Общие проблемы развития энергетики 6 страница

7.1. Загрузка =217 т, а стоимость этого урана в виде готовых к загрузке кассет =217 10 220=47,74 млн.долл.

7.6 Топливная составляющая себестоимости единицы электроэнергии есть отношение годовых издержек АЭС на топливо к полной энерговыработке

[(20-0,3)/(0,711-0,3) 80+ 100+80]

или 0,8 центов/кВт ч (э).

7.7. При переработке каждой тонны отработанного топлива затрачивается 400 тыс.долларов. но из этой цифры надо вычесть стоимость 20 плутония, получаемого в результате переработки, =200 тыс.долл. Из 1 т отработанного топлива получается () 1т= 880 кг урана 14% обогащения, причем соответствующие затраты составляют 200 тыс.долл. или 227 долл./кг. С учетом КВЦ=14/20=0,7 из каждой тонны отработанного топлива возвращается в цикл 880 0,7=616 кг топлива с =20% по цене Ц=(227 20/14+1,5 100+80)=554 долл./кг ( =1,5). Эта цена намного меньше стоимости обогащенного урана, получаемого из природного урана =3844+3832+80=7756 долл./кг. В случае рецикла загрузка формируется как из урана, полученного после хим.переработки, так и из урана, полученного обогащением природного. Тогда цена 1 кг смешанного топлива для нашего реактора составит =0,616 Ц +(1-0,616) Ц =3320 долл./кг. Отношение =0,428 и определяет экономию в топливной составляющей при рецикле 0,428=0,342 цент/кВт ч (э). В действительности, однако, стоимость отработанного топлива нельзя считать нулевой – ее надо сравнить со стоимостью обогащенного урана с =14%, которая в данном случае равна Ц=5227 долл./кг.

7.10. Себестоимость без переработки . При переработке затраты составят дополнительно минус стоимость полученного плутония 5,3 10000 долл. Здесь также получается уран низкого обогащения ( =0,38%), который близок по цене к отвальному и для данного реактора неэффективен. Так что учитывая лишь доход от выделенного плутония, получим добавку к издержкам производства на топливо [кг] (300-53)= [кг] 247 долл. Без переработки - =0,39 цент/кВт ч (э), с переработкой - =0,56 цент/кВт ч (э).

7.17. а) Приведенные затраты З за один год эксплуатации АЭС определяются формулой: З = Е К +И , где К и И - капиталовложения и годовые издержки производства для каждого из сравниваемых вариантов строительства, - номер варианта, - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, который связан с нормативным сроком окупаемости капитальных затрат соотношением . Таким образом, для нормативного срока окупаемости =5 лет имеем =0,2, а приведенные затраты: =241,98 млн.руб., =278,84 млн.руб., =320,08 млн.руб.

Для лет получаем =0,1, приведенные затраты: =166,90 млн.руб., =178,84 млн.руб., =195,08 млн.руб.

Отметим, что и в том и в другом случае приведенные затраты минимальны для первого варианта строительства АЭС.

б) Удельные приведенные затраты на выработку 1 кВт ч определяются отношением: , где - годовая выработка электроэнергии (), - себестоимость 1 кВт ч (э).

Для нормативного срока окупаемости =5 лет получаем: =2,4+1,5=3,9 руб./кВт ч (э), =3,0+1,2=4,2 руб./кВт ч (э), =3,6+1,0=46 руб./кВт ч (э)

Для нормативного срока окупаемости =10 лет получаем: =1,2+1,5=2,7 руб./кВт ч (э), =1,5+1,2=2,7 руб./кВт ч (э), =1,8+1,0=2,8 руб./кВт ч (э)

7.19. Эффективность различных вариантов строительства оценивается по минимуму приведенных затрат, при расчете которых в качестве капитальных вложений принимаются приведенные капиталовложения , учитывающие ущерб от долговременности строительства: , где - нормативный коэффициент приведения разновременных затрат, - период строительства (годы), - год строительства. В нашем случае имеем. Первый вариант: К =50 1,61+1,464 150+1,331 100+1,21 150+1,1 150+50=829,7 млн. руб. Приведенные затраты +И=0,1/829,7+70=152,97 млн.руб. Потери от замораживания капитальных вложений: К=К -К=829,7-600=229,7 млн.руб.

Второй вариант: К =948,55 млн.руб., З=174,855 млн.руб., К=198,55 млн.руб.

Третий вариант:: К =1325,95 млн.руб., З=222,595 млн.руб., К=425,95 млн.руб.

Таким образом, минимуму приведенных затрат соответствует первый вариант строительства АЭС, а минимальные финансовые потери от замораживания капиталовложений дает второй вариант.

9. Справочные данные

1 ккал =4,1868кДж;

1 МВт сут.=24000 кВт ч=2,95 т.у.т.

Единица 1 Q =2,52 ккал=1,05 Дж=36 10 т.у.т.

Энерговыработка 1кг разделившихся ядер эквивалентна сжиганию 2800 т.у.т.

Изотопный состав природного урана: -99,283%; -0,7115%; -0,0054%.

Количество ядер в 1 г -2,563 10 .

Количество делений, необходимых для получения тепловой энергии 1 МВт сут.- 2,696 10 делений.

Количество тепловой энергии, выделяемой при делении 1 г -0,95 МВт сут.=22900 кВт ч.

Для получения тепловой энергии, равной 1 МВт сут., необходимо осуществить деление 1,05 г .

