О стратегии развития, Вынос из MOX в легководниках Опции

[Татарин]

Росатому нужны свои НИОКР по масштабной электрохимической аккумуляции.
Литий, который сейчас пихают куда ни попадя, для этого непригоден совсем.

Нужно что-то очень дешёвое на цикл заряда-разряда, оптимизация только поэтому параметру. Пофиг на размеры, пофиг на массу.

После этого вокруг каждой крупной АЭС ставим крупные батарейки в городах.
Ночью закачиваем энергию в город, днём используем - заодно расшиваем сетевые ограничения.
Если батарейка строится на земле какой-нить ТЭЦ или районной котельной, то сбросным теплом ещё и даём ГВС (там хватит) и даже малую часть отопления зимой.

Получаем полностью атомно-электрическое "чистое" решение и радикально иной рынок сбыта.
Добавляем к этому централизованные тепловые насосы в городах, которые стоЯт на реках, получаем вообще полную красоту.


...Аккумуляция для АЭС-то - чисто суточная, много не надо, даже на Москву порядка десятка гигаватт*часов максимум.

[Syndroma]

Нужно что-то очень дешёвое на цикл заряда-разряда, оптимизация только поэтому параметру. Пофиг на размеры, пофиг на массу.

Ванадиевые проточные батареи?

Ночью закачиваем энергию в город, днём используем - заодно расшиваем сетевые ограничения.

Может лучше по ночам синтезировать дизельное топливо?

[vkadomski]

Росатому нужны свои НИОКР по масштабной электрохимической аккумуляции.
Литий, который сейчас пихают куда ни попадя, для этого непригоден совсем.

Нужно что-то очень дешёвое на цикл заряда-разряда, оптимизация только поэтому параметру. Пофиг на размеры, пофиг на массу.

После этого вокруг каждой крупной АЭС ставим крупные батарейки в городах.
Ночью закачиваем энергию в город, днём используем - заодно расшиваем сетевые ограничения.
Если батарейка строится на земле какой-нить ТЭЦ или районной котельной, то сбросным теплом ещё и даём ГВС (там хватит) и даже малую часть отопления зимой.

Получаем полностью атомно-электрическое "чистое" решение и радикально иной рынок сбыта.
Добавляем к этому централизованные тепловые насосы в городах, которые стоЯт на реках, получаем вообще полную красоту.
...Аккумуляция для АЭС-то - чисто суточная, много не надо, даже на Москву порядка десятка гигаватт*часов максимум.

А чем не нравится подход TerraPower Natrium с тепловым аккумулятором на солнечных солях?

[Татарин]

Ванадиевые проточные батареи?
Может лучше по ночам синтезировать дизельное топливо?

Не знаю. Тут именно НИР и НИОКР нужны, чтобы понять, где копать глубже.
Причём, НИОКР заточенные не под "аккумуляцию вообще" (дико широкая и дорогая тема), а под ну очень конкретную задачу с её критериями оптимизации.

Например, ванадий не подойдёт - дорого и маломощно, и ограничения по ресурсам. Ванадий хорош, если зарядные/разрядные мощности много меньше полной запасаемой энергии, там мало того, что ванадий дорогой, но ещё и мембраны (определяющие мощность) сложный и дорогой расходник. Даже дороже, чем мембраны натрий-серных систем.
Натрий-сера не подойдёт - ресурс недостаточный.
Литий и нынешний натрий не подходят сразу по нескольким параметрам - и цена, и ресурс.

России на страну нужно порядка 50-200ГВт*ч таких аккумов (плюс чуть больше экспорта в страны-клиенты с "нашими" АЭС как часть общего решения). Вот сразу от этого и отталкиваться в начальных условиях.
Минимальная стоимость, надёжность, пожаробезопасность, нетоксичность и лёгкость переработки желательны (ещё лучше возможность обновления аккумов in situ и прям по ходу).
Ресурс хотя бы 5-10 тысяч циклов (15-30 лет эксплуатации с циклом каждый день), удельная мощность в номинале хотя бы в 0.1-0.2С, желательно, по разряду до 0.5-1, но вот больше уже и не нужно, а по заряду достаточно и 0.1. Приемлим невыносимый в других применениях высокий саморазряд, почти пофигу на массу и объём (почти только соображения цены).

Наверняка такое есть - какие-нить простые щелочные системы, что-то типа никель-железа, обратимый электролиз щелочи в калий или натрий... что-то такое, неприменимое в масштабах карманной батарейки, но вполне работающее в размерах заводика.

[Татарин]

А чем не нравится подход TerraPower Natrium с тепловым аккумулятором на солнечных солях?

