7.10. Особенности экономики аэс.
Развитие АЭС требует:
1. значительных кап. вложений (1 кВт установленной мощ-ти – около 2000 $).
2. последующего захоронения ядерного т-ва.
3. экология.
В ходе освоения АЭС так же
следует учитывать тот факт, что при
нормальной эксплуатации АЭС, последние
имеют экологические преимущества по
сравнению с ТЭЦ и КЭС. А так же доля
затрат на топливный цикл, по отношению
к общим затратам на АЭС, приблизительно
в 2 раза меньше затрат на КЭС. Благодаря
этому удельные приведенные затраты на
АЭС и КЭС практически сблизились. Важным
показателем, хар-щим работу реактора
явл-ся степень выгорания ядерного т-ва
(Е), и КПД ядерного реактора или блока
ηя.бл.
Удельный расход ядерного т-ва, на
выработку 1 кВт:
.
Е м.б. принято в зависимости от реактора Е = 13000 – 40000 МВт*сут/т(урана).
КПД ядерного блока: ηя.бл.= 28 – 32%.
Для увеличения степени выгорания ядерного т-ва Е, а соответственно и снижение удельного расхода (в) применяют обогащение природного урана в пределах 1-3%. Это влечет увеличение ст-ти ядерного т-ва. Например при 5% обогащения цена т-ва возрастает в 25 раз по отношению к ст-ти природного урана:
Исходя из наличия 2 ядерных реакторов, которые производятся сегодня в России, предпочтения отдают РБМК (реактор большой мощ-ти канальный). Блок тысячник РБМК позволяет отпустить 315 ГДж тепла в час, с пиковым водогрейным котлом – до 600 ГДж. Рост начальных пар-ров с внутренним перегревом делает удельные кап. вложения выше, но при этом снижается удельный расход т-ва, и повышается КПД. Поэтому выбор оптимальных пар-ров на АЭС, явл-ся оптимизационной задачей. Энергонапряженность ядерного т-ва в активной зоне J = (19 - 45) МВт/т. Удельная энергонапряженность в активной зоне А = (46 - 111) МВтч/м³.
Величина первоначальной
загрузки ядерного т-ва в реакторе:
.
kисп.= коэф. использования установленной мощ-ти, 8760 – число часов в году, Ni – установленная мощ-ть блока, Тк – время нахождения т-ва в активной зоне.
7.11. Особенности гидроэлектростанций в энергосистеме.
ГЭС явл-ся наиболее гибкими эл-ми любой электроэнергосистемы. Они позволяют иметь дополнительные ф-ции, а именно:
покрывать пики электронагрузок.
обеспечивать дополнительный, аварийный резерв.
обеспечивать быстрый прирост нагрузки в ЭЭС.
облегчение условий работы сис-мы во время спадов нагрузки.
участие в покрытии потребности сис-мы в реактивной мощ-ти. Зависимость среднесуточного объема воды в течение года:
Большим преимуществом ГЭС перед КЭС явл-ся экономия т-ва. Приблизительная себест-ть 1 кВтч на ГЭС в 5-6 раз меньше, чем на замещающей КЭС. Несмотря на то, что кап. вложения в ГЭС значительно дороже. По сравнению с АЭС себест-ть на ГЭС дешевле в 2-3 раза. По экономичности использования первичных энергоресурсов ГЭС занимает 1-е место, и КПД по использованию первичных ресурсов м.б. ориентировочно принят как 92-93%. При снижении нагрузки до 60% на ГЭС, уменьшение КПД происходит всего на 1-2%.
При проектировании ГЭС необходимо рассчитать мощ-ть, которая м.б. записана:
, где
- это вытесняющая мощ-ть, которая замещает
(вытесняет) мощ-ть других электростанций.
,
где
-
рабочая вытесняемая мощ-ть ГЭС,
-
мощ-ть ГЭС, используемая в резерве,
- дублирующая мощ-ть, которая не заменяет
мощ-ть других электростанций.
При выборе раб. вытесняемой мощ-ти ГЭС, последнюю сравнивают с дополнительными приведенными затратами и уменьшением приведенных затрат на замещающих КЭС. ГЭС явл-ся сложным элементом узла, который сооружается не только для выработки э/э, но и для номинального использования гидроресурсов (судоходство, рыболовство и т.д.). Строительство платины влечет за собой затопление земель и нарушение флоры и фауны, где есть платина (экологический ущерб).
Преимущества гидроаккумулирующих ЭС (ГАЭС) перед обычными ГЭС, явл-ся независимость от климатических условий.
Из 100% э/э, получаемой в электроэнерго системе (ЭЭС), на ГЭС возвращается 80%.
Перерасход т-ва на ГЭС, по сравнению с
ГАЭС, м.б. определен как:
,
где
-
коэф. вытеснения по э/э,
-
удельный прирост расхода т-ва на 1 кВтч
в ЭЭС,
- экономия т-ва в ЭЭС за счет заполнения
ночного провала.