автореферат диссертации по энергетике, 05.14.01, диссертация на тему:Эффективность интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом

На правах рукописи

БАЙРАМОВ Артём Николаевич

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕГРАЦИИ АЭС С ВОДОРОДНЫМ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИМ КОМПЛЕКСОМ

Специальность 05.14.01 - Энергетические системы и комплексы

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учёной степени кандидата технических наук

А

Саратов 2010

004600156

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный технический университет»

Научный руководитель:

доктор технических наук, профессор Аминов Рашид Зарифович

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Хлебалин Юрий Максимович

кандидат технических наук, старший

научный сотрудник

Болдырев Виталий Михайлович

Ведущая организация: Всероссийский научно-исследовательский

институт по эксплуатации атомных электрических станций (г. Москва)

Защита состоится 20 апреля 2010 г. в 1022 на заседании диссертационного совета Д 212.242.07 при Саратовском государственном техническом университете по адресу: 410054, г.Саратов, ул. Политехническая, 77, Саратовский государственный технический университет, корп. 1, ауд.^П?

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Саратовского государственного технического университета.

Отзыв на автореферат (в двух, экз.), заверенный печатью, просим высылать по адресу: 410054, г. Саратов, ул. Политехническая, 77, каф. ТЭС.

Автореферат разослан марта 2010г., размещён на сайте СГТУ

VAVW.SStU.rU

Ученый секретарь диссертационного совета

Г Ларин Е. А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы и объект исследования

В настоящее время и ближайшие несколько десятилетий главная роль в обеспечении энергетической безопасности и стабильности в нашей стране будет принадлежать тепловой и атомной энергетике.

Программой развития атомной энергетики России до 2020 г. предусмотрено существенное увеличение доли АЭС в энергосистемах европейской части страны. При такой тенденции развития атомной энергетики вопросы повышения безопасности и эффективности работы АЭС приобретают особую актуальность.

В этой связи одним из приоритетных направлений повышения безопасности и эффективности работы АЭС является обеспечение их базисной электрической нагрузкой. С этой целью использование водородных энергетических комплексов, основанных на внепиковом электропотреблении, может быть направлено на производство товарной продукции, дополнительную выработку пиковой электроэнергии АЭС и как способ резервирования собственных нужд станции, приводящий к повышению её безопасности. На этом основании актуальным является исследование эффективности АЭС с использованием водородных энергетических комплексов.

Связь диссертационной работы с приоритетными НИР

Данная диссертационная работа выполнялась на базе бюджетных тематик фундаментальных научных исследований Отделения энергетики, механики, машиностроения и процессов управления РАН «Обоснование приоритетных направлений развития энергогенерирующих мощностей с учетом обеспечения безопасности, устойчивого развития и долгосрочных интересов страны» 2006 - 2008 гг.; «Разработка научных основ повышения коэффициента использования установленной мощности АЭС в энергосистеме» 2009 - 2011 гг.; в рамках гранта РФФИ «Разработка научных основ построения водородных циклов на АЭС» 2007 - 2009 гг.

Цель диссертационной работы — оценка и анализ эффективности интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока (на примере ВВЭР-1000) для производства водорода и кислорода.

Основные задачи исследований:

1. Разработка наиболее эффективного способа осуществления водородного перегрева свежего пара во влажно-паровых циклах АЭС.

2. Оценка эффективности использования водородного топлива во влажно-паровых циклах АЭС в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока (на примере ВВЭР-1000) для производства водорода и кислорода.

3. Оценка эффективности использования «провальной» электроэнергии АЭС в зависимости от доли используемой мощности энергоблока для производства водорода и кислорода.

4. Оценка и анализ эффективности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности (единичных агрегатов) за счёт электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС.

5. Обоснование системы хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла.

6. Расчёт стоимостных характеристик системы хранения водорода и кислорода.

7. Оценка технико-экономических показателей интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

8. Анализ эффективности и технико-экономических показателей интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом в сравнении с ГАЭС.

Направления исследований г

Работа направлена на исследование эффективности построения водородных циклов на влажно-паровых АЭС с целью повышения эффективности и конкурентоспособности станции в условиях обеспечения базисной электрической нагрузкой.

Методы исследований

Методика оценки термодинамической эффективности циклов теплоэнергетических установок; методика оценки технико-экономических показателей в энергетике; методика оценки надёжности теплоэнергетического оборудования в энергетике.

Достоверность полученных результатов и выводов диссертационной работы обоснована использованием укоренившихся и широко распространённых в энергетике методик технико-экономических расчётов, оценки термодинамической эффективности и надёжности теплоэнергетических установок, а также логической корреляцией основных результатов работы с результатами других авторов.

На защиту выносятся:

1. Уточнённая расчётная схема интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

2. Эффективность производства водорода методом электролиза воды на базе электролизного комплекса повышенной мощности за счёт электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки.

3. Результаты расчёта капиталовложений в систему хранения водорода и кислорода в цилиндрических ёмкостях.

4. Система водородного перегрева свежего пара АЭС.

5. Эффективность и технико-экономические показатели интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

6. Конкурентная эффективность интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом в сравнении с ГАЭС.

Научная новизна

Разработана методика оценки эффективности и технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса в интеграции с АЭС на примере с ВВЭР-1000 (ПТУ К-1000/60-1500) в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока для производства водорода и кислорода, позволяющая .произвести оценку системной эффективности такой интеграции.

Уточнена и обоснована расчётная схема интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

Разработана наиболее эффективная система сжигания водорода для перегрева свежего пара в цикле АЭС без использования охлаждения балластировочным компонентом (охлаждающей водой), что способствует наибольшей эффективности такого перегрева.

