Повышение безопасности АЭС с ВВЭР поколения III+ на основе многофункционального аварийного резервирования собственных нужд

Объектом исследования являются энергоблоки АЭС с ВВЭР с дополнительными паровыми турбинами и, в качестве варианта получения пара для дополнительных турбин, с автономным водородным комплексом. Цель работы – обеспечение безопасности атомных электрических станций с учетом их экономической эффективности и конкурентоспособности в условиях работы в энергосистемах с неравномерными графиками энергопотребления. Повышение безопасности атомных станций является одной из приоритетных задач обеспечения экологической чистоты энергетики. Значительное снижение риска возникновения повреждения активной зоны реактора с выбросом радиоактивных веществ в окружающую среду может быть достигнуто на основе постоянно действующего резерва собственных нужд станции с использованием многофункциональных энергогенерирующих установок, в том числе с применением аккумулирующих систем. По объемам выброса вредных веществ в атмосферу тепловые электростанции занимают лидирующее место. Увеличение доли атомных электростанций в энергосистеме и обеспечение возможности АЭС участвовать в покрытии неравномерностей графика электрических нагрузок посредством комбинирования с аккумуляторами позволит снизить долю тепловых электростанций и, как следствие, сократить выбросы в окружающую среду, увеличив экспорт природного газа и других нефтепродуктов. В работе на основе данных действующих атомных станций исследован способ автономной работы АЭС с ВВЭР поколений III и III+ с использованием остаточного тепловыделения активной зоны реактора или его энергии при работе на малой мощности для генерации пара, служащего рабочим телом в дополнительной многофункциональной паровой турбине. Эффективную штатную работу дополнительной ПТУ может обеспечить система аккумулирования, например электролиз воды с производством водорода и кислорода во внепиковые часы электрической нагрузки, которые в часы повышенного энергопотребления могут сжигаться с целью парообразования и таким образом обеспечения рабочим телом дополнительной турбины.