Таблица 1

Основные соотношения между единицами энергии

	эрг	Дж	кВт ч	Ккал	МэВ
эрг		10-7	2,78 10-14	2,39 10-11	6,24 105
Дж	107		2,78 10-7	2,39 10-4	6,24 1012
кВт ч	3,60 1013	3,60 106			2,25 1019
ккал	4,19 1010	4,19 103	1,16 10-3		2,61 1016
МэВ	1,60 10-6	1,60 10-13	4,45 10-20	3,83 10-17

Таблица 2

Теплотворная способность органического топлива

Вид топлива	ккал/кг
Каменный уголь: кузнецкий	5700-6800
донецкий	5200-6400
экибастузский	3000-4500
Бурый уголь: подмосковный
канско - ачинский	3000-3500
Сланец
Торф
Дрова
Нефть натуральная, нефтяной эквивалент
Мазут
Дизельное топливо
Бензин
Водород
Условное топливо, кокс, угольный эквивалент
Природный газ	8500 (ккал/н.м3)
Динамит, тринитротолуол

Таблица 3

З.1. Энергия связи некоторых неделящихся ядер

Ядро	Есв, МэВ
2 D	2,2
3T	8,5
3He	7,7
4He	28,3
6Li	32,0
7Li	39,2
8Be	56,5
9Be	58,2
12C	92,2
13N	94,1
14N	104,7
16O	127,6
19F	147,8
23Na	186,6
27Al
28Si	236,5
89V	775,5
113Cd	963,3
129I	1088,2
131I	1103,3
133Xe	1119,2
134Cs	1125,6
137Cs	1149,5
232Th	1766,5

3.2. Энергия связи основных делящихся изотопов

Ядро	Есв МэВ
233U	1765,8
235U	1783,8
236U	1790,2
238U	1801,7
239Pu	1806,9
240Pu	1813,3
241Pu	1818,8
242Pu	1825,0
241Am	1818,0
242Am	1823,5
244Cm	1835,7
252Cf	1881,6

m_n =1,00866 а.е.м.; m_p = 1,00728 а.е.м.; 1 а.е.м. = 1,66056 10²⁴ г = 931,5 МэВ

Таблица 4

Отношение для различных значений средней энергии спектра нейтронов в реакторе

Ядро	0,025 эВ	10 кэВ	100 кэВ
	0,12	0,15	0,05
	0,17	0,35	0,13
	0,42	0,43	0,18

Таблица 5

Объем разделительной работы для получения 1 , обогащенного урана (х) из природного (с =0,711%) ()

	0,2	0,26	0,3
0,8	0,104	0,081	0,070
0,9	0,236	0,188	0,163
1,0	0,380	0,307	0,269
1,1	0,535	0,436	0,385
1,2	0,698	0,574	0,510
1,3	0,868	0,719	0,642
1,4	1,045	0,870	0,779
1,5	1,227	1,027	0,923
1,6	1,413	1,188	1,070
1,7	1,603	1,353	1,222
1,8	1,797	1,521	1,377
1,9	1,994	1,693	1,536
2,0	2,194	1,868	1,697
2,2	2,602	2,225	2,028
2,5	3,229	2,776	2,540
2,8	3,871	3,342	3,066
3,0	4,306	3,727	3,425
3,2	4,746	4,116	3,787
3,3	4,968	4,312	3,970
3,4	5,191	4,510	4,154
3,5	5,414	4,708	4,339
3,6	5,638	4,907	4,525
3,8	6,090	5,307	4,899
4,0	6,544	5,711	5,726
4,2	7,001	6,117	5,656
4,3	7,230	6,321	5,847
4,4	7,460	6,526	6,039
4,5	7,690	6,731	6,231
4,6	7,922	6,937	6,423
4,8	8,385	7,350	6,810
5,0	8,851	7,765	7,198
	20,86	18,51	17,28
	33,23	29,61	27,72
	45,55	40,86	38,32
	58,37	32,22	49,01
	122,34	109,86	103,35
	187,42	168,61	158,79
	227,34	204,73	192,94
	235,55	212,18	199,99
	241,14	217,26	204,81

ЛИТЕРАТУРА

1. Синев Н.М. Экономика ядерной энергетики. М.: Энерготатомиздат, 1987

2. Энергетика мира./Под.ред. Б.П.Лебедева, П.М.Матко. М.: Энергоатом издат, 1989.

3. Твайделл Дж., Уэйр А. Возобновляемые источники энергии. М.: Энергоатомиздат, 1990.

4. Экономичность и безопасность атомных электростанций./Под ред. Т.Х.Маргуловой. М.: Высшая школа, 1984

5. Коровин Ю.А., Мурогов В.М., Шмелев А.Н. Современные проблемы ядерной энергетики. Учебное пособие. ОИАТЭ. Обнинск, 1989.

6. Коровин Ю.А., Мурогов В.М. Совеременные проблемы ядерной энергетики. Учебное пособие. ИАТЭ, Обнинск, 2006.

7. Шевелев Я.В., Клименко А.В. Экономический анализ ядерного топливно-энергетического комплекса. Учебно-методическое пособие. ЦИПК, Обнинск, 1990.

8. Олейник И.С. Введение в экономическую теорию Учебное пособие, ОИАТЭ, Обнинск, 1991.

9. Современные технологии оптимизации технического обслуживания и ремонта систем и оборудования атомных станций// Под общей редакцией Н.Н. Давиденко, М., 2001

10. Экономика ядерной энергетики России: экономическая структура, конкурентоспособность, проблемы собственности и инвестиций, экономика зарубежных АЭС// Бюллетень ЦНИИАтоминформ. №7. Стр.3-16, 1996.

Содержание