Разработаны условия конкурентной эффективности АЭС с использованием водородного энергетического комплекса в сравнении с ГАЭС.

Разработаны условия целесообразности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов с использованием электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС. Получено экстраполяционное уравнение оценки удельных капиталовложений в электролизные установки повышенной мощности, а также оценки удельных капиталовложений и мощности вновь создаваемых компрессорных агрегатов применительно к условиям работы водородного энергетического комплекса.

Приведено обоснование наиболее приемлемого способа хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла. Получены эффективные технические и стоимостные показатели системы хранения водорода и кислорода в ёмкостях цилиндрического типа.

Практическая значимость результатов диссертационной работы следует из актуальности исследуемой проблемы.

Использование водородных энергетических комплексов позволяет отказаться от принудительной разгрузки АЭС по диспетчерскому графику в часы ночного провала электропотребления и, тем самым, обеспечить работу станции с высоким коэффициентом использования установленной мощности. При этом выработанные водород и кислород могут использоваться в паротурбинном цикле АЭС (водородный перегрев свежего пара) с обеспечением выработки дополнительной (пиковой) электроэнергии (мощности) и с повышением общей эффективности работы станции или могут служить конкурентоспособной товарной продукцией. В этой связи проведенные оценки показали, что использование водородного топлива в цикле АЭС может привести к повышению электрического КПД

станции брутто в диапазоне 0,9 - 7,3 %, КПД станции нетто - 0,7 - 7,0 % в зависимости от количества сжигаемых водорода и кислорода при водородном перегреве свежего пара. При этом предложенная система сжигания водорода в цикле АЭС способствует наибольшей эффективности такого перегрева.

Производство водорода на базе электролизных установок повышенной мощности при определённых условиях оказывается эффективным. При этом попутной полезной продукцией может оказаться производство озона для коммунально-бытовых целей, а также наработка тяжёлой воды в процессе электролиза.

Использование водородных энергетических комплексов в интеграции с АЭС может обеспечить системную эффективность станции в сравнении с ГАЭС при покрытии пиков электрических нагрузок в энергосистеме, покрытие переменного графика электропотребления без изменения режимов работы реакторной установки. При этом становится возможным отказ от использования пиковых ГТУ, что приводит к экономии органического топлива в энергосистеме и уменьшению масштабов выбросов парниковых газов в атмосферу.

С эффективным способом хранения.водорода и кислорода на АЭС в условиях суточного цикла связана возможность реализации водородных энергетических комплексов. С этой точки зрения предложенный способ хранения водорода и кислорода в цилиндрических ёмкостях является одним из возможных.

В условиях становления и развития водородной энергетики в экономически развитых странах, в том числе и в России, неизбежно получит своё формирование рынок водородных технологий. Реализация водородных энергетических комплексов связана с созданием энергетического оборудования новых типоразмеров, пригодного для целей водородной энергетики, которое может занять свою соответствующую нишу в формирующемся рынке водородных технологий. В данной диссертационной работе на основе разработанной методики оценки эффективности и технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса выработаны основные рекомендации к созданию такого энергетического оборудования и его основные возможные характеристики.

Разработанная методика может быть использована проектными организациями с целью оценки технико-экономических показателей обеспечения АЭС базисной электрической нагрузкой за счёт использования водородного энергетического комплекса с повышением эффективности работы станции при новом проектировании.

Разработанные научные основы интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом могут использоваться в учебном процессе с целью изложения концепции эффективного обеспечения АЭС базисной

электрической нагрузкой в условиях увеличения их доли в энергосистемах европейской части страны.

Основные результаты работы вошли в научные отчёты Отдела энергетических проблем Саратовского научного центра РАН за 2008, 2009 гг., в том числе совместно с Объединённым институтом высоких температур РАН по эффективности оценки вариантов обеспечения АЭС базовой нагрузкой.

Апробация результатов диссертационной работы

Некоторые из основных результатов, а также главные положения концепции диссертационной работы докладывались на: внутривузовских конференциях молодых учёных СГТУ в 2007, 2008 гг..; Всероссийской конференции молодых учёных, проводимой концерном «Росэнергоатом» в 2007 г.; Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика энергосбережения и ресурсосбережения в промышленности» в 2007 г.; Международной конференции молодых учёных «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» 15-16 сентября 2009 г.

Публикации. По исследуемой проблеме опубликованы 7 печатных работ, в том числе в изданиях, рекомендованных ВАК РФ,-3.

Структура и объём диссертации

Диссертация включает предисловие, четыре главы, выводы, направления дальнейших исследований, список использованных источников, содержащий 104 наименования. Объём диссертации составляет 142 страницы.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В предисловии обоснована актуальность исследуемой проблемы.

В первой главе показаны основные достижения в области освоения водородных технологий, в том числе с учётом разработок, выполненных за рубежом. Приведены основные характеристики водорода как энергоносителя. Приведены перспективы развития водородной энергетики, охарактеризован способ производства водорода из воды методом электролиза как перспективный. Показан уровень развития различных технологий электролиза в настоящее время. Приведены данные по себестоимости производства водорода данным методом. Приводится обоснование о необходимости создания электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов. Приведены сведения о различных технологиях хранения водорода, а также их некоторые технико-экономические показатели. Приводится обоснование наиболее приемлемого способа хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла в увязке с водородным энергетическим комплексом. Анализируются сведения об использовании водорода в циклах различных теплоэнергетических установок.

На основании выполненного обзора с позиции нового подхода к исследованию эффективности использования водородного топлива в

циклах влажно-паровых АЭС поставлены цель и основные задачи исследования.

