Гібридні енергетичні системи із джерелами ядерної та відновлювальної енергетики

Ключові слова

відновлювальні джерела енергії, гібридна енергетична система, оптимізація, програмний засіб, ядерна енергетика

Як цитувати

Darybohov, M., & Dybach, O. (2022). Гібридні енергетичні системи із джерелами ядерної та відновлювальної енергетики. Ядерна та радіаційна безпека, (3(95), 5-14. https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).01

Анотація

Ядерна та відновлювальна енергетика є низьковуглецевими джерелами енергії. Частка відновлювальних джерел енергії у структурі енергосистем зростає, що вимагає додаткових маневрових потужностей та призводить до зниження ефективності експлуатації енергогенеруючих потужностей, які працюють в базовому режимі. Маневрування потужністю забезпечується проєктними рішеннями в сучасних проєктах атомних станцій (зокрема малих модульних реакторів) та в обмеженому обсязі може бути досягнуто завдяки модифікації діючих АЕС. Актуальним завданням є оптимізація спільної роботи ядерних та відновлювальних енергогенеруючих потужностей із урахуванням їх особливостей для досягнення оптимальних техніко-економічних показників енергосистем.

У статті наведено огляд актуальних міжнародних досліджень та поточний стан впровадження гібридних енергетичних систем із джерелами ядерної та відновлювальної енергетики. Запропоновано визначення терміну «гібридна енергетична система» та наведено огляд програмних засобів для розв’язання задач моделювання і оптимізації ядерно-відновлювальних гібридних енергетичних систем.

https://doi.org/10.32918/nrs.2022.3(95).01

Посилання

Paris Agreement. United Nations Treaty Collection. 12 December 2015. URL: https://treaties.un.org/pages/ViewDetails.aspx?src=TREATY&mtdsg_no=XXVII-7-d&chapter=27&clang=_en.

EU taxonomy: Complementary Climate Delegated Act to accelerate decarbonisation. 02 February 2022. Retrieved from: https://ec.europa.eu/info/publications/220202-sustainable-finance-taxonomy-complementary-climate-delegated-act_en.

Ritchie, H., Roser, M., Rosado, P. Energy. Published online at OurWorldInData.org. Retrieved from: https://ourworldindata.org/energy.

Arefin Md Arman, Islam Mohammad Towhidul, Rashid Fazlur, Mostakim Khodadad, Masuk Nahid Imtiaz, Islam Md. Hasan Ibna (2021). Comprehensive Review of Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems: Status, Operation, Configuration, Benefit, and Feasibility. Frontiers in Sustainable Cities. 3. doi: 10.3389/frsc.2021.723910.

Report on Assessing the Compliance (Adequacy) of Generating Capacities to Cover the Estimated Demand for Electricity and Ensure the Required Reserve in 2020 (2021). Ukrenergo.

Quadrennial Technology Review 2015. Chapter 4: Advancing Clean Electric Power Technologies. Technology Assessments. Chapter 4K. Hybrid Nuclear-Renewable Energy Systems. U.S. Department of Energy, 2015.

Ruth, M., Spitsen, P., Boardman, R., Bragg-Sitton, S. (2019). Opportunities and Challenges for Nuclear–Renewable Hybrid Energy Systems. Nuclear–Renewable Hybrid Energy Systems for Decarbonized Energy Production and Cogeneration Proceedings of a Technical Meeting (IAEA-TECDOC-1885). Vienna, IAEA, 95-111.

Ingersoll, D., Colbert, C., Houghton, Z., Snuggerud, R., Gaston, J. W., Empey, M. (2016). Integrating nuclear and renewables. Nuclear Engineering International. 61, .37-39.

Locatelli, G., Boarin, S., Pellegrino, F., Ricotti, M.E. (2015). Load following with Small Modular Reactors (SMR): A real options analysis. Energy. 80, 41-54. doi: 10.1016/j.energy.2014.11.040.

Saukh, S., Borysenko, А. (2022), Mathematical Model of a Local Grid with Small Modular Reactor NPPs. Nuclear and Radiation Safety. 2(94), 44-52. doi: 10.32918/nrs.2022.2(94).05.

