Отзыв ведущей организации (Оптимизация параметров и режимов работы энергокомплекса АЭС+САТЭ)

Министерство образования и науки Российской Федерации Ф е альное ~осударственное автономное образовательное учреждение высшего образования ауральский федеральный универс е ит т имени первого Президента России Б.Н.Ельцина» (УРФУ) Уральский Федеральный университет ул. Мира, 19, Екатеринбург, 620002, факс +7 (345) 375-97-78; телп+? (545) 574-58-84 контакт-центр; е? (343) 575-44-44, 8-800-100-50-44 (звонок бесплатный) е-пвбб гестогСа цг(ц.гц, те»пи.цг(ц.го ОКПО 02069208, ОГРН 1026604939855, ИНН/КПП 66600031907667001001 имени первого Президента России Б.Н.Ельцина На Кв «УХВЕРЖДА1О» Проректор по науке к.ф-м.н. Кружаев В.В. „4%С с — -— :- ..«09» ноября 2016 г. ОТЗЫВ ведущей организации на диссертацию Абросимовой Надежды Игоревны «ОПТИМИЗАЦИЯ ПАРАМЕТРОВ И РЕЖИМОВ РАБОТЫ ЭНЕРГОКОМПЛЕКСА АЭС+САТЭ», представленную на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.14.03 — «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации» Актуальность темы диссертационной работы Работа представляется весьма актуальной, поскольку в прогнозируемом будущем высока вероятность выхода АЭС из преимущественно базового режима работы в энергосистеме, что создает ряд как технических проблем„влияющих в том числе на безопасность работы ядерных установок, так и проблем экономических.

Практически общепризнано, что наилучшим вариантом маневрирования с точки зрения кинетики реактора, надежности работы топлива, вопросов безопасности для современных АЭС является вариант с сохранением базового режима работы реакторной установки (РУ). Обоснованию одного из перспективных закеючеиие еебзимй арье»и»ации ао оиссеряации ибросииоеои аи. вариантов организации такого режима работы АЭС вЂ” использованию системы теплового аккумулирования — посвящена данная работа. Вариант системы теплового аккумулирования (САТЭ) на основе высокотемпературного теплоносителя (ВТТ) представляет новейшую разработку и предложен в виде опции проекта НВАЭС-2. Для поиска условий оптимизации использования САТЭ автором разработана оригинальная модель оптимизации, использующая как реальные технические и ценовые параметры исследуемого объекта, так и современные данные по рыночному (ценовому) окружению с учетом влияния объекта моделирования на рынок, что обуславливает достоверность и актуальность полученных данных, выводов и рекомендаций, Оценка содержания диссертации, замечания по оформлению диссертации и автореферата Представленная диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и четырех приложений, содержит 222 страницы, 70 рисунков, 19 таблиц, список литературы из 112 наименований.

Во введении дана краткая характеристика рассматриваемой проблемы и выполненной работы. В первой главе на основании выполненного обзора литературы по современным и перспективным методам аккумулирования энергии АЭС в периоды суточного снижения энергопотребления показана актуальность данной темы, Проведено исследование оптового рынка электроэнергии и мощности, определяющего режимные граничные и ценовые параметры модели оптимизации.

По результатам анализа характерных сугочных графиков нагрузки энергосистем в регионах размещения АЭС с ВВЭР определен наиболее вероятный диапазон маневрирования АЭС с САТЭ. Выполнен обзор и сравнение различных технологий аккумулирования, показано, что одним из наиболее перспективных технологий по удельным показателям является технология теплового аккумулирования на основе высокотемпературного теплоносителя (ВТТ). Выполнен обзор и сравнение различных вариантов исполнения систем аккумулирования тепловой энергии (САТЭ) на основе ВТТ в составе современных проектов АЭС (АЭС-200б). Выполненные ранее работы по данной тематике не показывают технико-экономической целесообразности внедрения САТЭ.

Во впйорой главе дана постановка задачи и приведена математическая формулировка модели оптимизации в общем виде и в развернутой форме. Обоснован выбор критерия оптимизации (срок окупаемости дополнительных Засэиэчение вееуиСей органиэации ио Оиссертаиии Абросимовой НИ. инвестиций), наиболее адекватного целям исследования. Дан перечень основных допущений, параметров модели, их расчетные формулы и методы получения. Выполнена декомпозиция объекта на подсистемы в соответствии с подходами методологии Соз1 Езбша11пд и приведены основные ценовые параметры модели. В заключение приведена полная математическая формулировка модели.

В третьей главе приведены результаты верификации модели и основные результаты оптимизации. Показаны хорошая совместимость результатов с данными других авторов, а также причины излишне оптимистичных оценок срока окупаемости инвестиций в САТЭ в ряде публикаций. Сделан вывод о целесообразности использования всех форсировочных возможностей ПТУ. Также показано, что в современных условиях использование САТЭ имеет смысл только при существенных изменениях правил ОРЭМ. В четвертой главе выполнена оценка влияния энергокомплекса АЭС+САТЭ на примере энергоблока ВВЭР-1200 на площадке НВЭАС на ценовые параметры ОРЭМ.

