Сборник тезисов докладов X Международной молодежной научной конференции
РАЗРАБОТКА КОМПЛЕКСА СРЕДСТВ ИНФОРМАЦИОННОЙ ПОДДЕРЖКИ И СОПРОВОЖДЕНИЯ МОДЕЛИРУЮЩИХ РАСЧЕТОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ВАРИАНТОВ РАЗВИТИЯ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ
Бок М.Н.
ГНЦ РФ ФЭИ им. А.И. Лейпунского
Оценка перспектив развития ядерной отрасли на ближайшие десятилетия с учетом последствий принятия тех или иных стратегических решений — сложная, многосторонняя и многоуровневая задача, в ходе решения которой должно быть исследовано множество альтернативных вариантов и проанализировано влияние большого числа внешних и внутренних факторов, таких как состояние ресурсно-сырьевой и промышленно-технологической базы, положение дел с отработанным ядерным топливом и радиоактивными отходами, экономическая ситуация и многое другое. Незаменимым инструментом анализа и выработки стратегий в энергетике вообще и ядерной энергетики в частности служит сценарное моделирование. Для выполнения вариантных расчетов, моделирующих различные аспекты развития ядерно-энергетического комплекса, используются специальные программные средства.
Как на уровне описания сценариев, так и на стадии систематизации и обработки результатов моделирования возникает потребность в эффективной организации работы с данными: их структурированного хранения и накопления, выборки, обработки, визуализации и документирования. Для решения этих задач должны быть привлечены современные технологии построения информационных систем.
Существенную часть подготовительной работы, необходимой для проведения сценарных расчетов, составляет подборка исходной информации. В основу моделируемого сценария могут быть положены данные, заимствованные (с теми или иными поправками и допущениями) из опубликованных исследований, отчетов, прогнозов, программ и других документальных источников.
По результатам сбора и анализа материалов такого рода была разработана структура базы данных, демо-версия которой
реализована с помощью популярной СУБД MS Access. Построенная схема рассчитана на структурированное хранение данных, как непосредственно используемых при описании сценариев, так и носящих справочно-вспомогательный характер. Предметная область БД на настоящем этапе ограничена экономическими оценками, данными по ресурсно-сырьевой базе ядерной энергетики, прогнозами энергопотребления и ключевыми технико-экономическими показателями существующих перспективных реакторных технологий и технологий топливного цикла. Впоследствии она может быть расширена.
База данных снабжена интерфейсом пользовательского доступа. Ее использование при подготовке исходных данных для расчетных задач позволяет существенно сократить объем работы с первоисточниками.
Моделирующие программы, применяемые для исследования сценариев развития ЯЭ, различаются как по реализуемой ими расчетной логике и кругу решаемых задач, так и по удобству манипулирования их входной и выходной информацией. Повышение эффективности использования ряда этих программных средств, улучшение характеристик их взаимодействия с пользователем или/и работы в информационной «связке» с другими расчетными приложениями в рамках одного исследования требует существенной доработки интерфейсной части, отвечающей за работу приложения с данными.
К числу таких программ относится модуль, рассчитывающий материальные потоки в ядерно-энергетической системе. Структура генерирующих мощностей ядерной энергетики моделируется на уровне ввода и снятия с эксплуатации отдельных реакторных блоков. Учитываются топливные потребности и изотопный состав ОЯТ нескольких типов тепловых и быстрых реакторов. Для заданного сценария ввода реакторных установок рассчитывается динамика потребления ресурсов природного урана, накопления и утилизации ОЯТ и плутония.
Показатели движения материалов в системе, рассчитанные с шагом в год на заданном временном интервале моделирования, помещаются в текстовый файл, где они сгруппированы в виде цифровых таблиц. Из-за огромных размеров файла и недостаточной информативности такого способа представления данных, обращение с результатами расчетов оказывается затруднительным.
Для данного программного модуля разработано сопровождающее программное обеспечение, выполняющее функции структурированного доступа к содержимому файла результатов, их графической визуализации и подготовки документальных материалов на их основе (для чего используется технология OLE-автоматизации). В дальнейшем к этому будут добавлены программные средства управления сценариями.
Разумеется, возможности практического применения современных информационных технологий для удобной и эффективной организации сценарных исследований в области развития ядерной энергетики далеко не исчерпываются рамками настоящей работы. Здесь представлены только первые шаги по их использованию для решения группы частных задач. Тем не менее, уже выполненные разработки являются наглядной иллюстрацией полезности средств такого рода и обладают значительным потенциалом дальнейшего развития и совершенствования.