Экономико-математическая модель развития ядерной энергетики России в зависимости от технико-экономических показателей действующих и перспективных реакторов, с учетом различных вариантов ядерного топливного цикла и прогнозируемой стоимости сырья.

 

Молоканов Николай Анатольевич

 

ФГУП НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля

 

Особенностью современного этапа развития энергетики является непрерывное увеличение объема решаемых задач как на стадии выбора оптимального решения, так и на стадии их реализации, в связи с чем эти задачи не могут решаться без применения математических методов. Математические методы и модели являются тем современным инструментом, который позволяет быстро осуществлять многовариантную обработку больших объемов информации, находить из множества возможных решений ограниченное число лучших и выполнять ряд других функций.

Экономическая эффективность ядерной энергетики (ЯЭ) должна определяться с учетом изменений во всех взаимосвязанных звеньях этого комплекса. Изучение методов технико-экономического анализа в ЯЭ имеет первостепенное значение, т.к. только при их правильном использовании может быть обеспечено оптимальное решение ее основных проблем. Общепризнанным методом исследования развивающейся системы ЯЭ в современных условиях является системный подход, в основе которого используется математическое моделирование, анализ развития ядерно-энергетических технологий и изучение их технико-экономических характеристик.   

Комплексный подход и системный анализ развития крупномасштабной ЯЭ, подразумевает полную взаимосвязь всех звеньев ядерно-энергетического комплекса (ЯЭК). Перспективные технологические способы, на основе которых возможно развитие ядерной энергетики чрезвычайно разнообразны. Именно имитационно-динамическая модель в условиях ограничено-определенных данных, способна оценить весь комплекс вопросов, связанных с многовариантной постановкой задачи развития ЯЭ.

Программный комплекс DENEM (‘Development of Economic of Nuclear EnergyModel – модель экономического развития ядерной энергетики) разработан специально для определения экономической эффективности ЯЭ с учетом различных вариантов ядерного топливного цикла. Программный комплекс состоит из нескольких взаимосвязанных модулей. Каждый модуль представляет собой совокупность блоков входной и выходной информации, которые используются как внутри самого модуля, так и взаимодействуют со всей системой в целом, что обеспечивает комплексный подход к решению поставленной задачи.

 «Стратегия развития ЯЭ» является основополагающим модулем и определяет: темп развития ЯЭ; тип и количество, действующих, вводимых и выводимых АЭС; общую энерговыработку и установленную мощность действующих АЭС; КИУМ, а также резерв мощности связанный с дискретным вводом энергоблоков.

 «Ядерный Топливный Цикл» данный модуль позволяет формировать сценарий реализации различных вариантов ЯТЦ для каждого типа энергоблока (ВВЭР-1000, ВВЭР-440, РБМК-1000 и т.д.), задавать год перехода с одного варианта топливного цикла на другой. В данном модуле определяется расход ядерного топлива, в зависимости от выбранного сценария, а также необходимое количество сырья (природный уран, регенерированный уран и плутоний) для изготовления топлива.

 «Материальный баланс» данный модуль предназначен для выполнения равенства потоков делящихся материалов, на входе (производственная мощность предприятий ЯТЦ плюс складские запасы) и на выходе (необходимая потребность в топливе всех АЭС). Этот модуль задаёт потребность в топливном сырье и услугах предприятий ЯТЦ, а также определяет график ввода необходимых объектов ЯТЦ. 

 «Экономические показатели ЯТЦ» в данном модуле определяется величина топливной составляющей в консолидированном тарифе на электроэнергию, а также все затраты на сырье и услуги для изготовления топлива.

 «Действующие объекты и предприятия ЯЭК» данный модуль содержит базу данных производственных мощностей ЯТЦ в базовый год стратегии, с возможным увеличением объема выпускаемой продукции за счет модернизации.

 «Недостающие объекты для выполнения стратегии развития ЯЭ» содержит технико-экономические показатели перспективных объектов (АЭС и предприятия ЯТЦ) за счет которых возможна реализация стратегии развития ЯЭ.

На базе полученных и обобщенных данных определяется динамика изменения консолидированного тарифа для ядерного энергетического комплекса, на основании которого принимается решение о экономической обоснованности того или иного варианта стратегии развития ЯЭ.

С помощью программного комплекса, в рамках «Стратегии развития атомной энергетики России в первой половине XXI века», определены следующие технико-экономические показатели:

 

Литература

 

  1. Артюгина И.М. Экономико-математические методы и модели принятия решений в энергетике. Л., 1991.
  2. Беленький В.З., Белостоцкий А.М. Математическое моделирование развития ядерной энергетики. М.,  «Наука», 1979.
  3. Гордеев Б.К. Введение в экономику ядерного топливного цикла атомной энергетики. М., ЦНИИатоминформ, 2001.
  4. The Economics of the Nuclear Fuel Cycle, OECD/NEA, 1994.
  5. Синев Н.М. Экономика ядерной энергетики. М., Энергоатомиздат, 1987.
  6. «Ядерный топливный цикл», Сборник докладов, Первая ежегодная научная конференция, М., 2000.
  7. Management of separated plutonium. The technical options. OECD/NEA, 1998.
  8. «Ядерный топливный цикл за рубежом в 2000-2001 гг. (состояние промышленности и основные направления НИОКР)» М., 2001.