УПРОЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭНЕРГОРЕСУРСА ТОПЛИВА ПРИ ВЫВОДЕ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЕАКТОРОВ ТИПА ВВЭР

Аннотация

Актуальность. При выводе из эксплуатации реакторов типа ВВЭР в остановленных энергоблоках остается энергоресурс невыгоревшего ядерного топлива. Его эффективное использование позволит повысить экономическую отдачу на завершающем этапе жизненного цикла АЭС. Цели работы – рассмотреть принципиальную возможность оптимизации процесса дожигания топлива; разработать упрощенную математическую модель и оптимальную стратегию для максимального использования энергоресурса топлива остановленного реактора ВВЭР путем дожигания в работающем энергоблоке. Математическое моделирование. Рассмотрена система из двух реакторов ВВЭР. В упрощенной модели использовано понятие реактивности ТВС и принята ее линейная зависимость от времени (для ТВС, отработавших не менее одной кампании). Поставлена оптимизационная задача: определить, какое количество топлива разной степени выгорания (отработавшего 1 или 2 года) и в какой последовательности необходимо загружать в действующий реактор, чтобы продлить его кампанию и максимизировать выработку энергии. Результаты и обсуждение. Разработана упрощенная математическая модель, в рамках которой найдена оптимальная стратегия – дожигание топлива остановленных реакторов в два этапа: сначала в работающий реактор загружается топливо из остановленного реактора, отработавшее один год; затем – отработавшее два года. Такой подход позволяет максимально использовать остаточный энергоресурс. Эффект оптимизации может достигать 40–50% от энерговыработки реактора в штатном режиме за три кампании. Заключение. Показаны принципиальная возможность и целесообразность оптимизации схем дожигания топлива при выводе энергоблоков с реакторами типа ВВЭР из эксплуатации, а также максимально возможный эффект от оптимизации использования энергоресурса топлива и ее высокая практическая значимость. В ходе практической реализации необходимы детальный анализ и корректировка примененных в расчете приближений. 3 рис., 4 библ. источ.