Известия вузов. Ядерная энергетика

Рецензируемый научно-технический журнал. ISSN: 0204-3327

Определение основных направлений развития атомных станций малой мощности

20.03.2022 2022 - №01 Aтомные электростанции

С.Л. Соловьев Д.Г. Зарюгин С.Г. Калякин С.Т. Лескин

DOI: https://doi.org/10.26583/npe.2022.1.02

УДК: 621.039.4

Рассмотрены основные характеристики модульной конструкции атомных станций малой мощности (АСММ), показана возможность снижения стоимости и сроков сооружения установок данного класса за счёт заводского изготовления, эффекта серийности и сокращения избыточных систем безопасности. Показана возможность значительного расширения области применения атомных технологий благодаря модульности и возможности обеспечения высоких показателей безопасности. Проанализированы возможные направления применения АСММ для энергоснабжения удалённых (арктических) территорий, замены (реновации) угольной генерации, производства высокопотенциального тепла и водорода для промышленных потребителей и другие применения. По каждому направлению обоснованы наиболее характерные требования со стороны потребителей, определяющие наибольшую эффективность применения АСММ для данного направления. Показана необходимость разработки и внедрения новой технологической платформы атомной энергетики на основе АСММ для осуществления глобальной декарбонизации мировой экономики благодаря значительному расширению области применения ядерных энерготехнологий в дополнение к разрабатываемым на данный момент технологической платформе ЗЯТЦ с БР (решение задачи топливообеспечения и утилизации отходов) и технологической платформе УТС (решение задачи глобального энергообеспечения в долгосрочный период). Новая платформа должна разрабатываться на базе широкого международного сотрудничества с созданием международных консорциумов. Предложено создание опытного полигона с целью отработки технологий производства водорода (тепла) для отдельного промышленного потребителя («кэптивного» производства) и других технологий утилитарного применения АСММ на основе опытно-демонстрационной атомной энерготехнологической установки.

