Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Оценка эффективности теплоснабжения от АЭС с учётом использования аккумулирующих свойств тепловых сетей и зданий

М. В. Гариевский, Е. Ю. Бурденкова

Аннотация


В условиях повышения доли атомной энергетики становится актуальной задача повышения эффективности и манёвренности (c учётом технических ограничений) уже работающих и проектируемых энергоблоков атомных электростанций с водо-водяными энергетическими реакторами. Использование энергоблоков АЭС в качестве источника тепла для централизованного теплоснабжения может стать одним из способов повышения эффективности атомной электростанции и участия её в переменном режиме функционирования без изменения мощности реактора с возможностью варьировать производство тепла и электроэнергии. Проведены исследования по оценке влияния аккумулирующих свойств тепловых сетей и отапливаемых зданий на изменение температуры сетевой воды и воздуха внутри помещений, которые показали, что использование аккумулирующих свойств тепловых сетей и зданий позволяет управлять режимами отпуска тепла от теплофикационной установки АЭС в целях привлечения её к регулированию суточного графика электрических нагрузок. Участие АЭС в регулировании графиков электрических нагрузок на основе использования данной технологии приводит к увеличению прибыли за 30 лет с 683 до 717 млн руб. (на 5,0 %) при удалённости потребителей на 15 км от АЭС и бесканальной прокладке теплосети. Определено предельное расстояние от АЭС до потребителей тепловой энергии, при котором окупаются капиталовложения в тепловые сети при прокладке в полупроходных сборных железобетонных каналах и при бесканальной прокладке.

Ключевые слова


атомная электростанция, централизованное теплоснабжение, тепловые сети, аккумулирование тепла, переменный режим работы, эффективность

Полный текст:

PDF

Литература


Rosen M. A. Nuclear Energy: Non-Electric Applications // European Journal of Sustainable Development Research. 2021. Vol. 5. Is. 1. Article No: em0147.

Lipka M., Rajewski A. Regress in nuclear district heating. The need for rethinking cogeneration // Progress in Nuclear Energy. 2020. Vol. 130. 103518.

Веселов Ф. В. Конкурентные перспективы АЭС в формировании низкоуглеродного профиля российской электроэнергетики / Ф. В. Веселов, А. С. Макарова, Т. В. Новикова и др. // Энергетическая политика. 2017. № 3. С. 68 – 77.

Адамов Е. О. Роль АЭС в электроэнергетике России с учётом ограничений выбросов углерода / Е. О. Адамов, Д. А. Толстоухов, С. А. Панов и др. // Атомная энергия. 2021. Т. 130. № 3. С. 123 – 131.

Non-baseload Operation in Nuclear Power Plants: Load Following and Frequency Control Modes of Flexible Operation, Nuclear Energy Series, No. NP-T-3.23. — Vienna: International atomic energy agency, 2018. — 173 p.

Technical and Economic Aspects of Load Following with Nuclear Power Plants. Nuclear Development Division. — Paris: OECD NEA, 2011. — 53 p.

Аминов Р. З. АЭС с ВВЭР: Режимы, характеристики, эффективность / Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, А. С. Духовенский, А. И. Осадчий. — М.: Энергоатомиздат, 1990. — 264 с.

Opportunities for Cogeneration with Nuclear Energy, Nuclear Energy Series No. NP-T-4.1. — Vienna: International Atomic Energy Agency, 2017. — 108 p.

Dong Z. Flexible control of nuclear cogeneration plants for balancing intermittent renewables / Z. Dong, B. Li, J. Li, et al. // Energy. 2021. Vol. 221. 119906.

Rämä M., Leurent M., Devezeaux de Lavergne J.-G. Flexible nuclear co-generation plant combined with district heating and a large-scale heat storage // Energy. 2020. Vol. 193. 116728.

Кнотько П. Н. Перспективы и особенности использования АЭС для теплофикации / П. Н. Кнотько, Я. А. Ковылянский, А. Е. Свигар, И. Е. Устенко // Теплоэнергетика. 1988. № 6. С. 18 – 20.

Вирченко М. А., Аркадьев Б. А., Иоффе В. Ю. Использование мощных конденсационных турбоустановок в качестве источника теплоснабжения // Теплоэнергетика. 1982. № 4. С. 10 – 13.

Бунин В. С. Исследование и оптимизация режимов работы теплофикационной установки АЭС / В. С. Бунин, М. К. Васильев, А. А. Кудрявцев и др. // Теплоэнергетика. 1980. № 2. С. 10 – 14.

Ковылянский Я. А., Свичар А. Ю. Централизованное теплоснабжение с использованием ядерных источников // Теплоэнергетика. 1981. № 3. С. 2 – 5.

Аминов Р. З., Крылов М. К. Использование АЭС с ВВЭР для нужд теплоснабжения // Теплоэнергетика. 2005. № 2. С. 37 – 42.

Длугосельский В. И., Варварский В. С., Грибов В. Г. Использование АЭС с реакторами ВВЭР в системах теплоснабжения // Теплоэнергетика. 1985. № 12. С. 16 – 19.

Хрилев Л. С., Браилов В. П., Смирнов И. А. Многофакторный анализ эффективности применения новых энергетических технологий в теплофикации // Теплоэнергетика. 2011. № 8. С. 47 – 54.