Во второй главе приводится обоснование использования электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов для производства водорода и кислорода в период провала электрической нагрузки АЭС. Показана оценка удельных капиталовложений и исследуется эффективность производства водорода на базе таких электролизных установок. Приводится методика оценки эффективности производства водорода. В предположении наложения опыта производства электролизных агрегатов в настоящее время на вновь создаваемые в перспективе (повышенной мощности) приведено обоснование их основных рабочих характеристик и условий эксплуатации. На основе проведенной оценки эффективности производства водорода разрабатываются условия целесообразности его производства, делается сопоставление себестоимости производства водорода с другими методами.

Оценка эксплуатационных затрат производства водорода осуществлялась по выражению:

Зн, = Ии + И,л + И„ + И», + и. + и^ + ию + и. + и„, где Иэ, - эксплуатационные издержки на электроэнергию, тыс. руб./год;

Иэл - эксплуатационные издержки на приготовление электролита, тыс. руб./год;

Иов - эксплуатационные издержки на охлаждающую воду, тыс. руб./год;

ИМ]- эксплуатационные издержки на азот для продувки электролизной установки, тыс. руб./год;

Нам - отчисления на амортизацию основных производственных фондов, тыс. руб./год;

Ирем - отчисления на ремонты, тыс. руб./год;

И3„ - отчисления на заработную плату обслуживающему персоналу, тыс. руб./год;

Ис„ - отчисления на социальные нужды, тыс. руб./год;

Ипр - прочие эксплуатационные издержки, тыс. руб./год.

Следует отметить, что в схеме интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом (см. рис. 3) предусмотрен отвод той доли рабочего тела, которая была добавлена в паротурбинный цикл в процессе паро-водородного перегрева и его подача вновь на электролиз. Это характеризует замкнутость циркуляции рабочего тела водородного энергокомплекса. На этой основе эксплуатационные издержки на химочищенную воду в расчёте не учитывались.

Оценка удельных капиталовложений в электролизную установку при повышении её мощности от 3 МВт до 50 МВт показана на рис. 1. При этом не исключается создание данных электролизных агрегатов блочным исполнением.

Рис. 1. Удельные капиталовложения в электролизные установки повышенной мощности

Оценка эффективности производства водорода на базе внепиковой электроэнергии АЭС проведена при КПД ~ 60 %, как промышленно освоенный уровень эффективности. При этом удельные затраты электроэнергии на производство водорода составляют 5 кВт-ч/нм3 Н2 (= 56 кВт-ч/кгНг). Давление вырабатываемых газов рассматривается для вариантов 1 и 3 МПа. Рабочая температура процесса электролиза может составлять 80 - 90 °С, а также может быть поднята до 120 - 130 °С.

Число часов использования установленной мощности АЭС в году принято равным 7000 ч/год. Период провала электрической нагрузки АЭС принят равным 7 ч/сут. Количество рабочих циклов за год водородного энергокомплекса составляет ~ 292.

Был принят следующий ряд производительностей электролизных установок (при давлениях вырабатываемых газов 1 и 3 МПа): 125,250, 500, 750, 1000 м Н2/ч и 62,5, 125, 250, 375, 500м302/ч. В пересчёте на нормальные условия (при давлении 1 МПа): 1100, 2200, 4400, 6700, 8900 км3 Н2/ч и 550, 1100, 2200, 3350, 4450 нм3 02/ч. Этому соответствует следующий ряд мощностей электролизных установок: 5,6; 11,2; 22,4; 33,6; 44,8 МВт.

При давлении вырабатываемых водорода и кислорода 3 МПа производительность электролизных установок в пересчёте на нормальные условия: 3300, 6500, 13100, 19700, 26200 нм3 Н2/ч и 1650, 3250, 6550, 9850, 13100 нм3 02/ч. Этому соответствует следующий ряд мощностей электролизных установок: 16,5; 33; 66; 99; 132 МВт.

На рис. 2 приведены результаты расчетов себестоимости производства водорода методом электролиза воды при использовании электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС в зависимости от

цены «провальной» электроэнергии.

в Н,, рубЛг

в Н,, тыс. «г/год

Рис. 2. Себестоимость получения водорода методом электролиза воды

при использовании «провальной» электроэнергии АЭС и различной её цене: 1, 4 - при цене на отпускаемую электроэнергию от АЭС 0,25 руб./кВгч; 2, 5-0,45 руб./кВт-ч; 3, 6 - 0,8 рубЛВт-ч; 1-3 - при давлении вырабатываемого водорода 1 МПа; 4-6 - при давлении вырабатываемого водорода 3 МПа. Точки соответствуют производительности установок: 125, 250,500,750 и 1000 м3 Н2/ч

Из рис. 2 видно, что с увеличением годовой производительности себестоимость водорода заметно снижается. При РН] = 3 МПа (кривые 4 -6) себестоимость производства водорода ниже его себестоимости при производстве в электролизных установках с Рн = 1 МПа с тем же уровнем годового производства (в пересчёте на объёмный показатель производительности) и той же стоимости отпускаемой электроэнергии от АЭС.

Исходя из условий достижения большего выхода водорода, в случае, если хранение осуществляется в ёмкостях, можно предположить, что его целесообразно вырабатывать при условии: 1 МПа < Р„г < Р4" (Р4"-оптимальное давление хранения водорода в ёмкостях). Необходимо отметить, что Рор1 устанавливается исходя из условий наименьших капиталовложений в ёмкости хранения водорода.

Производство водорода методом электролиза воды с использованием электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС на базе электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов для принятых условий оказывается конкурентоспособным с такими основными методами его производства, как паровая конверсия природного газа, газификация угля.

В третьей главе исследуется эффективность наиболее приемлемого способа хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла. Приводится обоснование хранения водорода и кислорода в наземных ёмкостях цилиндрического типа. Показана методика и анализируются результаты оценки стоимостных характеристик системы хранения водорода и кислорода. Приведены сведения о влиянии водородной коррозии на сталь ёмкостей.

