Оценка эффективности развития АЭС с ВВЭР на основе экономайзерного подогрева питательной воды в условиях неравномерности электропотребления

Рост доли возобновляемых и атомных источников энергии в структуре генерации обостряет проблему по­крытия неравномерного суточного электропотребления, что оказывает существенное влияние на цену на оп­товых рынках электроэнергии. С возрастающей долей возобновляемых источников электроэнергии, цены на оптовом рынке становятся все более чувствительными к метеорологическим условиям, что требует совершен­ствования режимов работы остальных электростанций в структуре генерирующих мощностей. Данные тенден­ции требуют учета эффекта от ввода новых генерирующих источников в контексте современных системных и рыночных условий. В рамках настоящего исследования выполнен сравнительный анализ загрузки генериру­ющих мощностей и динамики цен на оптовых рынках электроэнергии в ряде развитых стран, характеризую­щихся различной энергетической стратегией и ценовой политикой. В качестве объектов исследования выбраны Великобритания, США, Франция и Российская Федерация - страны, демонстрирующие различные подходы к развитию энергетического сектора и интеграции возобновляемых источников энергии. Выполнен сравнитель­ный анализ эффективности введения дополнительной маневренной ГТУ, ПГУ и интеграции экономайзерного подогревателя в состав АЭС с целью увеличения мощности и расширения регулировочного диапазона энерго­блока. Полученные результаты свидетельствуют о том, что повышение маневренных характеристик атомных станций более целесообразно, чем введение новых генерирующих мощностей на органическом топливе.

1. European Power Exchange (EPEXSPOT): Рыночные данные. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.epexspot.com/en/market-results?market_area=GB&auction=GB&delivery_date=2025-04-07&underlying_year=&modality=Auction&sub_modality=D.

2. Управление энергетической информации США. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.eia.gov/.

3. Общеевропейская энергетическая биржа (Nord PoolAS): Данные энергосистемы. Производство. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://data.nordpoolgroup.com/power-system/production?deliveryDate=2025-04-06&deliveryArea=-FR&location=&agg.

4. АО Системный оператор Единой энергетической системы: Сайт оптового рынка электроэнергии и мощности. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://br.so-ups.ru/.

5. Баклушин Р. П. Эксплуатация АЭС. Ч. 1. Работа АЭС в энергосистемах. Ч. 2. Обращение с радиоактивными отходами: Учебное пособие. – М.: НИЯУ МИФИ, 2011.

6. LOI n 2015-992 du 17 août 2015 relative à la transition énergétique pour la croissance verte. France.

7. РБК. В Испании начали судебное расследование причин блэкаута. Официальный сайт. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://www.rbc.ru/politics/29/04/2025/6810e66c9a794714ddd6d9da

8. Распоряжение Правительства РФ от 9.04.2020 г. № 1523-р. «Об Энергетической стратегии РФ на период до 2035 г.».

9. Распоряжение Правительства РФ от 12.04.2025 N 908-р. «Об утверждении Энергетической стратегии Российской Федерации на период до 2050 г.».

10. АЭС с ВВЭР: режимы, характеристики, эффективность / Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, А. С. Духовенский, А. И. Осадчий. – М.: Энергоатомиздат, 1990.

11. Опыт эксплуатации Кольской АЭС на повышенной мощности / А. П. Волков, Б. А. Трофимов, Ю. И. Савчук, В. В. Зверков, Е. И. Игнатенко, А. Н. Литвинов // Атомная энергия. – 1980. – Т. 49. – Вып. 2. – С. 134-135.

12. Аминов Р. З., Хрусталев В. А., Калугин Б. Ф. Исследование форсировочных режимов работы турбоустановки К-1000-60/1500 // Изв. вузов. Энергетика. – 1983. – № 4. – С. 76-79.

13. Аминов Р. З., Хрусталев В. А., Сердобинцев А. А. Об эффективном расчетном подогреве питательной воды в условиях форсировки турбоустановок АЭС с ВВЭР // Изв. вузов. Энергетика. – 1985. – № 12. – С. 58-63.

14. Об эффективности получения дополнительной мощности на энергоблоках АЭС с ВВЭР / Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, А. Н. Сердобинцев, А. С. Духовенский, А. И. Осадчий // Атомная энергия. – 1986. – Т. 61. – Вып. 6. – С. 397-401.

15. К организации форсировочных режимов турбин АЭС / Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, А. А. Сердобинцев, Б. Ф. Калугин // Изв. вузов. Энергетика. – 1990. – № 11. – С. 102-105.

16. ВВЭР: Новый проект и ступень мощности или эволюция серийной модели / Э.Э. Пахк, В. Н. Сафонов, А. С. Духовенский, А. И. Осадчий, Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев, П. Л. Ипатов // Атомная энергия. – 1991. – Т. 70. – Вып. 2. – С. 128-130.

