Электронный учебно-методический комплекс Экономика ядерной энергетики для специальности 1-43 01 08 – «Паротурбинные установки атомных электрических станций»

1

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

ЭЛЕКТРОННЫЙ УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

Экономика ядерной энергетики

для специальности 1-43 01 08 – «Паротурбинные установки атомных электрических станций»

Авторы:

к.э.н., доцент Нагорнов В.Н. ст.пр. Тымуль Е.И.

пр. Корсак Е.П.

Рассмотрено и утверждено на заседании Совета энергетического факультета «23» января 2020 г., протокол № 5

2

Перечень материалов

1.Теоретический раздел:

«Экономика ядерной энергетики» - курс лекций;

2.Практический раздел:

«Экономика ядерной энергетики» - задачи;

3.Контроль знаний:

«Экономика ядерной энергетики» - контрольные вопросы и курсовая работа;

4.Вспомогательный раздел:

«Экономика ядерной энергетики» - учебная программа для учреждения высшего образования.

Пояснительная записка

Целью электронного учебно-методического комплекса «Экономика ядерной энергетики» является овладение студентами основами экономики ядерной энергетики и организации производства на атомных электростанциях.

Основными задачами электронного учебно-методического комплекса является получение знаний по общим вопросам развития энергетики и ядерной энергетики; топливно-энергетического комплекса; топливных циклов ядерной энергетики; основных и оборотных производственных средств атомных электростанций.

Изучение электронного учебно-методического комплекса позволит студентам узнать методы расчета и анализа техникоэкономических показателей предприятий энергетики, критерии эффективности сооружения и эксплуатации объектов атомной энергетики, а также принципы ценообразования в энергетике.

2.ПРАКТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ………..……………………..195

3.КОНТРОЛЬ ЗНАНИЙ……………..………………………206

4.ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЙ РАЗДЕЛ…………..……………282

4

1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

1.1 ОСНОВНЫ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ 1.1.1 Современное состояние и тенденции развития атомной

энергетики в мире

Мировая экономика переживает весьма непростой период, что оказывает самое прямое воздействие на состояние энергетической сферы. Энергетический кризис может грозить не только отдельно взятой стране, но и всей цивилизации в целом. Поэтому проблема глобальной энергетической безопасности приобретает всѐ большую актуальность.

Энергетическая безопасность - это комплексная концепция, целью которой является защита потребителей от перебоев в поставках, вызванных чрезвычайными обстоятельствами, терроризмом или недостаточным инвестированием в инфраструктуры энергетических рынков. Национальная энергетическая безопасность означает гарантированное обеспечение национальной экономики энергетическими ресурсами, необходимыми для ее устойчивого развития и модернизации. Это обеспечение зависит от целого ряда факторов:

степени обоснованности государственной политики в развитии энергетики;

общего состояния мировой экономики и ее энергетического сектора;

уровня международного сотрудничества в энергетике. Согласно прогнозам ООН, численность населения мира

вырастит до 8 млрд. к 2030 году и до 10 млрд. к 2050 году, при чѐм 80% населения будут проживать в развивающихся странах (рисунок

1.1).

6

Важнейшим демографическим показателем, влияющим на темпы экономического роста и уровень энергопотребления, является доля трудоспособного населения в возрасте от 15 до 64 лет. Больше всего рабочихрук потеряют развитые страны Азии (-16%), Европа (-7%), ЕС (-11%) и СНГ (-3,5%). Самые высокие темпы прироста трудоспособного населения к 2040 году ожидаются в Африке (112%), индии (37%), на Ближнем востоке (60%) и в Южной и Центральной Америке (26%). Северная Америка при довольно значительной прибавке трудоспособногонаселения (15%) одновременно столкнется с существенным увеличением численности пожилых людей. В Китае ожидается стабилизация, а после 2020 года - сокращение численности трудоспособного населения. Всочетании со стремительным увеличением доли населения старше 65лет это будет иметь существенные последствия для развития экономикиэтой страны. Со схожими проблемами столкнется и Россия, где к 2040году наиболее активная часть населения сократится на 11%, а доля пожилых людей увеличится на 40% от уровня 2010 года(таблица 1.1).

Таблица 1.1.1 - Динамика населения мира по регионам

7

Численность населения Земли существенно влияет на потребление энергии, но в большей степени энергобаланс зависит от темпов индустриального развития. Например, в ХХ в. Население мира выросло в 3,6 раза, в то время как мировой энергобаланс увеличился более чем в 10 раз. Зависимость изменения потребления электроэнергии от роста численности населения представлена на рисунке 1.2.