1. Система должна строиться у реактора, в его "горячем" контуре, одновременно с реактором же. Откуда - нельзя достроить потом, проблемы системы сразу трогают работу реактора, проблемы обоснования с регуляторами, с обслуживанием и т.п..
2. Из-за пункта 1 малая удельная ёмкость и мощность становятся проблемой, потому что на территории АЭС и рядом с реактором сильно большую ёмкость не построишь, а если и построишь, то будет дорого. Тепловая аккумуляция и так не очень (порядка десятых кВт*ч на кубометр), а тепло ещё и в электричество нужно преобразовать, аккумуляции нужно в 2-3 раза больше.
3. Вся "паровая" (или, вообще скажем, "преобразовательная") часть расчитана на максимальную мощность и недоиспользуется. А она очень дорогая, страдает КИУМ - страдает экономика.
4. Система на территории АЭС, следовательно все сетевые системы должны быть рассчитаны на то, чтобы оттащить максимальную мощность от АЭС до потребителя. И тоже сильно недоиспользуются, КИУМ и экономика страдают.

Всё, что я видел по тепловой аккумуляции для ВВЭР оставалось на уровне диссеров... С БН/БР наверняка может быть чуть проще, но список "что не нравится" там будет похожий.

[Татарин]

Может лучше по ночам синтезировать дизельное топливо?

В России? В России дорогого дизеля хватает. Зачем?

Собссно, "Росатом" встрял в блудняк с водородом как раз из этих соображений - сливать лишнюю энергию, повысить КИУМ, создать себе рынок.
Но там же сразу длинная цепочка никак не связанных с атомом и электричеством заморочек и проблем. В итоге сейчас "Росатом" занимается топливными элементами.

Как в анекдоте про суперпродавца, когда человек на глазах хозяина магазина покупает поплавки, грузила, новые удочки, резиновую лодку, прицеп, чтоб её увезти и новую машину, чтоб тащила прицеп. Продавец поясняет хозяину после ухода покупателя: - Он за прокладками для жены приходил. Ну я и спросил: что ему теперь делать дома на выходных-то?

[pappadeux]

Нужно что-то очень дешёвое на цикл заряда-разряда, оптимизация только поэтому параметру. Пофиг на размеры, пофиг на массу.

натрий-сера

[Татарин]

натрий-сера

НЯЗ, они как раз плохие - там мембрана (керамика) дохнет и полисульфиды накапливаются. Несколько тысяч циклов, и всё. Почему в дело массово и не пошлО.

А по плотности хранения энергии они офигенные, да, и натрий дешёвый, и сера - почти отход.

[generalissimus19...]

НЯЗ, они как раз плохие - там мембрана (керамика) дохнет и полисульфиды накапливаются. Несколько тысяч циклов, и всё. Почему в дело массово и не пошлО.

А по плотности хранения энергии они офигенные, да, и натрий дешёвый, и сера - почти отход.

Ни у кого нет больше циклов, разве что у никель-водородных (не гидридных, а таких, где водород накапливается). Но у них массовая, а, особенно, объёмная плотность ни в куда. Они на спутниках неплохи, там используются специальные баллоны, но в спутнике, как правило, из-за больших солнечных батарей, с запасом на деградацию, большие панели корпуса и большой объём внутри корпуса. Но и у никель-водородных не сто тыщ циклов.

[pappadeux]

НЯЗ, они как раз плохие - там мембрана (керамика) дохнет и полисульфиды накапливаются. Несколько тысяч циклов, и всё. Почему в дело массово и не пошлО.

А по плотности хранения энергии они офигенные, да, и натрий дешёвый, и сера - почти отход.

ну и пусть несколько тысяч циклов, раз в 10 лет менять и все

материал просто даром, батарейку в 20футовый контейнер, привез, отцепил старую, поставил новую, подключил, полетели

все эти литиевые и ванадивые варианты для ГВтчас хранения не работают

[Татарин]

Ни у кого нет больше циклов, разве что у никель-водородных (не гидридных, а таких, где водород накапливается). Но у них массовая, а, особенно, объёмная плотность ни в куда. Они на спутниках неплохи, там используются специальные баллоны, но в спутнике, как правило, из-за больших солнечных батарей, с запасом на деградацию, большие панели корпуса и большой объём внутри корпуса. Но и у никель-водородных не сто тыщ циклов.

Ну, может быть, я "за что купил, за то продал".

Тогда да, "натрий-сера" - идеальный вариант для суточного хранения масштаба города. Высокая температура работы при таких объёмах - не проблема, а даже преимущество (позволяет лишнее тепло использовать в ГВС и отоплении).

С удивлением узнал, что NEC выпустил всего что-то типа 4ГВт*ч за всё время, и это единственный производитель.

[armadillo]

а коррозия?

[generalissimus19...]

а коррозия?

