Исследовательская работа “Производство водорода на АЭС”
Автор (ы)
Аффилиация
УО “Национальный детский технопарк”, г. Минск, Республика Беларусь, учащийся
Научный руководитель
Аннотация
Цель работы – оценить перспективность получения водорода на атомных электростанциях.
Объект исследования – атомные электрические станции с производством водорода.
Предмет исследования – эффективность производства водорода на атомных электростанциях.
Для достижения указанной цели были сформулированы следующие задачи:
- изучить различные виды реакторных установок для атомных электростанций;
- изучить различные методы производства водорода;
- проанализировать, на АЭС с какими реакторами какой метод выработки водорода можно использовать;
- оценить экономическую эффективность выработки водорода на АЭС;
- оценить, насколько эффективно использование производства водорода для повышения манёвренности АЭС.
Актуальность. Получение электроэнергии на АЭС может помочь улучшить экологическую ситуацию, а также снизить экономическую зависимость некоторых государств от стран-экспортеров органического топлива. Помимо электростанций, работающих на органическом топливе, углеродный след оставляют и крупные производства, в т. ч. установки по производству водорода. Поэтому, чтобы уменьшить вредное воздействие на окружающую среду, а также повысить эффективность производства, развитые страны активно рассматривают вариант производства водорода на атомных электростанциях.
Гипотеза: производство водорода на АЭС может оказаться достаточно выгодным.
В теоретической части работы приведен краткий обзор существующих методов производства водорода. Приведены такие методы как газификация угля, паровая конверсия метана, электролиз, термохимический метод производства. Далее произведен анализ, какие из этих способов возможно использовать на АЭС и какие типы реакторных установок должны стоять на таких электростанциях.
Оценка стоимости производства водорода на АЭС перечисленными выше методами была произведена с использованием программы HydCalc. Далее приведен анализ получившихся результатов расчета. Краткий вывод получился следующий: одновременно экологически чистым и относительно недорогим методом оказался йодно-серный цикл, однако для его реализации на АЭС необходим прогресс в области реакторостроения, т.к. для этого нужны высокотемпературные реакторы, нагревающие теплоноситель до 1000 ℃.
На сегодня возможна реализация следующего принципа производства: электролиз водорода на АЭС с реакторами с водой под давлением с целью повышения маневренности атомной электростанции. В работе были произведены примерные расчеты, насколько такое предприятие может оказаться выгодным. Экономической выгоды такой метод не показал, но улучшение манёвренности АЭС при таком подходе очевидно, т.к. это может помочь электростанции откликаться на колебания энергосистемы (суточные повышения и понижения энергопотребления), при этом не разгружая лишний раз саму реакторную установку.
Содержание работы
Перезагрузить документ 
Открыть в новой вкладке Один комментарий на ««Исследовательская работа “Производство водорода на АЭС”»»
Хорошо структурированная и содержательная работа, заслуживающая внимания заинтересованных организаций и ведомств.
Конкурс, в котором автор работы принял участие:
V Международный конкурс исследовательских проектов школьников “Древо жизни”, 2022/2023
Отрасль наук
Форма представления работы
Дата публикации работы: 09.05.2023
Добавить комментарий