Ссылки

  1. ClarkMichael A., Domingo Nina G.G., Colgan Kimberly, Thakrar Sumil K., Tilman David. Global Food System Emissions Could Preclude Achieving the 1.5° and 2°C Climate Change Targets. // Science. – 2020. – Vol. 370. – Iss. 6517. – PP. 705-708. DOI: https://doi.org/10.1126/science.aba7357 .
  2. Status of Innovative Small and Medium Sized Reactor Designs 2005: Reactors with Conventional Refueling Schemes (IAEA-TECDOC-1485) – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2006. – 712 p. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/te_1485_web.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  3. Status of Small Reactor Designs without On-site Refueling (IAEA-TECDOC-1536) – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2007. – 870 p. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1536_web.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  4. Small Reactors without On-site Refueling: General Vision, Neutronic Characteristics, Emergency Planning Considerations, and Deployment Scenarios: Final Report of IAEA Coordinated Research Project on Small Reactors without On-site Refueling (IAEA-TECDOC-1652) – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2010. – 105 p. Электронный ресурс: https://www-pub.iaea.org/MTCD/Publications/PDF/te_1652_web.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  5. Кузнецов В.П., Опанасюк Ю.Р. Сборник материалов и результатов исследования вопросов правового и институционального обеспечения транспортабельной атомной энергетики. – Москва: НИЦ «Курчатовский институт», 2013. – 219 с. ISBN 978-5-904437-74-9
  6. Кузнецов В.П. Задача «Правовое и институциональное обеспечение атомной энергетики на основе транспортабельных атомных энергетических установок»: Международный проект ИНПРО – Москва: НИЦ «Курчатовский институт», 2009. – 24 с.
  7. Small Modular Reactors: Nuclear Energy Market Potential for Near-term Deployment. – Paris: OECD-NEA, 2016. – 75 р. Электронный ресурс: https://oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2019-12/7213-smrs.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  8. Small Modular Reactors: Challenges and Opportunities. – Paris: OECD-NEA, 2021. – 56 р. Электронный ресурс: https://oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2021-03/7560_smr_report.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  9. Тарасенко А. Б., Школьников Е. И. Водородный цикл и другие способы буферного аккумулирования электроэнергии для энергоустановок на солнечных батареях: сравнительный технико-экономический анализ. / Тезисы докладов II Международной конференции «Технологии хранения водорода». Москва, 28-29 октября 2009 г. – М.: Научтехлитиздат, 2009. – С. 43-44.
  10. Климентьев А.Ю., Климентьева А.А. Аммиак – перспективное моторное топливо для безуглеродной экономики. // Транспорт на альтернативном топливе. – 2017. – №3 (57). – С. 17-25.
  11. Зайченко В.М., Цой А.Д., Штеренберг В.Я. Распределенное производство энергии. – М.: БуКос, 2008. – 207 с.
  12. Майков И.Л., Директор Л.Б. Решение задач оптимизации и управления гибридными энергетическими комплексами в структуре распределенной генерации. // Управление большими системами. Сборник трудов. Вып. 35. – М.: ИПУ РАН, 2011. – С. 250-264. ISSN 1819-2440
  13. Projected Costs of Generating Electricity 2020. – Paris: OECD-NEA, 2020. – 223 р. Электронный ресурс: https://iea.blob.core.windows.net/assets/ae17da3d-e8a5-4163-a3ec-2e6fb0b5677d/Projected-Costs-of-Generating-Electricity-2020.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  14. Амелина М.Е., Кутумов А.М. Вопросы гражданской ответственности при строительстве и эксплуатации атомных станций малой мощности. / Сборник «Атомные станции малой мощности: новое направление развития энергетики России». Том 2. Под. ред. А.А. Саркисова. – М.: ИБРАЭ РАН, 2011. – С. 315-322.
  15. Ball M., Wietschel M. The Hydrogen Economy. Opportunities and Challenges. – Cambridge University Publ., 2009. – 672 p. ISBN-13 978-0-521-88216-3
  16. Журавлёв И.Б., Залужный А.А., Птицын П.Б. Технико-экономические исследования (ТЭИ) по теме приоритетного направления научно-технического развития «Водородная энергетика» – М.: ЦАИР, частное учреждение «Наука и инновации», 2021. – 150 с. ISBN 978-5-498-00807-3 .
  17. Rouillard J., Rouyer J. Technical and Economic Evaluation of Potable Water Production through Desalination of Sea Water by Using Nuclear Energy and Other Means (IAEA-TECDOC-666) – Vienna: International Atomic Energy Agency, 1992. – 148 p. Электронный ресурс: https://inis.iaea.org/collection/NCLCollectionStore/_Public/24/007/24007848.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  18. Сборник работ лауреатов Международного конкурса научных, научно-технических и инновационных разработок, направленных на развитие и освоение Арктики и континентального шельфа. – М.: Министерство энергетики РФ, ООО «Технологии развития», 2015. – 136 c. ISBN 978-5-7688-1051-1. Электронный ресурс: https://in.minenergo.gov.ru/upload/tek/analitika/Arctica-2015-web.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  19. Левченко В.А., Белугин В.А., Казанский Ю.А. и др. Основные характеристики америциевого реактора для нейтронной терапии. Реактор «Марс». // Известия вузов. Ядерная энергетика. – 2003. – № 3. – C. 72-82. Электронный ресурс: https://static.nuclear-power-engineering.ru/journals/2003/03.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  20. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2018. Электронный ресурс: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2018.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  21. Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2020. Электронный ресурс: https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf (дата доступа 30.11.2021).
  22. Reinforcing the Global Nuclear Order for Peace and Prosperity: The Role of the IAEA to 2020 and Beyond. Report prepared by an independent Commission at the request of the Director General of the International Atomic Energy Agency. – Vienna: International Atomic Energy Agency, 2008. – 42 p. Электронный ресурс: https://ycsg.yale.edu/sites/default/files/files/IAEA_2020_report.pdf (дата доступа 30.11.2021).

Арктика атомные станции малой мощности накопители энергии синтетическое безуглеродное топливо новая технологическая платформа водород