Неэлектрический атом

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 19.10.2021

Декарбонизация экономики требует декарбонизации всех её секторов, в значительной степени зависящих сегодня от ископаемого топлива. В частности, это отопление, промышленные технологии и транспорт.

Когенерация

С помощью атомной энергии в мире в наши дни производится порядка 10% электроэнергии, и в будущем атомная энергия может пригодиться для декарбонизации неэлектрических производств энергии, рассуждают авторы публикации на сайте МАГАТЭ.

Современные легководные реакторы работают в диапазоне температур теплоносителя порядка 300°C. Примерно треть выделяемой в реакторах энергии преобразуется в энергоблоке в электроэнергию, остальная энергия нередко просто сбрасывается в окружающую среду.

Такую неиспользуемую энергию можно применять для целей районного теплоснабжения или для энергоснабжения установок по опреснению морской воды, где требуются температуры порядка 150°C, считают авторы публикации.

Они напоминают об идее когенерации - одновременном производстве на АЭС и электроэнергии, и тепла или производных от тепла продуктов. Когенерация позволит довести эффективность использования вырабатываемой в реакторах энергии до 80%.

Примеры когенерации

Среди возможных примеров когенерации авторы приводят организацию на АЭС производства водорода. Сегодня водород получают, в основном. в процессе паровой конверсии метана - процессе энергоёмком и характеризующемся большими объёмами выбросов CO₂.

По оценке международного энергетического агентства производство водорода с помощью паровой конверсии метана приводит к выбросу до 830 миллионов тонн CO₂ в год, что примерно равно суммарным выбросам Британии и Индонезии. В то же время при производстве водорода на АЭС станет возможным резко сократить выбросы или вообще занулить их.

Районное (централизованное) теплоснабжение населённых пунктов от АЭС - направление не новое. Оно уже реализовано на практике в ряде стран, таких как Болгария, Венгрия, Китай, Россия, Румыния, Словакия, Украина, Чехия и Швейцария.

Первая в мире используемая в гражданских целях плавучая атомная станция "Академик Ломоносов" в России поставляет тепло для чукотского Певека.

В Швейцарии АЭС "Beznau" с 1983 года производит тепло примерно для 20 тысяч человек (муниципальные потребители, частные домохозяйства, промышленные и сельскохозяйственные потребители). Длина магистральной теплосети составляет 31 км, тепло передаётся из неё во вторичные сети общей длиной 99 км.

В Китае реализован и расширяется "Haiyang Nuclear Energy Heating Project". Теплосеть, использующая пар от двух блоков АЭС "Haiyang", позволяет экономить 23,2 тысячи тонн угля в год и сокращать выбросы CO₂ на 60 тысяч тонн в год. В ближайшем будущем за счёт АЭС будет отапливаться весь приморский город Хайян в провинции Шаньдун, население которого составляет 670 тысяч человек.

Ещё один пример когенерации. приведённый в публикации - комбинация АЭС и опреснительной установки. Общий накопленный опыт работы подобной связки в Индии, Казахстане и Японии составляет более 150 реакторо-лет.

В Казахстане за счёт реактора БН-350 производилось до 80 тысяч кубометров пресной воды в день. В Японии несколько опреснительных установок при АЭС выдавали до 14 тысяч кубометров пресной воды в сутки. В Индии есть пример работы демонстрационной опреснительной установки при АЭС "Madras".

Программы и роль МАГАТЭ

Сегодня вклад атомной энергии в неэлектрические производства энергии в мире крайне невелик - всего порядка 1 (одного!) процента. Но во многих странах ищут способы расширить вклад атома в данный сектор энергетики.

В публикации на сайте МАГАТЭ упоминаются такие программы, как "H2-@-Scale" (США, старт в 2016 году, изучение возможностей производства водорода на АЭС), " Clean Energy Development Innovation & Research" (Канада, планы по строительству технопарка для испытаний и демонстрации различных вариантов когенерации с малыми модульными реакторами).

В Китае завершается строительство первого в стране энергетического блока с двумя реакторами ВТГР. В Японии в этом году вернули в строй исследовательский высокотемпературный газоохлаждаемый реактор HTTR.

Большим потенциалом для атомного тепла в диапазоне 250-550°C обладает европейский рынок, авторы оценивают его как свыше 100 ГВт(т). Так, Польша в настоящее время для производства тепла на 100% опирается на ископаемое топливо, но имеет планы по подключению для этих целей атомных станций.

МАГАТЭ поддерживает и содействует разработке неэлектрических применений ядерных технологий посредством научных и технических публикаций, вебинаров и скоординированных исследовательских проектов.

В агентстве создаётся полезное программное обеспечение. Так, были созданы "Водородный калькулятор" (Hydrogen Calculator) и "Программа экономической оценки водорода" (Hydrogen Economic Evaluation Program, HEEP) для оценки вариантов производства водорода.

Два программных средства были разработаны в МАГАТЭ для проведения экономического, термодинамического и оптимизационного анализа различных энергетических ресурсов в сочетании с различными процессами опреснения. Это "Программа экономической оценки опреснения" (Desalination Economic Evaluation Program, DEEP) и "Программа термодинамической оптимизации опреснения" (DEsalination Thermodynamic Optimization Programme, DE-TOP).

МАГАТЭ координирует работы по технико-экономическим обоснованиям ядерного опреснения с 1989 года. Техническая рабочая группа МАГАТЭ по ядерному опреснению - это глобальная сеть экспертов, которая поддерживает оценку и планирование программ, исследования, разработки, проектирование, строительство, экономику, аспекты безопасности, международное сотрудничество в демонстрационных проектах, а также эксплуатацию и техническое обслуживание ядерных опреснительных установок.

Ключевые слова: МАГАТЭ, Статьи, Мнения, Водород, Опреснение

---

Другие новости:

В мире статус действующего имеют 442 блока, статус строящегося 51 блок - PRIS

В Китае 52 действующих и 14 строящихся атомных блоков.

В ФЭИ зарегистрировали научное открытие

Доктор технических наук Валерий Дельнов совершил научное открытие, относящееся к области гидродинамики.

Британия готовится вытеснить CGN

Британское государство должно заменить гуандунцев на АЭС "Sizewell C".

---

---

---

---

Поиск по сайту: