БН-ГТ Опции

[arcanist]

в недавнем интервью про сбвр авторы сравнивали сбвр с бн гт. Заинтересовавшись (я до этого про этот проект не слышал) я загуглил и нашел вот такую статью
https://www.ippe.ru/nuclear-power/small-pow...k-transport-npp
Прочитав ее, я понял, что проблемы энергетики человечества на ближайшую тысячу лет решены. решение предполагает, что "удельные затраты на приобретение АЭС БН ГТ-300 составляют 500–550 $/кВт" и при этом себестоимость электроэнергии составляет "~1 цент/кВт ч"
теперь вопрос - если это все так замечательно, зачем вообще строить что то ещё? зачем нужны все эти бресты, ввэры, бн 1200 и так далее? или я что то не понимаю?

Сообщение отредактировал arcanist - 22.10.2022, 8:58

[AtomInfo.Ru]

Увы, это цифры далёких годов. С тех пор многое поменялось.

Кроме того, БН-ГТ в те времена конкурировал за внимание с другим проектом (не стану писать, с каким), поэтому показатели по экономике считались, насколько мы понимаем, по оптимистическим сценариям, скажем так (потому что и конкурент поступал также).

[Татарин]

Увы, это цифры далёких годов. С тех пор многое поменялось.

Кроме того, БН-ГТ в те времена конкурировал за внимание с другим проектом (не стану писать, с каким), поэтому показатели по экономике считались, насколько мы понимаем, по оптимистическим сценариям, скажем так (потому что и конкурент поступал также).

Вообще, удивительно, что проект не получил развития.

Быстрый, средней мощности (что само по себе даёт ему нишу), компактный, с высоким КПД и относительно недорогой "механической" частью.
Стадия проработки там была уже та, где грубые косяки (техническая невозможность чего-то или что-то в таком духе) уже хорошо исключалась.
Казалось бы, должен был бы остаться какой-то "потомок", хотя бы бумажный... но нет.

[AtomInfo.Ru]

Вообще, удивительно, что проект не получил развития.

Отсутствие "лоббистов"-тяжеловесов, в первую очередь.

Шла жёсткая конкуренция за деньги на перспективные проекты, за площадки для них и т.п.
И БН-ГТ отпал даже не в полуфинале. Не было людей с весом, которые его отстаивали бы.

[Александр Берези...]

Ну хорошо, допустим, лоббистов-тяжеловесов нет. Но вот вопрос: а почему со стороны начальство никто в атомной отрасли не попробовал сделать ставку на путь газовой турбины? Преимущества на вид достаточно очевидные: 2 газовые турбины открытого цикла на атмосферном воздухе на 300 МВт весят, вместо с генератором и прочим, несопоставимо меньше, чем паровые турбины той же мощности, не требуют парогенераторов, намного дешевле и компактнее. Мы все хорошо знаем летающее изделие с легким жидкометаллическим теплоносителем и газовой турбиной -- оно весит считанные тонны, при мощности никак не менее 0,7 МВт. Даже умножив эту цифру на 400 и добавив генератор и проч. -- это же несопоставимо менее материалоемкая конструкция. Может где-то проектировщики БН ГТ и упростили, но масса оборудования для их реактора на 300 МВт выглядит вполне реалистично -- при газовой турбине на открытом цикле так и должно быть.

Лоббисты или не лоббисты -- но разве в руководстве Росатома нет никого, заинтересованного в резком снижении капвложений в реактор? Они же 60% в цене атомного киловатт-часа составляют. Снижение капвложений в полтора раза -- это, по сути, уравнивание цены атомного киловатт-часа с газовым. Такая перспектива разве не интересует тех, кто наверху в корпорации, даже в отсутствии мощных лоббистов у такой схемы?

[Татарин]

Мы все хорошо знаем летающее изделие с легким жидкометаллическим теплоносителем и газовой турбиной -- оно весит считанные тонны, при мощности никак не менее 0,7 МВт.

Это изделие может плевать на КПД, а размеры теплообменников в первом приближении пропорциональны температурному напору. Так что газовая турбина с внешним подводом - это, может быть, и хорошо, но, всё же, не настолько хорошо.

[Александр Берези...]

Это изделие может плевать на КПД, а размеры теплообменников в первом приближении пропорциональны температурному напору. Так что газовая турбина с внешним подводом - это, может быть, и хорошо, но, всё же, не настолько хорошо.

Ну так я же и сослался на него не как на пример эффективности. а как не пример самой технологии, и обозначил, что

"Даже умножив эту цифру на 400 и добавив генератор и проч. -- это же несопоставимо менее материалоемкая конструкция. Может где-то проектировщики БН ГТ и упростили, но масса оборудования для их реактора на 300 МВт выглядит вполне реалистично -- при газовой турбине на открытом цикле так и должно быть."

