А какой КПД у АЭС?
Хочется детализированной информации:
- КПД турбин;
- КПД генераторов;
- КПД "котлов" по типам;
- суммарный КПД энергоблока/АЭС

При расчёте КПД "котла" учитывается количество энергии, затраченное на производство "топлива"?
А, если учесть, то что у нас останется в "сухом остатке"?

Я считаю, что нужно по-больше таких тем наш форуме.

Для любого проекта можете посчитать итоговую эффективность.
В среднем для газа максимум 44%, угля 16-17%, торфа, сланцев и урана - 13-14%.

Нет, посчитать я к сожалению не могу - слишком уж далёк от всей этой сферы, к тому же интересуют более углублённые ответы, в частности по сравнению разных типов реакторов в частности и анализ общей энергоэффективности этой атомной отрасли в целом (с учётом усилий по добыче, переработке и подготовки ядерного топлива, и усилий по последующей утилизации).

Ну и отдельный вопрос по ценности отходов ядерных технологий: есть ли хоть какие-то идеи (пусть пока на уровне полуфантастических прогнозов) по последующему использованию того, что сейчас отправляют на долгосрочное захоронение?

Обычно для энергоблока указывают КПД брутто и КПД нетто (за вычетом расхода на собственных нужды, ГЦН и прочее).
Разница между ними невелика, для PWR на уровне 3%. КПД турбин и генераторов высокий: его отличие от 100% затрудняет лишь отвод тепла от агрегата, ограничивая его мощность, в остальном не сказываясь на КПД АЭС.

Главная причина низкого КПД PWR (на уровне 30%) заключается в малой температуре теплоносителя, приемлемой по химическому не взаимодействию циркониевых сплавов оболочек ТВЭЛов с водяным паром, содержащим продукты радиолиза воды. Это порядка 350 цельсия.
При температуре градирен для ровного счёта 100 цельсия, для цикла Карно получаем КПД 40%. Реальный брутто КПД не намного меньше теоретического.

Главный резерв повышения экономичности реакторов заключается в полном сжигании U238, а не в самой по себе сантехнической части (трубы, теплообменники и т.п).



Нет, расходы энергии на добычу урана не принято учитывать. Только через стоимость влияют на капитальную составляющую.

Какие типы энергоблоков Вас интересуют?

1. Обычно для блока указывают мощность, электрическую и тепловую, нетто и брутто.
2. Потребление СН включает в себя потребление ГЦН.
3. Прм чем тут продукты радиолиза применительно к твэлам, решительно не ясно.
4. КПД ВВЭР(PWR) вплотную подошел к 40%, по новым российским и зарубежным проектам. Есть движение в сторону увеличения КИУМ и продолжительности топливных кампаний.
5. Расходы на топливо подпитки влияют на капитальную составляющую?

насколько я понял, сейчас главный резерв повышения ОБЩЕЙ экономичности это снижение стоимости капитального строительства.

Самое большое заявленное брутто (для водяных) попадалось для APWR 1700/4451=38.9 , но это пока бабушка вилами по воде писала.
Фактически достигнутое на ABWR 1350/3926=34.3
для AP1000, например, будет меньше, 1117/3415=32.7

Правда, любопытно с Oskarshamn-3.
До модернизации было заявлено The thermal power output is 3 300 MW and the electrical output is 1 170 MW net., что дает 35.45%
После модернизации 1450/3900 = 37.18%.
net - это уже в сеть?

У нас все скромно умалчивалось, но как я понял,
исходный РБМК: 925/1000/3300
исходный ВВЭР-1000/320 950?/1000/3000
ВВЭР-1000/412 ?
ВВЭР-1000/428 933/1000 /
ВВЭР-1200/392М 1114/1200/
ВВЭР-1200/491 1085/1170/

для ВВЭР-ТОИ заявлено 1255/3300=38, но пока это тоже про бабушку

для газового первого контура (AGR) с большой температурой достигалось и 44% - дальше во втором опять вода , видимо сверхкритичная.

Вероятно, для оценки КПД АЭС (системы из реактора, турбины и генератора) можно применить те же правила, что и для любой тепловой машины. Тогда, возможно, как и в цикле Карно, КПД будет тем выше, чем больше разность температур между нагревателем и холодильником. Холодильник в нашем случае (и в подавляющем большинстве случаев) - окружающая среда; нагреватель - сам реактор. Поэтому, как я понял, высокотемпературный реактор (типа THTR-300 газового охлаждения с t=750* на выходе, или БН-800 с t=800*) будет иметь наибольший КПД, т. к. сможет разогреть воду второго контура до более высокой температуры и повысить КПД турбины. Однако, как показывает практика, высокий КПД не всегда тождественен экономической эффективности.