При крупномасштабном хранении водорода и кислорода подземный способ является наиболее предпочтительным, однако в условиях суточных циклов, когда период хранения водорода и кислорода может составлять от нескольких часов до нескольких суток, его применение создает определенные технические трудности.

Наиболее подходящим является наземное хранение водорода и кислорода в сжатом виде в специальных ёмкостях (цилиндрических или сферических газгольдерах).

В качестве системы хранения водорода и кислорода могут быть рассмотрены цилиндрические ёмкости объёмом 100, 400, 800 м3 со сферическими днищами, в которых газы находятся под давлением.

В качестве стоимостных характеристик системы хранения водорода и кислорода рассмотрены следующие зависимости:

О = ЙСРаюс), где кы - удельные капиталовложения в ёмкость хранения водорода/кислорода с учётом изготовления, монтажа, обвязки автоматикой и сооружения крытых помещений, руб./м3; РаИ[ - давление аккумулирования водорода/кислорода в ёмкости, МПа. При этом сжатие газов, рассматривается по следующим вариантам (компрессорные установки поршневого типа): а) от 1 МПа до 2,2 МПа в одной ступени; б) от 1 МПа до 4,2 МПа в одной ступени; в) от 1 МПа до 6,4 МПа в двух ступенях;

2) к«„!= ^Ракк), Г(Р„КК) - удельные капиталовложения в емкость хранения 1 кг водорода/кислорода с учётом изготовления, монтажа, обвязки автоматикой и сооружения крытых помещений, руб./кг.

В качестве материала исполнения ёмкостей принята низколегированная сталь марки 09Г2С. Температура хранения водорода и кислорода в ёмкостях принималась в интервале от 7°С до 27°С. При этом рассматривается интервал давлений аккумулирования водорода и кислорода 2,2-6,4 МПа.

Методика оценки стоимостных показателей ёмкости учитывает её прочностной расчёт, с целью определения толщины цилиндрической и сферической части, а также затраты на изготовление, транспортировку, монтаж.

В табл. 1 приведены результаты расчетов удельных капиталовложений в ёмкости хранения водорода и кислорода объёмом 100, 400 и 800 м3 с

учётом изготовления, монтажа, обвязки автоматикой и сооружения крытых помещений.

Таблица 1

Удельные капиталовложения в ёмкости хранения водорода и кислорода объёмом 100,400 и 800 м3

Давление аккумулирования, МПа Удельные капиталовложения в емкость данного объёма, руб./м3

100 м' 400 м' 800 м"

2,2 9150 9700 9700

4,2 18300 16900 16700

6,4 26750 25400 23900

По результатам оценки к£ = ЦР^к) и к°'= Г(РаКк) оказалось, что хранение водорода и кислорода эффективнее осуществлять в ёмкостях объёмом (400 - 800 м3) и в интервале давлений 4,2 - 6,4 МПа.

Данный способ хранения водорода в ёмкостях оказывается конкурентоспособным по удельным энергозатратам по сравнению с его хранением в химических гидридах (метанол, этанол, аммиак, бензол, толуол). Такие способы хранения водорода, как металлогидридный, криогенный и компримированный в баллонах под высоким давлением оказываются неконкурентоспособными.

В табл. 2 для конструкционной низколегированной стали марки 09Г2С приводятся некоторые данные относительно подверженности этой стали водородной коррозии.

Таблица 2

Пределы применения конструкционной стали марки 09Г2С в зависимости от параметров водорода

Р„,,МПа 1,6 2,5 5 10

1н' ,'С пред.' 290 280 260 230

Из приведенных данных в табл. 2 следует, что при контакте со сталью марки 09Г2С газообразного водорода с температурой, превышающей указанные значения при указанных давлениях, будет иметь место водородная коррозия стали.

Следовательно, принятые параметры хранения водорода Р^ = 2,26,4 МПа и I = 7 - 27 °С позволяют избежать водородной коррозия стали емкостей для хранения водорода.

В четвёртой главе приведено описание уточнённой расчётной схемы интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом. Исследуются возможные условия работы водородного энергокомплекса. Показан принцип осуществления водородного перегрева свежего пара без использования балластировочного компонента (охлаждающей воды), что позволяет наиболее эффективно осуществлять такой перегрев. Приведена

методика оценки и результаты расчётов технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 от номинальной мощности. Показана оценка возможной экономии условного топлива в энергосистеме в результате покрытия пиков электрической нагрузки за счёт водородного энергетического комплекса с вытеснением соответствующих энергогенерирующих мощностей, потребляющих органическое топливо, например, природный газ. Приведена оценка некоторых показателей надёжности водородного энергетического комплекса. Анализируется эффективность водородных энергетических комплексов в сравнении с ГАЭС.

На рис. 3 приведена уточнённая расчётная схема интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом (на примере ПТУ К-1000-60/1500).

с водородным энергетическим комплексом:

I - цилиндр высокого давления (ЦВД) паровой турбины; 2 - сепаратор пароперегреватель; 3 - цилиндр низкого давления (ЦНД) паровой турбины; 4 -электрический генератор; 5 - конденсатор; 6, 7 - конденсатные насосы; 8 -подогреватели низкого давления; 9 - бак-аккумулятор; 10 - электролизная установка;

II - дожимной водородный компрессор; 12 - дожимной кислородный компрессор; 13 -ёмкость хранения водорода; 14 - ёмкость хранения кислорода; 15 - приёмная буферная ёмкость водорода; 16 - приёмная буферная ёмкость кислорода; 17 - узел водородного перегрева свежего пара паропроизводящей установки АЭС

В период провала электрической нагрузки АЭС выработанные водород и кислород поступают в систему хранения.