17. Повышение номинальной мощности энергоблоков российских АЭС с ВВЭР-1000 / В. И. Игнатов, А. В. Шутиков, Ю. А. Рыжков, Ю. В. Копьев, С. Б. Рыжов, В. Я. Беркович, Ю. М. Семченков, Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев // Теплоэнергетика. – 2009. – № 11. – С. 63-66.

18. Тепло- и нейтронно-физические характеристики энергоблоков АЭС с ВВЭР-1000 при эксплуатации на мощности выше номинальной (на примере второго блока Балаковской АЭС) / В. И. Игнатов, А. В. Шутиков, Ю. А. Рыжков, Ю. В. Копьев, С. Б. Рыжов, В. Я. Беркович, Ю. М. Семченков, Р. З. Аминов, В. А. Хрусталев // Атомная энергия. – 2009. – Т. 107. – № 1. – С. 9-14.

19. Хрусталев В. А., Гариевский М. В. Повышение мощности действующих энергоблоков с водо-водяными реакторами: состояние, проблемы и перспективы // Труды Академэнерго. – 2017. – № 4. – С. 77-88.

20. Увеличение мощности АЭС с ВВЭР путем повышения качества контроля характеристик тепловой экономичности / Ю. В. Смолкин, С. А. Канатов, Д. А. Соболев, Д. В. Степанов, Е. Н. Кулаков // Теплоэнергетика. – 2024. – № 3. – С. 32-39. https://doi.org/10.56304/S0040363624030093

21. Патент № 2812839 C1 Российская Федерация, МПК G21D 5/00. Способ повышения эффективности аварийного резервирования собственных нужд двухконтурной АЭС: № 2023109020: заявл. 10.04.2023: опубл. 02.02.2024 / Д. М. Аношин, Р. З. Аминов.

22. Трухний А. Д., Петрунин С. В. Расчет тепловых схем парогазовых установок утилизационного типа. Методическое пособие. – М.: МЭИ, 2001.

23. Аминов Р. З., Гариевский М. В., Сахаров А. С. Исследование возможности повышения мощности АЭС с ВВЭР-1200 на основе экономайзерного подогрева питательной воды с установкой дополнительной турбины // Теплоэнергетика. – 2025. – №3. – С. 27-38. https://doi.org/10.56304/S004036362470070X

24. Аминов Р. З., Егоров А. Н., Юрин В. Е., Бессонов В. Н. Многофункциональное резервирование собственных нужд атомных электростанций // Атомная энергия. – 2016. – Т. 121. – Вып. 5. – С. 256-261.

25. Aminov R. Z., Yurin V. E., Egorov A. N. A comprehensive analysis of emergency power supply systems at NPPs with WWER-1000 type reactors based on additional steam turbines in the context of Balakovo NPP // J. Phys.: Conf. Ser. 2018. V. 1111. 012026. http://dx.doi.org/10.1088/1742-6596/1111/1/012026

26. Аминов Р. З., Юрин В. Е., Кузнецов Д. Ю. Исследование расхолаживания водо-водяных реакторов на основе использования энергии остаточного тепловыделения для выработки электроэнергии в аварийных ситуациях с обесточиванием // Атомная энергия. – 2020. – № 4. – Т. 128.

27. Кузнецов Д. Ю., Аминов Р. З., Юрин В. Е. Оценка уровня естественной циркуляции теплоносителя ВВЭР-1000 на основе опытных данных Балаковской АЭС // Атомная энергия. – 2022. – № 4. – Т. 133.

28. . Pequot Publishing Inc. Gas Turbine World Handbook. – 2018. – V. 33.

29. Приказ Минстроя России от 16 февраля 2024 г. № 114/пр. «Об утверждении укрупненных нормативов цены строительства. Укрупненные нормативы цены строительства. НЦС 81-02-15-2024. Сборник № 15. Наружные сети газоснабжения».

30. Повышение маневренности ПГУ-450Т с обеспечением надежности и экономичности в режимах переменных нагрузок / Э. К. Аракелян, А. В. Андрюшин, Ф. Ф. Пащенко, С. В. Мезин, К. А. Андрюшин, А. А. Косой // Теплоэнергетика. – 2024. – № 2. – С. 15-24. https://doi.org/10.56304/S0040363624020024

31. Мошкарин А. В., Мельников Ю. В., Торгов В. В. Анализ показателей работы ПГУ-325 на частичных нагрузках // Вестник ИГЭУ. – 2009. – № 2.

32. Aminov R. Z, Yurin V. E., Murtazov M. A. Efficiency and economic assessment of combining nuclear power plants with multifunctional heat accumulation systems // International Journal of Energy Research. – 2021. – V. 45. – Is. 8. – Pр. 12464-12473. DOI: http://dx.doi.org/10.1002/er.6580

33. АО Системный оператор Единой энергетической системы. Сайт конкурентного отбора мощности. Итоги КОМ на 2028 год. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://kom.so-ups.ru/MainPage.aspx.

34. Данные о ценах на энергоносители: электроэнергию, топливо и природный газ. [Электронный ресурс]. Режим доступа: https://ru.globalpetrolprices.com/natural_gas_prices/.