небольшая поправка:
ВВЭР-1000/428 (Тяньвань) 990/1060
дополнение:
ВВЭР-1000/412 (Куданкулам) 917/1000

"расходы энергии" на добычу урана заложены в его стоимости, которая, в свою очередь, учитывается в топливной составляющей себестоимости электроэнергии.
точно так же происходит и в случае газа с углём.

углубленно отвечая на столь широкий спектр вопросов, можно невзначай защитить кандидатскую


что именно вы в данном случае называете отходами? ОЯТ?

Для турбогенераторов согласен, но укажите пожалуйста КПД турбину для АЭС PWR больше 40%.

Да тут весь спектр вопросов, оценок и сравнений на докторскую скорее тянет.
Вопрос в том, что непонятно для чего нужно отвечать на такие совсем уж непростые и неоднозначные вопросы.
Только ли потому, что некто их задал непонятно из каких побуждений.
Похоже на "зеленые" штучки, типа потом выйдет какая-нибудь статья с указанием "что думают профессионалы атомной энергетики об эффективности атомной энергетики" со ссылкой на обсуждение на форуме.
Товарищу вопрощающему, проще сразу письмо Б.И. Нигматуллину написать, у того наверняка все цифры и оценки и сравнения есть.

Вы чего от бедной турбины хотите? Турбина только за свой внутренний относительный КПД отвечает.

Спасибо за уточнение, конечно там проскочила оговорка: не капитальная, а эксплуатационная составляющая включает в себя расходы энергии на добычу природного урана.

Относительно соседнего вопроса про ОЯТ, интересно отметить что его радиоактивность состоит из двух чётко различающихся компонент.
Осколки деления (ядра середины таблицы Менделеева) имеют в основном малые периоды полураспада, за десятки лет они почти перестают светить.
Актиноиды дают длительную компоненту, десятки тысяч и миллионы лет, а светят и в самом начале не очень сильно по сравнению с начальным уровнем осколков.

Таким образом, если через полвека после извлечения ОЯТ из реактора выделить осколки - их 40 килограмм на тонну тяжелых атомов в ОЯТ ВВЭР-1000, они светят мало. Дальше можно химически отделить те, которые совсем почти не светят.

Редкоземельные элементы и сейчас имеют высокую стоимость. Например неодим Nd необходим для создания дальномерных лазеров в военной технике.
Через десятки лет их уникальные свойства наверняка научатся использовать лучше, чем наше поколение умеет.
Склады ОЯТ будут рассматриваться потомками как месторождение редкоземельных элементов и изотопов.

Актиноиды остаются радиоактивными, не не очень сильно. Они могут либо обмениваться на плутоний в бланкете свинцового быстрого реактора, либо из них могут нарабатываться ценные транспортные энергоносители кюрий Cm-245 и калифорний.

Имеющиеся в мире запасы ОЯТ также содержат палладия и родия больше, чем их имеется в известных природных месторождениях.
Неправильно считать ОЯТ отходами, это просто при нынешнем технологическом укладе ОЯТ с качестве бесполезных отходов фигурирует.
По сути ОЯТ от водяных тепловых реакторов содержит по крайней мере половину ядерного делящегося материала от выгоревшего урана-235 в виде делящихся изотопов плутония, нептуния, америция и кюрия, которые для быстрых реакторов более ценны, чем первоначальный уран-235.
Плюс также в ОЯТ имеем значительное количество осколков деления в виде РЗЭ церивой подгруппы, из которых неодим, празеодим, самарий и европий являются высокоценными стратегическими материалами для твердотельной микроэлектроники (светодиоды, люминофоры, лазерный кристаллы, супермагниты). Эти элементы, выделенные из ОЯТ в виде химических содинений могли бы эффективно использоваться в виде выгорающих нейтронных поглотителей для имеющегося парка тепловых реакторов, попутно конвертируюся в более дорогие РЗЭ иттриевой подгруппы, из которых большую ценность имеют: тербий (магнитные материалы и люминофоры), диспрозий (фосфоресцирующие соединения, магнитные сплавы), гольмий (сверхпроводящие магниты, материалы для лазероы ИК-дапазона), эрбий (оптоволокно) и иттербий (материалы для высокомощныех лазеров ИК-диапазона).
Когда нибудь к целевому использованию РЗЭ и платиноидов из ОЯТ наконец придут.
Не зря же те же США свое ОЯТ не перерабатывают и не захоранивают навечно. Все давно уже просчитано по реальной ценности ОЯТ.

"зеленым человечкам" хотелось бы пожелать для равноправного сравнения для начала подсчитать "на круг" затраты, к примеру, на угольную генерацию с учетом золоотвалов :-)
ну а для ГЭС - с учетом их вывода из эксплуатации (большой шкаф громко падает...)


т.е. всемирные демократы уже много лет не могут поставить запятую во фразе "на АЭС ОЯТ хранить нельзя захоранивать" именно по этой причине?..