В период пиковых нагрузок в энергосистеме производится забор водорода и кислорода из емкостей хранения и их сжатие до рабочего давления водород-кислородного парогенератора (сжатие от 4,2 МПа до 6,4 МПа с учётом гидравлических сопротивлений до узла перегрева).

Электроэнергию на привод дожимных компрессорных установок предполагается потреблять от АЭС.

Полученный высокотемпературный пар в узле паро-водородного перегрева смешивается с острым паром турбоустановки АЭС, перегревая его, что способствует выработке дополнительной пиковой мощности. При этом нагрузки реакторной установки и парогенераторов остаются неизменными.

Отбор подмешанного рабочего тела из цикла АЭС с целью его возврата в процесс электролиза целесообразно осуществлять в виде подогретого конденсата (после системы ПНД), что способствует повышению эффективности этого процесса.

Для предлагаемых к проектированию установок АЭС с паро-водородным перегревом исследуются различные условия их работы: для выработки водорода и кислорода в период провала электрической нагрузки, принятого равным 7 ч, используется 10, 20, 40, 50, 80 и 100% номинальной мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000.

На рис. 4 показана электрическая мощность паротурбинных установок АЭС с ВВЭР-1000 при водородном перегреве свежего пара в течение 5 ч (с учётом вычета мощности на привод дожимных компрессорных установок).

Как видно из рисунка 4 температура перегретого пара не превышает освоенного уровня температур, что позволяет использовать имеющиеся стали и материалы при создании новых паротурбинных установок повышенной мощности.

При использовании 10 % «провальной» мощности энергоблока выработанного количества водорода и кислорода хватает для осуществления водородного перегрева свежего пара и выработки пиковой электроэнергии (мощности) в пределах перегрузочных (форсировочных) возможностей турбин. При использовании 16 % мощности энергоблока достигается предел перегрузочных возможностей турбин.

При использовании мощности энергоблока свыше 20 % необходима модернизация ПТУ.

При использовании мощности энергоблока свыше 40% выработанного количества водорода и кислорода хватает для осуществления водородного перегрева свежего пара без использования сепаратора. Следует отметить, что осуществление промежуточного

Ы.МВТ

_____ПТУ АЭС .

предложенные ------к проектированию

кпп.-С

250 300 350 400 450 500 550

• (Зоио, м3/с

54 55 67 71

83 91

Рис. 4 Электрическая мощность существующих и предложенных к проектированию паротурбинных установок АЭС с ВВЭР-1000 в зависимости от температуры перегрева пара и объемного пропуска пара воис в голову турбины с учетом расхода пара, полученного в результате сжигания водорода и кислорода: ♦ —базовая мощность паротурбинной установки К-1000-60/1500; ▲ —электрическая мощность паротурбинной установки К-1000-60/1500 с водородным перегревом свежего пара в пределах перегрузочной способности при использовании 10 % мощности для выработки водорода и кислорода; Д, о, ■, • — электрическая мощность предлагаемой к проектированию паротурбинной установки с водородньм перегревом свежего пара в течение 5 ч при использовании 20, 40, 50, 80 и 100 % мощности энергоблока для выработки водорода и кислорода

перегрева в данных вариантах способствует большей выработке полезной мощности энергоблоком, следовательно, достижению большего его КПД по сравнению с отсутствием промежуточного перегрева, когда греющий пар срабатывает в турбине.

Паро-водородный перегрев в условиях влажно-паровых циклов АЭС имеет свои специфические особенности. При температурах пара выше температуры самовоспламенения водорода процесс сжигания можно осуществлять непосредственным впрыском водорода и кислорода в паровую среду. Однако это оказывается неприемлемым для влажно-паровых циклов АЭС, где начальная температура пара существенно ниже этой температуры самовоспламенения, равной 450 °С.

Сжигание водорода с кислородом в узле водородного перегрева свежего пара предполагается в две ступени: первоначальное нестехиометрическое окисление водорода и последующее стехиометрическое окисление в дожигающей водород-кислородной камере сгорания. При этом нет необходимости в использовании охлаждающего

15

компонента (балластировочной воды). В данном случае охлаждение происходит за счёт свежего пара, омывающего снаружи дожигающую водород-кислородную камеру сгорания, после чего следует его перегрев в результате смешения с высокотемпературным паром (рис. 5).

Рис. 5. Система сжигания водорода для перегрева свежего пара в цикле АЭС: 1 - водород-кислородная камера сгорания первоначального нестехиометрического окисления; 2 - запальное устройство; 3 - дожигающая водород-кислородная камера сгорания стехиометрического окисления; 4 - подводящие магистрали, осуществляющие подачу водорода в дожигающую водород-кислородную камеру сгорания 3; 5 - полость смешения высокотемпературного пара со свежим паром

Таким образом, достигается наиболее эффективное осуществление водородного перегрева свежего пара при отсутствии необходимости использования принудительного охлаждения балластировочным компонентом.

Предложенная система сжигания водорода для осуществления перефева свежего пара в цикле АЭС представляет собой заявку на изобретение «Система сжигания водорода для паро-водородного перегрева свежего пара в цикле атомной электрической станции» №2009117039/06(023403). В данный момент заявка находится в стадии экспертизы по существу.

Коэффициент готовности водородного энергетического комплекса может составить в среднем порядка К?эк = 0,97.

Сравнение АЭС с водородным энергетическим комплексом и ГАЭС для выработки пиковой электроэнергии (мощности) осуществлялось при одинаковом потреблении «провальной» электроэнергии и числе рабочих циклов. Период провала электрической нагрузки принят равным 7 ч/сут.,

число часов использования АЭС с водородным энергетическим комплексом и ГАЭС для производства пиковой электроэнергии (мощности) принято равным 5 ч/сут. Число часов использования установленной мощности АЭС в году 7000 ч/год. При этом сравнение по эффективности производилось в зависимости от доли используемой «провальной» мощности энергоблока АЭС. Сравниваемые варианты были приведены к равному энергетическому эффекту.