Приведены расчетные оценки изменения цен на рынке. Показано, что при оптимизации необходим учет влияния даже единичного энергоблока АЭС с САТЭ на ценовые и финансовые показатели ближайших энергоблоков АЭС. В иятой главе приведены расчетные оценки простейшего варианта удешевления теплового аккумулятора (ТАК) с использованием инертной засыпки (в примере — гранитная щебенка естественной пористости) и результаты оптимизации температурных напоров в одном из вариантов тепловой схемы энергоблока АЭС с САТЭ 1в рассмотренном примере— максимальной температуры теплоносителя).

Согласно полученным оценкам, рассмотренные варианты позволяют удешевить САТЭ примерно на треть. Сделан вывод о целесообразности поиска способов искусственного снижения пористости до пределов, низводящих роль ВТТ до функций собственно теплоносителя. В щестой главе приведены результаты сравнения удельных техникоэкономических показателей САТЭ как системы аккумулирования в исходном и оптимизированном вариантах с одной из перспективных систем прямого аккумулирования (1 М — 1.1с1цЫ Ме~а1 Ванегу — жидко-металлические батареи, разработка М1Т)„которые, согласно заявлениям разработчиков, Занлючение «едущей орсо ниюини но дессер юании Адросииоеод Ы Н.

имеют выдающиеся удельные показатели и практически неограниченный ресурс. Показано, что при использовании имеющихся возможностей оптимизации САТЭ, названная система вполне может конкурировать с новейшими альтернативными разработками. В заключении приведены выводы по работе. Приложения 1-4 содержат, соответственно, результаты патентного поиска по теме работы, распечатки основного модуля программы оптимизации в среде МайСай, модуль расчета себестоимости электроэнергии энергокомплекса АЭС+САТЭ при различных КИУМ, а также расчетные таблицы программы оптимизации температурных напоров в среде Ехсе1. Автореферат достаточно полно отражает содержание диссертационной работы.

Автореферат и диссертация оформлены в соответствии с предъявляемыми требованиями, имеющиеся замечания носят технический характер. Научная новизна основных результатов работы Новой и достаточно оригинальной представляется разработанная автором комплексная модель оптимизации, учитывающая как технические параметры объекта, так и ценовые параметры рынка. Особый интерес представляет учет обратного влияния рассматриваемого объекта (энергоблок АЭС с САТЭ) на рынок как в регионе расположения рассматриваемого блока, так и на другие АЭС. Правомерным и удачным является использование для оценки изменения затрат при изменении технических и режимных параметров объекта подходов Созе Ей1гпа11пя (оценки стоимости), позволяющей существенно сократить трудозатраты при выполнении оценок, особенно на предпроектой стадии исследования. Разработанная модель, адаптированная к задачам исследования, позволила получить новые результаты в части оценок оптимальной степени форсирования энергоблока АЭС с САТЭ, целесообразности использования ПТУ увеличенной номинальной мощности с учетом современных ценовых показателей, параметров и правил функционирования рынка.

Впервые получены результаты сравнения САТЭ и сочетания нескольких способов ее совершенствования с альтернативными системами аккумулирования. Заилеоееиие ееареаей ореа иилааии оо диссертации Абросимовой Н И. Достоверность полученных автором результатов следует из примененных апробированных методов оптимизации, актуальных технических и ценовых параметров модели, использования признанной методики оценки изменения затрат при вариации технических параметров объекта (Соз1 Ез11ша6пц) и подтверждается результатами верификации. Результаты работы коррелируют с данными других авторов, полученными при решении частных задач.

Апробации результатов, представленных в диссертационной работе Результаты исследования на различных стадиях докладывались на ХХ1Х международной научно-технической конференции студентов и аспирантов «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика» в 2013 г., а также на заседании кафедры «Атомные электрические станции» ФГБОУ ВО «НИУ «МЭИ» и заседании кафедры «Атомные станции и возобновляемые источники энергии» ФГАОУ ВО «УРФУ им. Б.Н.

Ельцина» в 201б г. и объединенном межкафедральном семинаре УралЭНИН и Высшей школы экономики УрФУ. Практическая значимость работы н рекомендации по использованию результатов и выводов диссертации Разработанная модель хорошо адаптирована к новым условиям рыночной экономики, благодаря упрощениям и допущениям, к целям технико-экономического обоснования технических и проектных решений на предпроектных стадиях, в условиях недостатка исходных данных. Ряд полученных результатов (например, необходимость учета обратного влияния объекта на рынок, оценки пределов форсирования, оценка степени эффективности различных вариантов усовершенствования САТЭ) могут служить ориентирами при планировании перспективных НИОКР и формировании технического задания на проект. Выявленные проблемы ставят новые задачи для проектных, научных организаций, эксплуатирующей организации, и органов госуправления в энергетике, ВУЗов при формировании содержания учебных курсов.

Замечания по диссертации Вместе с тем по работе может быть высказан ряд замечаний. 1) Требуют пояснений указанные значения планируемого увеличения доли атомной генерации с 11 до 13',4. Зоклочепие еедуиСей ореааиеации по диссереиции Айросииоеой Н Я 2) Представляется несколько избыточным по объему «хотя весьма уместным и важным по сути) обзор литературы и собственно правил энергорынка и в тоже время кратким — по конкретным проектнопланировочным решениям по САТЭ.