А там и электролит твёрдый, и наружный стакан керамика. Натрий не особо агрессивен к конструкционным сталям, это по долголетней успешной эксплуатации БН-600 видно, ну, а, расплавленная сера - там можно подобрать материалы. Во всяком случае, на 2000 циклов вышли ещё в 80-е годы. Сколько это было в годах - я не знаю, при эксплуатации на электромобиле - скажем, 5,5 лет, проблема там не в сроке службы была, и даже не во втором вспомогательном аккумуляторе для старта, а в пожаре натрия с серой в случае серьёзной аварии. Электролит там - это, фактически, по свойствам, тонкостенный стеклянный стакан. И разбивался слишком легко.
Это, кстати, проблема не только натрий-серных систем, во всех аккумуляторных автомобилях, чем лучше энергоёмкость аккумулятора, тем он опасней при аварии. Даже при простом металлическом закорачивании. А, уж, если закорачивание ломаным углепластиком, то возгорание гарантировано даже при водном электролите.

[Татарин]

А там и электролит твёрдый, и наружный стакан керамика. Натрий не особо агрессивен к конструкционным сталям, это по долголетней успешной эксплуатации БН-600 видно, ну, а, расплавленная сера - там можно подобрать материалы. Во всяком случае, на 2000 циклов вышли ещё в 80-е годы. Сколько это было в годах - я не знаю, при эксплуатации на электромобиле - скажем, 5,5 лет, проблема там не в сроке службы была, и даже не во втором вспомогательном аккумуляторе для старта, а в пожаре натрия с серой в случае серьёзной аварии. Электролит там - это, фактически, по свойствам, тонкостенный стеклянный стакан. И разбивался слишком легко.
Это, кстати, проблема не только натрий-серных систем, во всех аккумуляторных автомобилях, чем лучше энергоёмкость аккумулятора, тем он опасней при аварии. Даже при простом металлическом закорачивании. А, уж, если закорачивание ломаным углепластиком, то возгорание гарантировано даже при водном электролите.

Наверное, для натрий-серной системы возможен и проточный вариант, где основная масса реагентов (они же жидкие) хранится далеко друг от друга, прокачиваются к мембране и только прореагировавшие хранятся рядом с ней.

Возможно, это будет разумно и с точки зрения ремонтопригодности и обслуживания.

[generalissimus19...]

Наверное, для натрий-серной системы возможен и проточный вариант, где основная масса реагентов (они же жидкие) хранится далеко друг от друга, прокачиваются к мембране и только прореагировавшие хранятся рядом с ней.

Возможно, это будет разумно и с точки зрения ремонтопригодности и обслуживания.

Нет, невозможен, у жидкой серы очень большая вязкость, низкая теплопроводность и другие проблемы. Натрий-то качать не проблема, но площадь стакана-электролита ограничивает разрядный ток, и довольно радикально. Т.е. для "баночной" конструкции рабочий ток порядка 0,25С, т.е. всю ёмкость без серьёзных потерь можно снять или вернуть можно за 4 часа. Что, впрочем, в 2,5 раза лучше, чем у типичных никель-кадмиевых или никель-водородных, но мало, в сравнении с сильноточными литий-ионными. А у проточной конструкции будет значительно хуже.

[pappadeux]

по теме

https://www.in-power.ru/news/aes/57316-sten...olskoi-aes.html

[eninav]

Нужно что-то очень дешёвое на цикл заряда-разряда, оптимизация только поэтому параметру. Пофиг на размеры, пофиг на массу.

ГАЭС.

[Татарин]

ГАЭС.

Уже слишком большое для строительства в городе.

Ну и по цена/эффективность очень плохое, если есть задача строить в произвольном месте.

[eninav]

Уже слишком большое для строительства в городе.

Ну и по цена/эффективность очень плохое, если есть задача строить в произвольном месте.

В городе да. Но несколько десятков или даже сотня км роли не играют, потери на таком расстоянии несущественны.
Конечно, ГАЭС можно построить не везде, нужен какой-никакой перепад высот и какая-никакая речка. Однако даже в равнинной и густонаселенной Московской области место нашли. Есть проект ГАЭС под Питером, где тоже равнина.
А уж если взять Урал или Кавказ, то там вообще - строй не хочу.

[pappadeux]

В городе да. Но несколько десятков или даже сотня км роли не играют, потери на таком расстоянии несущественны.
Конечно, ГАЭС можно построить не везде, нужен какой-никакой перепад высот и какая-никакая речка. Однако даже в равнинной и густонаселенной Московской области место нашли. Есть проект ГАЭС под Питером, где тоже равнина.
А уж если взять Урал или Кавказ, то там вообще - строй не хочу.

трудно представить себе ГЭАС в районе Томска-7, с БРЕСТом и еще 2*1250 попозже

плюс, батареи это распределенное хранилище, там мегаватты, тут гигаватты, ...