ВЫВОДЫ

1. Использование водородных энергетических комплексов на паротурбинных влажно-паровых АЭС для увеличения температуры рабочего тела приводит к повышению их эффективности. Показано, что эффективность использования водородного топлива в цикле АЭС (эффективность выработки пиковой электроэнергии в цикле АЭС) может составить 71,9-80,6%; эффективность использования «провальной» электроэнергии может составить 38,9 - 43,6 % При этом прирост абсолютного электрического КПД брутто энергоблока АЭС может составить 0,9 - 7,3 %; прирост абсолютного электрического КПД нетто энергоблока АЭС может составить 0,7 - 7,0 %.

2. Использование 16% внепиковой мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 для выработки водорода и кислорода и их использование для водородного перегрева свежего пара соответствует достижению предела перегрузочных возможностей существующих турбин ПТУ. При использовании мощности энергоблока для выработки водорода и кислорода свыше 40 % паро-водородный перегрев позволяет отказаться от сепаратора. При этом температура перегретого пара при входе в ЦВД ПТУ не превышает освоенного уровня температур, что позволяет использовать имеющиеся стали и материалы при создании новых паротурбинных установок повышенной мощности.

При использовании водородного перегрева свежего пара АЭС в пределах перегрузочных возможностей турбин удельные капиталовложения водородного энергетического комплекса не превышают 10 тыс. руб./кВт. Удельные капиталовложения водородных энергетических комплексов других вариантов при использовании 20, 40, 50, 80, и 100 % мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 оказываются в диапазоне 27 -25 тыс. руб./кВт.

3. Совокупность технических сложностей и рисков при возведении ГАЭС предполагает их расположение не вблизи АЭС, что обусловливает потребление электроэнергии в ночной зоне суток по тарифам энергосистемы, превышающим тариф электроэнергии АЭС более чем в 2 -3 раза. Это повышает конкурентоспособность АЭС с водородным энергетическим комплексом даже при существенно более низком коэффициенте полезного использования «провальной» электроэнергии.

Так, при использовании 10% «провальной» мощности энергоблока (за счёт форсировочных возможностей турбоагрегата) себестоимость пиковой электроэнергии оказывается минимальной; при соотношении тарифов электроэнергии более 1,3 и капиталовложениях в ГАЭС порядка 37 тыс. руб./кВт себестоимость пиковой электроэнергии АЭС с водородным энергетическим комплексом оказывается меньше, чем у ГАЭС.

4. Вариант ГАЭС при удельных капиталовложениях, не превышающих 30 тыс. руб./кВт с потреблением электроэнергии от АЭС по её себестоимости, оказывается наиболее эффективным по отношению к водородному энергокомплексу. Однако при использовании 10% «провальной» мощности энергоблока АЭС эффективнее оказывается вариант с водородным энергетическим комплексом.

При удельных капиталовложениях в ГАЭС более 30 тыс. руб./кВт и потреблении электроэнергии из энергосистемы по тарифу, превышающему себестоимость электроэнергии АЭС в 2 - 3 раза, конкурентоспособность ГАЭС заметно снижается и при определенных условиях она оказывается экономически неэффективной.

Полученные результаты свидетельствуют о наличии зон конкурентной эффективности АЭС с водородными энергетическими комплексами. Проведенные разработки позволяют учесть конкретные условия сооружения энергоаккумулирующих станций при сопоставлении эффективности конкурирующих вариантов.

5. При крупномасштабном производстве водорода за счёт внепиковой электроэнергии АЭС необходимо создание электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов с возможностью работы с частыми пусками и остановами без сокращения срока их службы.

На основе оценки эффективности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности разработаны условия целесообразности производства водорода Показано, что производство водорода при определённых условиях может быть конкурентоспособным с другими освоенными методами его производства.

6. В условиях АЭС, когда период хранения водорода и кислорода может составлять от нескольких часов до нескольких суток, наиболее приемлемым является наземное их хранение в сжатом виде в специальных ёмкостях (цилиндрические или сферические газгольдеры).

Определены стоимостные характеристики цилиндрических, ёмкостей различного объёма для хранения газообразных водорода и кислорода. Показано, что хранение водорода и кислорода эффективно осуществлять в ёмкостях объёмом (400 - 800 м3) .и в интервале давлений 4,2 - 6,4 МПа. При этом стоимостные характеристики хранения водорода оказываются конкурентоспособными с другими освоенными методами.

7. Хранение газообразного водорода в ёмкостях необходимо осуществлять с учетом того, что водород в зависимости от его давления и температуры способен насыщать практически любые стали и сплавы. Т.е. прочностные свойства той или иной стали или сплава будут зависеть от параметров водорода, контактирующего с этой сталью или сплавом. Показано, что для принятых в работе параметров хранения водорода в ёмкостях его растворение в стали отсутствует.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Байрамов А. Н. Эффективность производства водорода на основе современных технологий / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Известия РАН. Энергетика. - 2009. - №1. - С. 128-137.

2. Байрамов А. Н. Оценка эффективности водородных циклов на базе внепиковой электроэнергии АЭС / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов, О. В. Шацкова // Теплоэнергетика,- 2009. - №11. - С. 41 - 45.

3. Байрамов А. Н. Оценка удельных капиталовложений в цилиндрические емкости для хранения газообразного водорода / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Известия Высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2007. - № 5-6. - С.69-77.

Публикации в других изданиях

4. Байрамов А. Н. Эффективность водородной конверсии на АЭС/ Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности: сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции. Саратов. 12-15 сентября. 2007 / СПГУ. - Саратов, 2007. - Т. 1. - С. 6-11.

