Влияние стоимости пристанционной переработки ОЯТ на эффективность инвестиций в АЭС с быстрым реактором

Актуальность темы обусловлена развертыванием работ в России по формированию двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом на основе конкурентоспособных тепловых и быстрых реакторов. Одним из вариантов переработки ОЯТ быстрых реакторов рассматривается пристанционный завод на площадке АЭС. Цель настоящего исследования заключается в разработке методики расчета критериев микроэкономической конкурентоспособности АЭС
с быстрыми реакторами в зависимости от капитальных, эксплуатационных и де-комиссионных затрат на сооружение реакторов и пристанционного завода.  Расчеты приведенной стоимости электроэнергии АЭС, суммарной стоимости переработки ОЯТ и фабрикации ТВС, рентабельности инвестиций в АЭС
и в пристанционный завод (для обоснования выбора ставки дисконтирования) проводились на основе усовершенствованной авторской модели, основанной на рекомендациях экспертов Организации по промышленному развитию ООН (ЮНИДО). В качестве базового варианта рассмотрена двухблочная АЭС, состоящая из двух быстрых реакторов с установленной электрической мощностью W=1200 МВт каждый
(с параметрами, близкими к БР-1200) и из пристанционного завода, обеспечивающего оба реактора переработкой облученного ядерного топлива (ОЯТ) и фабрикацией тепловыделяющих сборок (ТВС) для ежегодной перегрузки топлива. Определены ежегодные потребности реакторов в топливе и в переработке ОЯТ в замкнутом ЯТЦ. При заданном наборе экономических параметров пристанционного завода определены стоимость электроэнергии АЭС и суммарная стоимость переработки ОЯТ и фабрикации ТВС в зависимости от ставки дисконтирования.  Показано, что даже при высоких затратах на пристанционный завод, обуславливающих и высокую суммарную стоимость переработки ОЯТ и фабрикации ТВС на уровне
8000 долл./кг т.м., приведенная стоимость электроэнергии оказывается вполне конкурентоспособной
LCOE=60 долл./МВт·ч при ставках дисконтирования не более 5 % в год.

1. Адамов Е.О., Арутюнян Р.В., Большов Л.А. и др. Белая книга ядерной энергетики. Замкнутый ЯТЦ с быстрыми реакторами. Москва: НИКИЭТ, 2020. 495 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_010449673/ (дата обращения: 02.10.2024).

2. Глазов А.Г., Леонов В.Н., Орлов В.В., Сила-Новицкий А.Г. [и др.]. Реактор БРЕСТ и пристанционный ядерный топливный цикл. Атомная энергия. 2007;103(1):15–21. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/2367/2345 (дата обращения: 02.10.2024).

3. Кожокарь И.А., Харитонов В.В. Оценка эффективности инвестиций в переработку отработавшего ядерного топлива. Атомная энергия. 2023;135:5-6:204–212. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/5366/5340 (дата обращения: 02.10.2024).

4. The economics of the back end of the nuclear fuel cycle. Paris: OECD, 2013. 193 р. Available at: https://oecd-nea.org/upload/docs/application/pdf/2019-12/7061-ebenfc.pdf (accessed: 02.10.2024).

5. Семенов Е.В., Семенова Д.Ю., Харитонов В.В. Усовершенствованная модель расчета микроэкономических критериев эффективности инвестиций в энергетические проекты. Микроэкономика. 2024;3:41–68. doi: 10.33917/mic-3.116.2024.41-68

6. Путилов А.В., Черняховская Ю.В. Коммерциализация технологий и промышленные инновации. Санкт-Петербург: Лань, 2018. 324 с.

7. Исанов К.А., Колесов В.В., Коробейников В.В., Усанов В.И., Хныкина Е.С. Расчетные исследования замкнутого топливного цикла реактора типа ВВЭР-1200 на плутонии из отработавшего ядерного топлива. Известия вузов. Ядерная энергетика. 2024;2:185–201. https://doi.org/10.26583/npe.2024.2.15

8. Алексеев П. Н. [и др.]. Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле. Монография. Под редакцией Н.Н. Пономарева-Степного. Москва: Техносфера, 2016. 159 с. Режим доступа: https://rusneb.ru/catalog/000199_000009_008251440/ (дата обращения: 02.10.2024).

9. Поплавский В.М., Цибуля А.М., Хомяков Ю.С. [и др.]. Активная зона и топливный цикл для перспективного быстрого натриевого реактора. Атомная энергия. 2010;108(4):206–212. Режим доступа: https://eposlink.com/ru/catalog/library/elibrary/book/atomnaya_energiya-2063/publication/82741/?ysclid=mbj74zn81

10. c119815098 (дата обращения: 02.10.2024).

11. Бабушкин С.В., Васильев Б.А., Васяев А.В., Воронцов В.Е. [и др.]. Реакторные установки с быстрыми реакторами с натриевым теплоносителем для двухкомпонентной ядерной энергетики. Атомная энергия. 2020;129(1):20−29. Режим доступа: https://www.j-atomicenergy.ru/index.php/ae/article/view/3199/4490 (дата обращения: 02.10.2024).

12. Гулевич А. В., Декусар В. М., Мосеев А. Л., Гурская О. С. Начальный этап замыкания ЯТЦ двухкомпонентной ядерной энергетики. Вызовы и возможные решения: Препринт ФЭИ-3297. Обнинск: АО «ГНЦ РФ-ФЭИ», 2022. 27 с. Режим доступа: https://www.ippe.ru/images/publications/preprints/2022/3297.pdf (дата обращения: 02.10.2024).

13. Семенов Е.В., Харитонов В.В. Аналитическое построение сеточных диаграмм для выгорания ядерного топлива различного состава в водоохлаждаемых реакторах. Вопросы атомной науки и техники. Серия: Физика ядерных реакторов. 2024;1:51–57. Режим доступа: http://nrcki.ru/files/pdf/VANT-2024-01.pdf (дата обращения: 02.10.2024).

14. Bunn М., Zhang H., Kang L. The cost of reprocessing in China. Cambridge, UK: Harvard Kennedy School, 2016. 96 р. Available at: https://www.belfercenter.org/sites/default/files/2025-03/bunn_the_cost_of_reprocessing_in_china.pdf (accessed: 02.10.2024).

15. Архангельский Н.В., Квятковский С.А., Птицын П.Б., Сафиканов Д.И. Перспективные реакторные технологии в Международном форуме «Поколение IV». Аналитический отчет. Москва: Наука и инновации, 2023. 192 c. Режим доступа: https://naukarosatom.ru/upload/iblock/2b1/l61ne3buxa0jt3fc60m78qc99muc294f.pdf (дата обращения: 02.10.2024).