Рисунок 1.1.2- Прирост населения, ВВП, энергопотребления по регионам мира

Как мы видим, до 95% прироста мирового населения дадут развивающиеся страны, включая Китай, Индию, страны Ближнего Востока и Латинской Америки. К 2040 году около 85% населения мира будет жить в этих регионах. Все чаще люди будут мигрировать в города из сельских районов, что приведет к дальнейшему росту городов, а соответственно - к расцвету строительства и промышленности в целом (рисунок 1.3)

8

Рисунок 1.1.3 - Прогноз потребления электроэнергии промышленностью

Таким образом, для того, чтобы обеспечить энергией почти на 2 миллиарда больше человек, мировому сообществу необходимо обеспечить надежность функционирования процесса производства, передачи и распределения энергии.

Борьба за доступ к источникам энергии принимает критический характер. Государства стремятся обеспечить себя надѐжными энергетическими ресурсами как путѐм установления контроля над традиционными энергоресурсами, так и за счѐт внедрения передовых технологий освоения и переработки традиционных углеводородных ресурсов, а также промышленного использования возобновляемых источников энергии.

Выделяют следующие потенциальные источники энергии XXI века:

9

Нефть. Мировая добыча нефти и газа будет возрастать, хоть

ис меньшей скоростью. Предполагается, что суммарных выявленных и прогнозных запасов традиционной (около 500 млрд т) и синтетической нефти (более 700 млрд т) при годовой добыче 4– 5,5 млрд т хватит на длительный срок. С каждым годом потребность человечества в углеводородах не снижается, а только набирает обороты. В связи с чем, если в структуре нефтедобычи не буду произведены изменения, а именно не будут увеличены инвестиции в развитие мировой добычи и переработки нефти, спрос на нефть превысит предложение и цена начнет стремительно расти, что в свою очередь вызовет снижение темпов развития странлидеров по потреблению электроэнергии (Китай, Индия). По прогнозам, к концу XXI века доля нефти, добываемой из традиционных и нетрадиционных месторождений, в мировом топливно-энергетическом балансе, достигнет отметки 17%, что означает снижение добычи в 2 раза (от 39 % до 17 %).

Газ. До сих пор газ имел повышенное значение для экономики и энер-гетики отдельных стран мира. Если в странах Ближнего Востока на долю газа приходится 45% энергопотребления, в странах Европы и на постсоветском пространстве — 30%, то в Азиатско-Тихоокеанском регионе(АТР) только 10%. Между тем газ имеет преимущество перед другими

углеводородами, поскольку он более экологичен, чем нефть и особенно уголь. Запасов газа традиционных (520 трлн м3), а также

нетрадиционных месторождений (суммарная минимальная оценка 500–550 трлн м3) хватит более чем на 200 лет при годовой добыче 3–6,5 трлн м3. Однако спрос на газ увеличивается так быстро, что к середине века значение газа будет так же велико,как и нефти, что в свою очередь вызовет ещѐ большее его удорожание.

Уголь. Уголь продолжит играть важную роль в мировой экономике, а его доля в мировом энергетическом балансе сохранится на уровне около 22 %. Мировые доказанные запасы угля по своему энергетическому эквиваленту превышают суммарные запасы нефти и газа и обеспечивают современный уровень добычи (4,8 млрд т) в течение более 300 лет. По прогнозам, уголь останется одним из лидеров топливно-энергетического комплекса и его роль в мировом энергобалансе составит 20–22 %.

10

Возобновляемые источники энергии (ВИЭ). Доля ВИЭ

(включая гидроэнергетику) в рамках глобальной системы производства электроэнергии на данный момент достигает около 25%(рисунок 1.4). Солнечные станции отвечают за 20% дополнительной выработки электроэнергии, ветряные – за 30%. По прогнозам международного энергетического агентства,к 2030 г объѐм использования ВИЭ возрастѐт в несколько раз. Так, использованием биомассы и отходов на энергетические нужды возрастет до 1615 т н.э. использование гидроэнергетических ресурсов возрастет до 416 млн. т н.э. д, а прочих возобновляемых источников энергии – до 308 млн. т н.э. Развитие возобновляемых источников энергии способствует их экономичность. Например, приведѐнная стоимость производства энергии из ветра (без учѐта субсидий) составляет в среднем 54,5 долл. за 1 МВт/ч. и солнца - 60 долл. за 1 МВт/ч., а при использовании газотурбинных источников - 84,5 долл. за 1 МВт/ч.

Рисунок 1.1.4 - Тенденция развития ВИЭ в производстве электроэнергии

Атомная энергетика. Атомная энергетика играет важную роль в современном энергопроизводстве – доля выработки электроэнергии на АЭС в мире находится на уровне 16%.

В таких странах как Франция, Бельгия, Швеция, Япония, Южная Корея, Финляндия, не располагающих достаточными собственными запасами органического топлива, АЭС стали основным источником