5. Байрамов А. Н. Оценка стоимости производства водорода методом электролиза воды / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: сб. науч. тр./ СГУ. - Саратов, 2006. - Вып. 4. - С. 46-56.

6. Байрамов А. Н. Пути экономии органического топлива при использовании водородных технологий на АЭС / Р. 3. Аминов, М. К. Крылов, А. Н. Байрамов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: сб. научн. тр. / СГУ. - Саратов, 2006. - Вып.4. - С.56-61,

7. Байрамов А. Н. Технические и экологические аспекты использования водородных технологий для снижения неравномерностей покрытия электрических нагрузок / М. К. Крылов, А, Н. Байрамов // Информационные технологии в науке, производстве и социальной сфере: сб. науч. тр. -Саратов: Научная книга, 2005. - С. 216-219.

Подписано в печать 15.03.2010 Формат 60x84 1/16

Бум, офсет. Усл. печ. л. 1,0 Уч.-изд. л. 0,9

Тираж 100 экз. Заказ 72 Бесплатно

Саратовский государственный технический университет

410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Отпечатано в Издательстве СГТУ. 410054, Саратов, Политехническая ул., 77

Тел.: 99-87-39, E-mail: ¡zdat@sslu.ru

Список принятых сокращений.

Предисловие.

Глава 1. Аналитический обзор по свойствам, производству, хранению и использованию водорода как энергоносителя в энергетике.

1.1 Свойства водорода как энергоносителя.

1.2 Состояние вопроса производства водорода методом электролиза воды в настоящее время.

1.2.1 Перспективы развития водородной энергетики.

1.2.2 Электролиз воды - перспективный способ производства водорода.

1.3 Технологии хранения водорода.

1.4 Использование водорода в циклах теплоэнергетических установок.

1.5 Цели и задачи исследования.

Глава 2. Анализ эффективности производства водорода методом электролиза воды за счёт электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС.

2.1 Критерий и методика оценки эффективности производства водорода.

2.2 Оценка удельных капиталовложений в электролизные установки повышенной мощности.

2.3 Обоснование КПД и основных рабочих параметров электролизных установок повышенной мощности.

2.4 Обоснование исходных данных к расчёту эффективности производства водорода.

2.5 Условия целесообразности производства водорода.

Глава 3. Оценка стоимостных характеристик системы хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла.

3.1 Обоснование варианта хранения водорода и кислорода в цилиндрических ёмкостях.

3.2 Методика оценки стоимостных характеристик системы хранения водорода и кислорода.

3.3 Результаты расчёта стоимостных характеристик системы хранения.

3.4 Оценка влияния водородной коррозии на сталь ёмкостей.

Глава 4. Системная эффективность интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

4.1 Обоснование и описание уточнённой расчётной схемы интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

4.2 Узел водородного перегрева свежего пара паропроизводящей установки АЭС.

4.3 Методика оценки эффективности и технико-экономических показателей интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

4.4 Оценка эффективности и технико-экономических показателей интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

4.5 Оценка экономии условного топлива в энергосистеме.

4.6 Обоснование и оценка надёжности водородного энергетического комплекса.

4.6.1 Основные сведения о комплексных показателях надёжности эксплуатации объекта.

4.6.2 Обоснование вероятности отказов основного оборудования водородного энергетического комплекса.

4.6.3 Оценка комплексных показателей надёжности водородного энергетического комплекса.

4.7 Оценка конкурентной эффективности АЭС с водородным энергетическим комплексом и ГАЭС.

4.7.1 Основные положения сравнительного анализа водородного энергетического комплекса на АЭС с ГАЭС.

4.7.2 Обоснование экологичности технологии производства электроэнергии с использованием водородного энергетического комплекса.

4.7.3 Методика оценки экономической эффективности вариантов.

4.7.4 Сравнение эффективности АЭС с водородным энергетическим комплексом и ГАЭС.

Выводы.

Направления дальнейших исследований.

В настоящее время и ближайшие несколько десятилетий главная роль в обеспечении энергетической безопасности и стабильности в нашей стране будет принадлежать тепловой и атомной энергетике.

Программой развития атомной энергетики России до 2020 г предусмотрено существенное увеличение доли АЭС в энергосистемах европейской части страны. При такой тенденции развития атомной энергетики вопросы повышения безопасности и эффективности работы АЭС приобретают особую актуальность.

В этой связи одним из приоритетных направлений повышения безопасности и эффективности работы АЭС является обеспечение их базисной электрической нагрузкой. С этой целью использование водородных энергетических комплексов, основанных на внепиковом электропотреблении, может быть направлено на производство товарной продукции, дополнительную выработку пиковой электроэнергии АЭС и как способ резервирования собственных нужд станции, приводящий к повышению её безопасности. На этом основании актуальным является исследование эффективности АЭС с использованием водородных энергетических комплексов.

Методы исследований

Методика оценки термодинамической эффективности циклов теплоэнергетических установок; методика оценки технико-экономических показателей в энергетике; методика оценки надёжности теплоэнергетического оборудования в энергетике.

Связь диссертационной работы с приоритетными НИР

Данная диссертационная работа выполнялась на базе бюджетных тематик фундаментальных научных исследований Отделения энергетики, механики, машиностроения и процессов управления РАН «Обоснование приоритетных направлений развития энергогенерирующих мощностей с учетом обеспечения безопасности, устойчивого развития и долгосрочных интересов страны» 2006 -2008 гг; «Разработка научных основ повышения коэффициента использования установленной мощности АЭС в энергосистеме» 2009 - 2011 гг; в рамках ГРАНТа РФФИ «Разработка научных основ построения водородных циклов на АЭС» 2007 - 2009 гг.

