Системная топливная составляющая стоимости производимой электроэнергии в двухкомпонентной ЯЭС с замкнутым уран-плутониевым ЯТЦ

23.09.2021 2021 - №03 Aтомные электростанции

А.В. Зродников В.М. Декусар  О.С. Гурская

https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.01

Предложен подход к расчетному определению приведенной удельной топливной составляющей стоимости ТСС производимой электроэнергии для быстрого реактора двухкомпонентной ЯЭС с учетом наработки плутония. Подход основан на учете дополнительного экономического эффекта, который может быть получен за счет реализации по рыночной цене природного урана, высвобождаемого при замещении тепловых реакторов быстрыми реакторами с МОКС-топливом на основе расширенно воспроизводимого в быстром реакторе плутония. При этом необходимым условием становится совместное рассмотрение реакторных частей топливного цикла для быстрых и тепловых реакторов. Получены соотношения, связывающие основные нейтронно-физические и топливные характеристики с экономическими показателями АЭС и их топливного цикла. С использованием изложенной методики проведено расчетное исследование ТСС для быстрого натриевого реактора. Расчеты показали, что в рассмотренном случае учет наработки плутония приводит к снижению ТСС почти в два раза и, следовательно, к значительному снижению полной удельной стоимости производства электроэнергии – значения LCOE.

Ссылки

1. Алексеев П.Н., Бландинский В.Ю., Декусар В.М. и др. Оценка эффективности сценариев развития ядерной энергетики России с использованием многокритериального анализа. // Атомная энергия. – 2020. – № 1 – С. 3-6.
2. Егоров А.Ф., Клинов Д.А., Коробейников В.В., Мосеев А.Л., Марова Е.В., Шепелев С.Ф. Результаты многокритериального анализа сценариев развития ядерной энергетики с учётом структуры энергетики России. // ВАНТ. Cерия: Ядерно-реакторные константы – 2017. – Вып. 4. – С. 64-78.
3. The Economics of the Nuclear Fuel Cycle, OECD/NEA. Paris – 1994. Электронный ресурс: https://www.oecd-nea.org/ndd/reports/efc/EFC-complete.pdf (дата доступа 13.06.2021).
4. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, INPRO Methodology for Sustainability Assessment of Nuclear Energy Systems: Economics, INPRO Manual, IAEA Nuclear Energy Series No. NG-T-4.4, IAEA, Vienna, 2014.
5. INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY, Guidance for the Application of an Assessment Methodology for Innovative Nuclear Energy Systems, INPRO Manual Economics, Volume 2 of the Final Report of Phase 1 of the International Project on Innovative Nuclear Reactors and Fuel Cycles (INPRO), IAEA-TECDOC-1575/Rev.1, IAEA, Vienna, 2008.
6. Декусар В.М., Колесникова М.С., Чижикова З.Н. Методика и программа расчета топливной составляющей стоимости производства электроэнергии на АЭС с тепловыми и быстрыми реакторами. Препринт ФЭИ-3243. – Обнинск: ГНЦ РФ-ФЭИ, 2014. – 22 с.
7. Черняховская Ю.В. Эволюция методологических подходов к оценке стоимости электроэнергии. Анализ зарубежного опыта. // Вестник ИГЭУ. – 2016. – Вып. 4. – С. 56-68.
8. Декусар В.М., Гурская О.С. К вопросу о цене плутония в двухкомпонентной ЯЭС. // ВАНТ. Серия: Ядерно-реакторные константы. – 2021. – Вып. 2. – С. 25-33.
9. Уолтер А., Рейнольдс А. Реакторы-размножители на быстрых нейтронах. – М.: Энергоатомиздат, 1986. – 623 с.
10. Алексеев П.Н. и др. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле / Под ред. академика РАН Пономарева-Степного Н.Н. – М.: Техносфера, 2016. – 160 с.
11. Матвеев В.И., Хомяков Ю.С. Техническая физика быстрых реакторов с натриевым теплоносителем. – М.: МЭИ, 2012. – 355 с.
12. Поплавский В.М., Цибуля А.М, Хомяков Ю.С. и др. Активная зона и топливный цикл для перспективного быстрого натриевого реактора. // Атомная энергия. – 2010. – Т. 108. – Вып. 4. – С. 206-211.
13. Shropshire D.E. et al. Advanced Fuel Cycle Cost Basis, INL/EXT-07-12107 Rev.1 2008. Электронный ресурс: https://core.ac.uk/download/pdf/71325086.pdf (дата доступа 13.06.2021).
14. Bunn M. et al. The Economics of Reprocessing vs. Direct Disposal of Spent Nuclear Fuel. DE-FG26-99FT4028. Cambridge, Mass.: Project on Managing the Atom, Harvard University, 2003. Электронный ресурс:https://www.belfercenter.org/sites/default/files/legacy/files/repro-report.pdf (дата доступа 13.06.2021).
15. Deutch J. et al. The Future of Nuclear Power: An Interdisciplinary MIT Study, Massachusetts Institute of Technology, 2003, Belfer Center for Science and International Affairs Science, Technology, and Public Policy Program. Электронный ресурс: http://www.web.mit.edu/nuclearpower (дата доступа 13.06.2021).
16. The Full Costs of Electricity Provision. OECD 2018 NEA No. 7928.

замыкание ядерного топливного цикла технико-экономические показатели наработка плутония удельная приведенная топливная составляющая стоимости дополнительный доход быстрый и тепловой реакторы

Ссылка для цитирования статьи: Зродников А.В., Декусар В.М., Гурская О.С. Системная топливная составляющая стоимости производимой электроэнергии в двухкомпонентной ЯЭС с замкнутым уран-плутониевым ЯТЦ. // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2021. – № 3. – С. 5-17. DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2021.3.01 .