. – С. 88-95.
6. Клименко А.В., Миронович В.Л. Идеология и проблемы системно-экономической оптимизации ЯЭУ // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2016. – № 1. – С. 149-157.
7. Goldberg S.M., Rosner R. Nuclear Reactors: Generation to Generation. – American Academy of Arts & Sciences. – 2011. – PP. 6-11. Электронный ресурс http://www.world-nuclear.org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-power-reactors/advanced-nuclear-power-reactors.aspx
8. OECD, Technology Roadmap Update for Generation IV Nuclear Energy Systems, 2014. – 14 p.
9. IRSN, Overview of Generation IV (Gen IV) Reactor Designs // Safety and Radiological Protection Considerations, 2012. – PP. 13-15.
10. White Book of Nuclear Power. Ministry of the Russian Federation for Atomic Energy. General editor E.O. Adamov, Moscow 2001. 128 p.
11. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле. Под редакцией академика РАН Н.Н. Пономарёва-Степного. – М.: Техносфера, 2016 г. – 253 c.
12. Kagramanyan V., Usanov V., Kalashnikov A., Kvyatkovskii S. Medium-term nuclear industry prospects associated with synergistic LWR/SFR system and related closed nuclear fuel cycle, Global 2015 September 20-24, 2015. – Paris (France), Paper 5115.
13. Le Mer J., Garzenne C., Lemasson D. «EDF research scenarios for closing the Plutonium cycle», International conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Safe technologies and Sustainable Scenarios, FR13, Paris, 4-7 March (2013).
14. Kviatkovskii S., Usanov V., Andrianov A. Assessment of a nuclear energy system based on the integral indicator of sustainable development. Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR17), 26-29 June 2017, Yekaterinburg, RF, Paper ID IAEA-CN245-194.
15. Andrianov A., Kuptsov I., Murogov V. Towards sustainable nuclear power development // ATW: International Journal for Nuclear Power. – 2014. – Vol. 59. – Iss. 5. – PP. 287-293.
16. Kuznetsov V., Fesenko G., Andrianov A., Kuptsov I. INPRO activities on development of advanced tools to support judgement aggregation for comparative evaluation of nuclear energy systems. // Science and Technology of Nuclear Installations. – 2014. – Vol. 2014. – Article ID 910162. – 15 p. DOI: 10.1155/2014/910162.
17. SchwenkFerrero A., Andrianov A. Nuclear Waste Management Decision-Making Support with MCDA. // Science and Technology of Nuclear Installations, – 2017. – Vol. 2017. – Article ID 9029406. – 20 p., DOI: 10.1155/2017/9029406.
18. SchwenkFerrero A., Andrianov A. Comparison and Screening of Nuclear Fuel Cycle Options in View of Sustainable Performance and Waste Management. // Sustainability. – 2017. – Vol. 9(9). – P. 1623.
19. 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.
20. Andrianov A.A., Kuptsov I.S., Svetlichny L.I., Utianskaya T.V. Performance and sustainability assessment of nuclear energy deployment scenarios with fast reactors: advanced tools and application. Proceedings of International Conference on Fast Reactors and Related Fuel Cycles: Next Generation Nuclear Systems for Sustainable Development (FR17), 26-29 June 2017, Yekaterinburg, RF, Paper ID IAEA-CN245-007.

устойчивое развитие быстрые реакторы замкнутый ядерный топливный цикл ядерно-энергетическая система

Ссылка для цитирования статьи: Усанов В.И., Квятковский С.А., Андрианов А.А. Разработка подхода к оценке ядерных энергетических систем по критерию устойчивого развития. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2017. – № 4. – С. 61-71. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2017.4.06 .