Колбанцев Юрий Андреевич, аспирант, Санкт-Петербургский политехнический университет им. Петра Великого»; инженер-проектировщик АО «АТОМПРОЕКТ»
Санкт-Петербург
Yury A. Kolbantsev
St. Petersburg
Конюшин Максим Валерьевич, старший преподаватель
Санкт-Петербург
Maxim V. Konyushin
St. Petersburg
Калютик Александр Антонович, канд. техн. наук, директор Высшей школы атомной и тепловой энергетики
Санкт-Петербург
Alexandr A. Kalyutik
St. Petersburg
ЦЕЛЬ. Рассмотрена возможность сооружения двухцелевого атомно-водородного комплекса с целью одновременной выработки водорода и электроэнергии на основе проекта АЭС-2006 с реакторной установкой ВВЭР-1200. В качестве решения предлагается возведение за пределами энергоблока здания для нужд электролизного цеха, в котором размещены электролизные установки, технологические трубопроводы подвода и отвода воды к электролизерам, баки-приемники образующегося газа. МЕТОДЫ. Для вероятностной оценки экономических показателей работы одноцелевой атомной установки и затем двухцелевого атомно-водородного комплекса используется методика расчета, приведенная в научной работе Международного агентства по атомной энергии (МАГАТЭ). РЕЗУЛЬТАТЫ. В работе показано, что при круглогодичном функционировании подстанции с водородными установками в количестве 50 шт. теоретически возможна выработка водорода до 1,927∙108 м3/год, что соответствует покрытию 18,53% от годовой потребности на внутреннем российском рынке. Удельная стоимость вырабатываемой электроэнергии при этом составляет 0,097 $/кВт∙ч, а удельная стоимость вырабатываемого электролизерами технического водорода высокой чистоты составляет 0,956 $/м3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Приведено сравнение себестоимости вырабатываемого водорода в зависимости от суммарной установленной мощности электролизных установок с учетом требований, предъявляемых к компоновке.
THE PURPOSE. This study focused on the probability of construction of dual – purpose nuclear-hydrogen unit for cogeneration of hydrogen and electricity with nuclear power reactor VVER-1200 based on AES-2006 project. METHODS. The aim of the study is the probation of the IAEA calculation method originated for sea water desalination unit using nuclear power plant as an energy source, but with a view to same time production of high-quality hydrogen and electricity concerning the ecological issues of hydrogen generation. In particular, the method was used for probabilistic assessment of single-purpose NPP unit and dual-purpose nuclear-hydrogen unit. The supposed result of the study was construction of special building for the electrolytic process purposes. The ground location of the building was out of the main building area. The special building should consist of electrolytic units, technological water feed and removal pipelines, tanks for hydrogen and other service equipment. RESULTS. The paper introduced the theoretical possibility of hydrogen production on the rate up to 1,927∙108 m3/year in the case of full-time basis operation of 50 hydrogen units. The rate of produced hydrogen corresponds to 18,53% of inner Russian market hydrogen needs. In this case the electricity cost factor was 0,097 $/kW∙hr, the cost factor of higher quality hydrogen was 0,956 $/m3. The paper introduced the prime cost comparison of produced hydrogen according to hydrogen units total capacity and arrangement demands. CONCLUSION. This method has the limits of applicability, but in our case, it can be used to calculate key economic factors of the project and to analyze the validation of the energy source and the hydrogen unit size.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.