4.5. Издержки производства и себестоимость энергии на аэс

Е жегодные издержки производства, связанные с эксплуа­тацией атомных электростанций, складываются из тех же составляющих, что и для ТЭС. В общем виде они могут быть представлены выражением (руб./год) [11]:

где

И_а – амортизационные отчисления на капитальный ре­монт и реновацию; И_зп – заработная плата производствен­ного персонала;

И_тр – стоимость текущих ремонтов;

И_пр – прочие эксплуатационные издержки;

И_т – годовые расходы на ядерное топливо.

Однако структура эксплуатационных издержек АЭС су­щественно отличается от ТЭС, работающих на органическом топливе. Топливная составляющая годовых расходов АЭС находится в пределах 15–30 %, тогда как на ТЭС – 65–70 %, годовые амортизационные отчисления на АЭС достигают 70–80 % от суммарных эксплуатационных рас­ходов.

А мортизационные отчисления рассчитываются исходя из стоимости основ­ных фондов, их структуры и нормы амортизационных от­числений на реновацию и капитальный ремонт основных фондов АЭС:

где K_i и а_i – стоимость i-й группы основных фондов и соот­ветствующая им норма амортизационных отчислений; а_ам – средняя норма амортизационных отчислений на АЭС, при­нимается равной 6–8 % и включает затраты на реновацию и капитальный ремонт.

Заработная плата (основная и дополнительная) с начис­лениями на социальное страхование включает заработную плату всего персонала АЭС. Для конкретных предприятий в условиях их эксплуатации она определяется исходя из штатного расписания АЭС и годового фонда заработной пла­ты. В проектных расчетах использу­ется укрупненный метод:

где К_шт – штатный коэффициент, чел./МВт; Ф_зп – среднегодовой фонд заработной платы, отнесенный на 1 человека, руб; N_y – установленная мощность АЭС, МВт; К_н – коэф­фициент, учитывающий отчисления на социальное страхо­вание и прочие расходы, К_н = 1,356.

С тоимость текущих ремонтов и прочие эксплуатационные расходы обычно выражают в долях от амортизационных от­числений:

Поскольку И_а, И_тр, И_пр в конечном счете определяются ка­питальными вложениями в АЭС, а удельный вес заработной платы в общих эксплуатационных издержках не превышает 10 %, суммарные издержки производства на АЭС можно представить в виде, руб./год:

и ли

Годовые издержки на топливо И_т являются перемен­ной составляющей общих эксплуатационных расходов АЭС. Их величина зависит от

вида топлива, используемого в атом­ных реакторах (природный уран, обогащенный уран, торий),

степени обогащения топлива,

стоимости изготовления топ­ливных элементов,

характера топливного цикла АЭС.

Р ассмотрим методику определения годовых издержек на топливо для АЭС, работающих по разомкнутому топливному циклу, т. е. без повторного использования облученного горючего. Годовые издержки на топливо составят:

где ц_т – цена топлива рабочего обогащения, в основе форми­рования которой учтены затраты на добычу исходного топ­лива, обогащение, изготовление твэлов и транспортные рас­ходы, руб./кг; ц_хр – стоимость хранения отработавшего топ­лива, руб./кг; В = B_a /Т_а – годовой расход ядерного топлива в режиме нормальной эксплуатации; В_а – загрузка топлива в активную зону реактора; Т_а – рабочая кампания актив­ной зоны, годы.

Годовой расход топлива в реакторах, при прочих равных условиях, в значительной степени зависит от глубины выго­рания, которая является важнейшей характеристикой реак­тора.

Для атомных электростанций конденсационного типа с реакторами ВВЭР и РБМК годовой расход топлива опре­деляется зависимостью, тяг:

Где

h_y – годовое число часов использования установленной мощности, ч;

a_выг – средняя глубина выгорания, МВт×сут/т;

h_АЭС^нт – КПД АЭС с учетом расхода энергии на собственные нужды (нетто).

Д ля атомных ТЭЦ (АТЭЦ) годовой расход топлива (тяг) составит

где Q_т – тепловая мощность реакторов АТЭЦ;

h_т – годовое использование тепловой мощности, ч;

h_тп – КПД, учиты­вающий потери тепла в схеме АТЭЦ.

Как видно из приведенных выше зависимостей, для АЭС с реакторами на тепловых нейтронах годовой расход топлива снижается пропорционально росту глубины выгорания. При этом уменьшаются не только затраты на исходное топливо, но и издержки по хранению отработавшего топлива.

Средняя глубина выгорания ядерного топлива варьируется в различных типах реактора в зависимости от вида топлива, конст­рукции твэлов, физических характеристик активной зоны и т. п. Средняя глубина выгорания может колебаться в пределах от 18 000 до 40 000 МВт×сут/т.

Р асход урана рассчитывается исходя из различных параметров АЭС, в том числе заданной годовой выработки электроэнергии W_э^бр, кВт×ч/год:

где φ – коэффициент использования установленной мощности АЭС.

С учетом расхода энергии на собственные нужды отпуск энергии в сеть составит

Для реакторов типа ВВЭР К_cн=0,05, для реакторов типа РБМК ΔW_cн = 0,07¸0,075 при номинальной нагрузке. При нагрузке ниже номинальной расход энергии на собственные нужды возрастает.

У дельный расход ядерного горючего на производство 1кВт×ч энергии составит

С ебестоимость каждого киловатт-часа полезно отпущенной электроэнергии на АЭС может быть определена отношением суммарных ежегодных затрат к годовому отпуску электроэнергии

На атомных электростанциях в себестоимости единицы энергии преобладает постоянная часть затрат. Следовательно, себестои­мость электроэнергии на АЭС будет резко снижаться при увеличе­нии h. Поэтому экономичным режимом работы АЭС является ба­зисный режим. Это отвечает и эксплуатационно-техническим требо­ваниям, предъявляемым к режиму их работы, так как атомный ре­актор может устойчиво работать только при постоянной нагрузке.