Хрилев Л. С. Оценка эффективности и уровней развития атомной теплофикации в разных регионах страны / Л. С. Хрилев, Ю. Н. Кузнецов, В. П. Браилов и др. // Теплоэнергетика. 2008. № 11. С. 45 – 55.

Кузнецов Ю. Н., Хрилев Л. С., Браилов В. П. Технико-экономические основы и направления развития атомной теплофикации // Теплоэнергетика. 2008. № 11. С. 14 – 25.

Кузнецов Ю. Н. Анализ технико-экономических показателей развития теплофикационной системы с АТЭЦ в Северо-западном регионе / Ю. Н. Кузнецов, Л. С. Хрилев, В. П. Браилов и др. // Теплоэнергетика. 2008. № 11. С. 26 – 37.

Аркадьев Б. А. Режимы работы турбоустановок АЭС. — М.: Энергоатомиздат, 1986. — 264 с.

Вирченко М. А. Регулирование теплофикационной нагрузки конденсационных турбин с большими отборами при нерегулируемом давлении / М. А. Вирченко, Б. А. Аркадьев, В. Ю. Иоффе, Н. В. Лыхвар // Теплоэнергетика. 1985. № 7. С. 11 – 16.

Косяк Ю. Ф. Турбоустановки с нерегулируемым давлением в отборах для комбинированной выработки электрической энергии и теплоты / Ю. Ф. Косяк, М. А. Вирченко, В. А. Матвиенко и др. // Теплоэнергетика. 1985. № 7. С. 6 – 11.

Hirsch P., Grochowski M., Duzinkiewicz K. Decision support system for design of long distance heat transportation system // Energy and Buildings. 2018. Vol. 173. P. 378 – 388.

Leurent M. Driving forces and obstacles to nuclear cogeneration in Europe: Lessons learnt from Finland / M. Leurent, F. Jasserand, G. Locatelli, et al. // Energy Policy. 2017. Vol. 107. P. 138 – 150.

Chen J. Case study on combined heat and water system for nuclear district heating in Jiaodong Peninsula / J. Chen, W. Zheng, Y. Kong, et al. // Energy. 2021. Vol. 218. 119546.

Jaskólski M., Reński A., Minkiewicz T. Thermodynamic and economic analysis of nuclear power unit operating in partial cogeneration mode to produce electricity and district heat // Energy. 2017. Vol. 141. P. 2470 – 2483.

Leurent M. Cost-benefit analysis of district heating systems using heat from nuclear plants in seven European countries / M. Leurent, P. Da Costa, M. Rämä et al. // Energy. 2018. Vol. 149. P. 454 – 472.

Kang S. W., Yim M.-S. Coupled system model analysis for a small modular reactor cogeneration (combined heat and power) application // Energy. 2023. Vol. 262. 125481.

Pursiheimo E. Optimal investment analysis for heat pumps and nuclear heat in decarbonised Helsinki metropolitan district heating system / E. Pursiheimo, T. J. Lindroos, D. Sundell, et al. // Energy Storage and Saving. 2022. Vol. 1. Is. 2. P. 80 – 92.

Аминов Р. З., Бурденкова Е. Ю. Оценка влияния аккумулирующих свойств тепловых сетей на запаздывание температурных изменений у потребителя // Труды Академэнерго. 2016. № 2. С. 38 – 45.

Аминов Р. З., Бурденкова Е. Ю. Оценка влияния аккумулирующих свойств отапливаемых зданий на изменение температуры воздуха внутри помещений // Труды Академэнерго. 2018. № 2. С. 45 – 53.

Aminov R. Z., Burdenkova E. Y. Studying of Possible Operating Modes in Graphics of Electric Loads of Combined Heat and Power Plants Taking into Account Heat-Sink Properties of Thermal Networks // FarEastCon 2019. Vladivostok: IEEE, 2019. 8934127.

Аминов Р. З., Бурденкова Е. Ю., Москаленко А. Б. Использование аккумулирующих свойств тепловых сетей и зданий для расширения регулировочного диапазона по отпуску электроэнергии на ТЭЦ // Теплоэнергетика. 2021. № 7. С. 80 – 88.

Петрущенков В. А. Обоснование пониженного температурного графика регулирования централизованных систем теплоснабжения // Новости теплоснабжения. 2015. № 8. С. 30 – 37.

Ротов П. В., Орлов М. Е., Шарапов В. И. О температурном графике центрального регулирования систем теплоснабжения // Известия высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2014. № 5 – 6. С. 3 – 12.

Соколов Е. Я. Теплофикация и тепловые сети: учеб. для вузов. 9-е изд., стереот. — М.: Издательский дом МЭИ, 2009. — 472 с.

Смирнов И. А., Светлов К. С., Хрилев Л. С. Выбор основных технических решений для систем теплоснабжения с АТЭЦ // Теплоэнергетика. 2008. № 11. С. 38 – 44.

Кузнецов Ю. Н. Определение основных технических решений и эффективности развития атомной теплофикации / Ю. Н. Кузнецов, Л. С. Хрилев, В. П. Браилов, H. A. Смирнов // Известия Российской академии наук. Энергетика. 2009. № 3. С. 3 – 26.




DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.33.65.001

Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.


© 1998 – 2023 НТФ «Энергопрогресс»

Адрес редакции:
129090, г. Москва, ул. Щепкина, д. 8
Телефон: +7 495 234-74-21
E-mail: energetick@mail.ru, energetik@energy-journals.ru

 

Наши партнеры

                

Выставки: