Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экономика и международное сотрудничество в области ядерных технологий»

Все доклады секции


ОБОСНОВАНИЕ ИННОВАЦИОННОГО РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПРОГРАММНОГО КОМПЛЕКСА «DENEM»

Молоканов Н.А., Толстоухов Д.А.

ФГУП «НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля»

Особенностью современного этапа развития энергетики является непрерывное увеличение объема решаемых задач, связанное
с либерализацией топливно-энергетического комплекса, как на стадии выбора оптимального решения, так и на стадии их реализации, в связи с чем эти задачи практически не могут решаться без применения математических методов. Актуальность использования формализованных методов возрастает с применением информационных технологий, на базе объектно-ориентированного программирования.

Системный подход и математическое моделирование ЯЭ развиваются на двух важных основаниях: анализе развития ядерно-энергетических технологий и изучении их технико-экономических характеристик. Развитие атомной энергетики будет определяться, прежде всего, эффективностью научно-технических решений и разработок. Построение обоснованной эффективной программы по внедрению инновационных проектов, которые должны заменить действующие энергоблоки, является основой стратегического планирования. Перспективные энергетические технологии, на основе которых возможно развитие ядерной энергетики, многообразны. Анализ существующих моделей и практический опыт работы с оптимизационными моделями позволил сделать вывод, что именно имитационно-динамические модели, в условиях ограниченно-определенных данных, способны оценить весь комплекс вопросов, связанных с многовариантной постановкой задачи развития ЯЭ.

Для проведения исследований по обоснованию конкурентоспособной структуры атомной энергетики и ядерного топливного цикла, на базе Отделения прогнозирования и информации ФГУП НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля создана системная имитационно-динамическая модель «DENEM» («Development of Economic of Nuclear Energy Model» – модель экономического развития ядерной энергетики). Возможности данной модели позволяют проводить оптимизационные расчеты по определению временного перехода в развитии за счет инновационных технологий на базе реакторов на быстрых нейтронах. Целевой функцией задачи динамической оптимизации является критерий минимального среднего тарифа на электроэнергию на всем исследуемом интервале времени. Структура модели полностью отражает действующую взаимосвязанную технологическую цепочку АЭ и ЯТЦ и возможные варианты модернизации. Информационная база данных модели содержит комплексную информацию по техническим характеристикам технологий, их экономическим параметрам и макроэкономическому окружению.

С использованием модели можно проводить всесторонние комплексные исследования динамики экономических показателей (тариф, инвестиционная программа, составляющие затрат, кредитование и др.), а также движение и структуры материальных потоков для выбора оптимальной структуры отрасли.

В данной работе ставилась следующая задача: определить экономически обоснованный для России временной интервал перехода с тепловых реакторов на быстрые. По различным оценкам топливный потенциал России по природному урану составляет 70-80 лет. При повторном вовлечении регенерированного топлива в ядерный топливный цикл тепловых реакторов ресурсный срок по топливу для этих реакторов может увеличиться на 20-30 лет. Инновационные технологии на базе реакторов на быстрых нейтронах (БН, БРЕСТ) не имеют в будущем (2,5 тыс. лет) ограничений по топливу, т.к. по своей сути являются бридерами (наработчиками топлива).

Все данные для расчета взяты из открытых источников информации. Капитальные затраты на строительство тепловых реакторов 1500 $/кВт·ч., быстрых 1950 $/кВт·ч. Динамика изменения стоимости природного урана в зависимости от исчерпания взята
из «стратегии развития АЭ России в первой половине XXI века». Темп развития АЭ принят 3% на интервале 2000-2100 гг. Стоимость обращения с топливом для быстрых реакторов составляет 1600 $/кг.т.м. По результатам расчёта найден экономически обоснованный год перехода –– 2026±3.

Данный пример, а также анализ других результатов, полученных с помощью программного комплекса «DENEM», позволяет сделать следующий вывод: новое поколение экономико-математических методов, основанных на имитационно-динамическом моделировании на базе объектно-ориентированного программирования, позволяет перейти от экспериментов в реальном секторе экономики к апробированию различных вариантов стратегии развития АЭ на системных моделях, и только после выбора наиболее эффективного варианта стратегии, можно обсуждать целесообразность её реализации.

Литература

1.              Стратегия развития атомной энергетики в первой половине XXI века. – М.: ФГУМ «ЦНИИатоминформ», 2001. – 64 с.

2.              Синев Н.М. Экономика ядерной энергетики. М., Энергоатомиздат, 1987.

3.              Гордеев Б.К. Введение в экономику ядерного топливного цикла атомной энергетики. М., ЦНИИатоминформ, 2001.

4.              Беленький В.З., Белостоцкий А.М. Математическое моделирование развития ядерной энергетики. М., «Наука», 1979.

5.              Кобелев Н.Б., Основы имитационного моделирования сложных экономических систем. М., Дело, 2003.