Технико-экономический анализ сочетания установок опреснения морской воды с атомными электростанциями на базе реакторов типа ВВЭР-1200

  • Ахмед Атеф Абубакр Халиль [Ahmed Atef] Абдельразек [Abdelrazek]
  • Мостафа Мохаммед Ахмед[Mostafa Mohammed] Салех [Saleh]
  • Александр [Aleksandr] Антонович [A.] Калютик [Kalyutik]
  • Арафа Файез Имам [Arafa Fayez Imam] Мохаммед [Mohammed]
  • Екатерина [Ekaterina] Андреевна [A.] Соколова [Sokolova]
Ключевые слова: дефицит воды, опреснение морской воды, обратный осмос, мгновенное вскипание, многоступенчатая дистилляция, атомная электростанция, ВВЭР-1200

Аннотация

В настоящее время проблема нехватки воды угрожает многим регионам мира, и больше всего от этого страдают беднейшие страны Северной Африки и Ближнего Востока с засушливым климатом и высокой плотностью населения. Вода является ограниченным ресурсом, однако спрос на нее постоянно увеличивается из-за роста населения мира, а также изменения климата. Использование ядерной энергии для опреснения морской воды представляется одним из наиболее перспективных решений проблемы дефицита воды. С экологической точки зрения это один из лучших вариантов, поскольку он обеспечивает наименьшее количество выбросов газообразных загрязняющих веществ и считается устойчивым источником энергии. Использование ядерных опреснительных установок подходит для многих стран региона Ближнего Востока и Северной Африки, страдающих от нехватки пресной воды и в то же время имеющих большие прибрежные территории, омываемые морской водой.

Проведена технико-экономическая оценка различных типов установок опреснения морской воды при их интеграции в атомную электростанцию с реакторами типа ВВЭР-1200, а также разработан код MATLAB для облегчения экономических расчетов интеграции опреснения морской воды в АЭС с реакторами ВВЭР-1200. Код MATLAB разработан на основе технико-экономических параметров реакторов ВВЭР-1200 и параметров двух типов систем опреснения морской воды (термических и мембранных) с использованием методов расчета, одобренных Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ).

Сведения об авторах

Ахмед Атеф Абубакр Халиль [Ahmed Atef] Абдельразек [Abdelrazek]

аспирант Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, e-mail: abdelrazek.a@edu.spbstu.ru

Мостафа Мохаммед Ахмед[Mostafa Mohammed] Салех [Saleh]

аспирант Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, e-mail: saleh.m@edu.spbstu.ru

Александр [Aleksandr] Антонович [A.] Калютик [Kalyutik]

кандидат технических наук, доцент, директор Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, e-mail: aa_kalyutik@spbstu.ru

Арафа Файез Имам [Arafa Fayez Imam] Мохаммед [Mohammed]

аспирант Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, e-mail: mohammed.a@edu.spbstu.ru

Екатерина [Ekaterina] Андреевна [A.] Соколова [Sokolova]

кандидат технических наук, доцент Высшей школы атомной и тепловой энергетики Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого, e-mail: sokolova_ea@spbstu.ru

Литература

1. The United Nations World Water Development Rep. Paris, 2023.
2. Introduction of Nuclear Desalination. Technical Rep. Series No. 400. Vienna: IAEA Publ., 2000.
3. DEEP 5 (User Manual Desalination Economic Evaluation Program). Vienna: IAEA Publ., 2013.
4. Qasim M. e. a. Water Desalination by Forward (Direct) Osmosis Phenomenon: a Comprehensive Review // Desalination. 2015. V. 374. Pp. 47—69.
5. Al Bazedi G.A. e. a. Coupling Pressurised Water Reactor to Large Scale SWRO Desalination Plants: an Economic Assessment // Intern. J. Nuclear Governance, Economy and Ecology. 2019. V. 4(3). Pp. 198—211
6. Федорович Е.Д., Калютик А.А., Конюшин М.В., Соколова Е.А. Перспективы развития отечественных технологий ядерного опреснения // Технический оппонент. 2019. № 4(5). С. 17—22.
7. IAEA: Status Report for Advanced Nuclear Reactor Designs — Rep. 108. VVER-1200(V491) (VVER-1200 (V-491)). Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2011.
8. Economics of Nuclear Desalination: New Developments and Site Specific Studies, Final Results of a Coordinated Research Project 2002—2006. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2007. Pp 23—38.
---
For citation: Abdelrazek A.A., Saleh M.M., Mohammed A.F., Kalyutik A.A., Sokolova E.A. A Technical-and-economic Analysis of Seawater Desalination Plants Integrated into Nuclear Power Plants with VVER-1200 Reactors. Bulletin of MPEI. 2025;1:119—127. (in Russian). DOI: 10.24160/1993-6982-2025-1-119-127
---
Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов
#
1. The United Nations World Water Development Rep. Paris, 2023.
2. Introduction of Nuclear Desalination. Technical Rep. Series No. 400. Vienna: IAEA Publ., 2000.
3. DEEP 5 (User Manual Desalination Economic Evaluation Program). Vienna: IAEA Publ., 2013.
4. Qasim M. e. a. Water Desalination by Forward (Direct) Osmosis Phenomenon: a Comprehensive Review. Desalination. 2015;374:47—69.
5. Al Bazedi G.A. e. a. Coupling Pressurised Water Reactor to Large Scale SWRO Desalination Plants: an Economic Assessment. Intern. J. Nuclear Governance, Economy and Ecology. 2019;4(3):198—211
6. Fedorovich E.D., Kalyutik A.A., Konyushin M.V., Sokolova E.A. Perspektivy Razvitiya Otechestvennykh Tekhnologiy Yadernogo Opresneniya. Tekhnicheskiy Opponent. 2019;4(5):17—22. (in Russian).
7. IAEA: Status Report for Advanced Nuclear Reactor Designs — Rep. 108. VVER-1200(V491) (VVER-1200 (V-491)). Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2011.
8. Economics of Nuclear Desalination: New Developments and Site Specific Studies, Final Results of a Coordinated Research Project 2002—2006. Vienna: Intern. Atomic Energy Agency, 2007:23—38
---
Conflict of interests: the authors declare no conflict of interest
Опубликован
2024-10-24
Раздел
Ядерные энергетические установки, топливный цикл, радиационная безопасность (технические науки) (2.4.9)