Теплообменник там действительно решается проще, чем в наземное реакторе, но и в последнем теплообменник, мягко говоря, намного меньше будет, чем у обычной АЭС той же мощности -- ведь, напомню, цикл-то открытый, с атмосферным воздухом, а у АЭС существующих типов цикл никак не открытый, откуда и совсем другие требования к теплообменнникам.

[eninav]

КПД будет очень низким. 40% - неоправданный оптимизм. У ГТУ-110 кпд 36%, при температуре в камере сгорания 1160 С. Здесь температура ограничивается температурой теплоносителя, т.е. намного ниже (градусов 500). А еще понадобится немаленький теплообменник, который будет создавать сопротивление воздуху и снижать кпд.
Хотя для северных городов, где энергии нужно не так много, зато много тепла для отопления, выглядит интересно. Типа АТЭЦ, которая еще и немного энергии дает. Экономику конечно считать надо, но навскидку кажется что получится проще РИТМа (турбина по сравнению с обычной газовой низкотемпературная - значит проще, не нужны суперсплавы для лопаток; корпус реактора дешевле - не нужно держать давление, если еще и ЕЦ будет в первом контуре - вообще красота).

Сообщение отредактировал eninav - 2.11.2024, 22:52

[Александр Берези...]

[quote name='eninav' date='2.11.2024, 22:51' post='120857']
КПД будет очень низким. 40% - неоправданный оптимизм.

40% -- это, насколько можно понять, расчеты проектировщиков для турбин с закрытым циклом, и, подозреваю. вторым подогревом. Насколько ни обоснованы -- я не знаю, но не уверен, что это важно. Потому что открытый цикл должен выйти существенно дешевле, см. ссылку выше, с. 254.

"У ГТУ-110 кпд 36%, при температуре в камере сгорания 1160 С. Здесь температура ограничивается температурой теплоносителя, т.е. намного ниже (градусов 500)".

Температура теплоносителя там никак не ниже 600, про это было даже в открытых публикациях. Стали существующих сортов столько вполне держат.

"А еще понадобится немаленький теплообменник, который будет создавать сопротивление воздуху и снижать кпд".

Конечно понадобится. Но есть нюанс: даже с ним все это очень компактно и по весу -- мало. Напомню "Атомовоз": при мощности в 6 МВт на валу от газотурбинной установки там вся бандура (весь локомотив, с оч. тяжелым шасси, с биозащитой и проч. и проч.) весил всего 140 тонн. Это меньше 24 тонн на мегаватт электрической мощности. И это даже опуская тот факт, что эффект масштаба сильно улучшит удельные показатели при росте мощности реактора до 300 МВт.

Вы на ВВЭР взгляд киньте или на БН-800. Там за 24 тонны веса конструкции на мегаватт электрической мощности люди удавились бы: им такое даже в самых красивых снах не снится. Сравните с Шельф-М -- 10 МВт электрических, всего в 1,66 раза больше, но масса -- сразу 370 тонн. Габариты -- 11 на 8 метров. И это без тепловозных частей.

То есть, повторюсь: атомный реактор на открытом атмосферном цикле на единицу мощности будет намного компактнее и дешевле, чем реактор на паровой турбине.

Да, КПД газотурбинного реактора меньше, да, 20% (с советскими турбинами серийными, сейчас навернка будет несколько выше). А у Шельф-М КПД аж 28%. И? И ничего: меньшая материалоемкость реактора с газовой турбиной это легко перебивает. Топливо в цене атомного квтч -- всего 5% цены, капзатраты -- 65%. А капзатраты пропорциональны массе конструкции. У классических ВВЭР в том же мощностном классе получает 37 тонн на мегаватт электрической мощности, а у натриевого двухконтурника с газовой турбиной открытого цикла -- не будет и 24-х.

Дополнительный большой плюс: БН ГТ компактны, никаких 8 на 11 метров. Можно возить на замену топлива на завод по железке. Шельф-М по железке не пройдет, 8 метров. Опять-таки, реактор с газовой турбиной открытого цикла имеет минимальную тепловую инерцию даже на фоне реакторов с газовой турбиной закрытого цикла. Может менять выработку с очень большой скоростью, так что и Шальфу не угнаться, куда там ВВЭР.

"Хотя для северных городов, где энергии нужно не так много, зато много тепла для отопления, выглядит интересно. Типа АТЭЦ, которая еще и немного энергии дает. Экономику конечно считать надо, но навскидку кажется что получится проще РИТМа (турбина по сравнению с обычной газовой низкотемпературная - значит проще, не нужны суперсплавы для лопаток; корпус реактора дешевле - не нужно держать давление, если еще и ЕЦ будет в первом контуре - вообще красота)."

Я больше скажу: на коммунальное тепло не только на северах, но и в мире в целом энергии надо больше, чем на электроэнергетику. И уж тем более это верно для России.

То есть поле газовой турбины, отдав 20% энергии на электричество, оставшийся нагретый воздух легко нагреет горячу воду, которая нужна и летом, и зимой (отопление). Учитывая, что у натриевых реакторов санзона километр, ими можно всю европейскую Россию отопить без вопросов.