К вопросу о конкурентоспособности системы аккумулирования тепловой энергии как способа организации маневренного режима АЭС

Аннотация

Выполнены оценки конкурентоспособности системы аккумулирования тепловой энергии (САТЭ) на основе высокотемпературного теплоносителя (ВТТ) в составе энергоблока АЭС типа ВВЭР и рассмотрены некоторые способы ее повышения. Приведены варианты исполнения системы аккумулирования, отличающиеся схемой замещения регенеративных подогревателей штатной паротурбинной установки (ПТУ). В качестве конкурирующей технологии рассмотрены системы прямого аккумулирования электроэнергии на основе жидкометаллических аккумуляторов (Liquid Metal Battery — LMB) с полупроводниковыми инверторами в качестве преобразователей. Количественными критериями сравнения служат удельные затраты на единицу мощности ($US/кВт) и на единицу емкости системы ($US/кВт•ч). Показано, что LMB-системы + инверторы в случае подтверждения их анонсированных характеристик по названным критериям близки или превосходят существующие варианты исполнения САТЭ. Описаны способы повышения удельных показателей САТЭ: использование инертных наполнителей и форсировочных возможностей ПТУ, оптимизация температурных параметров ВТТ. Оценки затрат на оборудование при изменении его технических характеристик сделаны на основе подходов Cost Estimating (оценки стоимости), широко применяемых в целях технико-экономического обоснования проектов АЭС IV поколения. Доказано, что реализация рассмотренных способов совершенствования САТЭ АЭС позволяет улучшить удельные показатели по емкости примерно вдвое, по мощности — примерно на 30%. Оптимизация температур дает дополнительный выигрыш по затратам на единицу емкости порядка 5%. Возможность столь существенного улучшения характеристик относительно простыми способами позволяет технологии теплового аккумулирования шанс сохранить свою нишу в современных проектах энергоблоков АЭС.