Ruth, M. F., Zinaman, O. R., Antkowiak M., Boardman R. D., Cherry R. S., Bazilian M. D. (2014). Nuclear-renewable hybrid energy systems: Opportunities, interconnections, and needs. Energy Conversion and Management. 78, 684-694. doi: 10.1016/j.enconman.2013.11.030.

Flexible Nuclear Energy for Clean Energy System. Technical Report (2020), NREL/TP-6A50-77088. National Renewable Energy Laboratory. doi: 10.2172/1665841.

Ruth, M., Cutler, D., Flores-Espino, F., Stark, G., Jenkin, T., Simpkins, T., Macknick, J. (2016), The Economic Potential of Two Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems. Technical Report. United States. doi: 10.2172/1285734.

Ruth, M., Cutler, D., Flores-Espino, F., Stark, G. (2017). The Economic Potential of Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems Producing Hydrogen. Technical Report. United States. doi: 10.2172/1351061.

Epiney, A., Rabiti, C., Alfonsi, A., Talbot, P., Ganda, F. (2017). Report on the economic optimization of a demonstration case for a static N-R HES configuration using RAVEN. Technical Report. INL/EXT-17-41915. Idaho National laboratory.

Baker, T. E., Epiney, A. S., Rabiti, C., Shittu, E. (2018). Optimal sizing of flexible nuclear hybrid energy system components considering wind volatility. Applied Energy. 212, 498-508, doi: 10.1016/j.apenergy.2017.12.061.

Rabiti, C., Alfonsi, A., Cogliati, J., Mandelli, D., Kinoshita, R. (2014). RAVEN, a new software for dynamic risk analysis. Probabilistic Safety Assessment and Management PSAM 2012.

Epiney, A., Kim, J. S., Kinoshita R., Rabiti C., Greenwood M. (2016). Software Development Infrastructure for the HYBRID Modeling and Simulation Project. Idaho National laboratory.

Advanced Nuclear Technology: Advanced Light Water Reactors Utility Requirements Document Small Modular Reactors Inclusion Summary. 3002003130. Final Report. EPRI. November 2014. Retrieved from: https://www.energy.gov/sites/prod/files/2015/12/f27/SummaryofALWRURDRev13Nov2014.pdf.

Hybrid Energy System (INL) Retrieved from: https://art.inl.gov/hybridenergy/SitePages/Home.aspx.

Dynamic Energy Transport and Integration Laboratory. INL FactSheet, 2021. Retrieved from: https://factsheets.inl.gov/FactSheets/Dynamic%20Energy%20Transport%20Lab2021.pdf.

Nuclear–Renewable Hybrid Energy Systems for Decarbonized Energy Production and Cogeneration (2019), Proceedings of Technical Meeting (IAEA-TECDOC-1885). Vienna, IAEA.

Call for Research Proposals for Participation in the New Coordinated Research Project (CRP) Sponsored by the International Atomic Energy Agency (IAEA) (2021). Technical Evaluation and Optimization of Nuclear-Renewable Hybrid Energy Systems. CRP I32012. Vienna, IAEA.

Liu, W., Wen, F., Xue, Y. (2017). Power-to-gas technology in energy systems: current status and prospects of potential operation strategies, Journal of Modern Power Systems and Clean Energy, 5, 439-450, doi: 10.1007/s40565-017-0285-0.

Dyck, E. IAEA Updates Tool for Economic Assessment of Electricity Generation Technologies. IAEA. 2020, May 4. Retrieved from: https://www.iaea.org/newscenter/news/iaea-updates-tool-for-economic-assessment-of-electricity-generation-technologies.

Modelling Nuclear Energy Systems with MESSAGE: A User's Guide (2016), IAEA Nuclear Energy Series No. NG-T-5.2. Vienna: IAEA.

Liou, J. (2021). Nuclear and Renewables: Modelling Tool to Evaluate Hybrid Energy Systems. IAEA, September 24. Retrieved from: https://www.iaea.org/newscenter/news/nuclear-and-renewables-modelling-tool-to-evaluate-hybrid-energy-systems.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.