Научная новизна

Разработана методика оценки эффективности и технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса в интеграции с АЭС на примере с ВВЭР-1000 (ПТУ К-1000/60-1500) в зависимости от доли используемой внепиковой мощности энергоблока для производства водорода и кислорода, позволяющая произвести оценку системной эффективности такой интеграции.

Уточнена и обоснована расчётная схема интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом.

Разработана наиболее эффективная система сжигания водорода для перегрева свежего пара в цикле АЭС без использования охлаждения балластиро-вочным компонентом (охлаждающей водой), что способствует наибольшей эффективности такого перегрева.

Разработаны условия конкурентной эффективности АЭС с использованием водородного энергетического комплекса в сравнении с ГАЭС.

Разработаны условия целесообразности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов с использованием электроэнергии провальной части графика электрической нагрузки АЭС. Получено экстраполяционное уравнение оценки удельных капиталовложений в электролизные установки повышенной мощности, а также оценки удельных капиталовложений и мощности вновь создаваемых компрессорных агрегатов применительно к условиям работы водородного энергетического комплекса.

Приведено обоснование наиболее приемлемого способа хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла. Получены эффективные технические и стоимостные показатели системы хранения водорода и кислорода в ёмкостях цилиндрического типа.

Практическая значимость результатов диссертационной работы следует из актуальности исследуемой проблемы.

Использование водородных энергетических комплексов позволяет отказаться от принудительной разгрузки АЭС по диспетчерскому графику в часы ночного провала электропотребления и, тем самым, обеспечить работу станции с высоким коэффициентом использования установленной мощности. При этом выработанные водород и кислород могут использоваться в паротурбинном цикле АЭС (водородный перегрев свежего пара) с обеспечением выработки дополнительной (пиковой) электроэнергии (мощности) и с повышением общей эффективности работы станции или могут служить конкурентоспособной товарной продукцией. В этой связи проведенные оценки показали, что использование водородного топлива в цикле АЭС может привести к повышению электрического КПД станции брутто в диапазоне 0,9 - 7,3 %, КПД станции нетто - 0,7 - 7,0 % в зависимости от количества сжигаемых водорода и кислорода при водородном перегреве свежего пара. При этом предложенная система сжигания водорода в цикле АЭС способствует наибольшей эффективности такого перегрева.

Производство водорода на базе электролизных установок повышенной мощности при определённых условиях оказывается эффективным. При этом попутной полезной продукцией может оказаться производство озона для коммунально-бытовых целей, а также наработка тяжёлой воды в процессе электролиза.

Использование водородных энергетических комплексов в интеграции с АЭС может обеспечить системную эффективность станции в сравнении с ГАЭС при покрытии пиков электрических нагрузок в энергосистеме, покрытие переменного графика электропотребления без изменения режимов работы реакторной установки. При этом становится возможным отказ от использования пиковых ГТУ, что приводит к экономии органического топлива в энергосистеме и уменьшению масштабов выбросов парниковых газов в атмосферу.

С эффективным способом хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла связана возможность реализации водородных энергетических комплексов. С этой точки зрения предложенный способ хранения водорода и кислорода в цилиндрических ёмкостях является одним из возможных.

В условиях становления и развития водородной энергетики в экономически развитых странах, в том числе и в России,1 неизбежно получит своё формирование рынок водородных технологий. Реализация водородных энергетических комплексов связана с созданием энергетического оборудования новых типоразмеров, пригодного для целей водородной энергетики, которое может занять свою соответствующую нишу в формирующемся рынке водородных технологий. В данной диссертационной работе на основе разработанной методики оценки эффективности и технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса выработаны основные рекомендации к созданию такого энергетического оборудования и его основные возможные характеристики.

Разработанная методика может быть использована проектными организациями с целью оценки технико-экономических показателей обеспечения АЭС базисной электрической нагрузкой за счёт использования водородного энергетического комплекса с повышением эффективности работы станции при новом проектировании.

Разработанные научные основы интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом могут использоваться в учебном процессе с целью изложе К настоящему времени в России разработана национальная программа по водородной энергетике с переходом к водородной экономике, а также разработана стратегия развития водородной энергетики, в рамках которой во многих институтах и различных научно-производственных объединениях широким фронтом ведутся НИОКР по созданию эффективных водородных технологий. ния концепции эффективного обеспечения АЭС базисной электрической нагрузкой в условиях увеличения их доли в энергосистемах европейской части страны.

Основные результаты работы вошли в научные отчёты Отдела энергетических проблем Саратовского научного центра РАН за 2008, 2009 гг., в том числе совместно с Объединённым институтом высоких температур РАН по эффективности оценки вариантов обеспечения АЭС базовой нагрузкой.

Апробация результатов диссертационной работы

Некоторые из основных результатов, а также главные положения концепции диссертационной работы докладывались на: внутривузовских конференциях молодых учёных СГТУ в 2007, 2008 гг.; Всероссийской конференции молодых учёных, проводимой концерном «Росэнергоатом» в 2007 г.; Международной научно-практической конференции «Логистика и экономика энергосбережения и ресурсосбережения в промышленности» в 2007 г.; Международной конференции молодых учёных «Инновации и актуальные проблемы техники и технологий» 15-16 сентября 2009 г.

Структура, объём и содержание диссертации

Диссертация включает предисловие, четыре главы, выводы, направления дальнейших исследований, список использованных источников, содержащий 104 наименования. Объём диссертации составляет 142 страницы.

В предисловии обоснована актуальность исследуемой проблемы.

Первая глава посвящена обзору выполненных работ по производству, хранению и использованию водорода, как энергоносителя в энергетике. На основании выполненного обзора поставлены цель и основные задачи исследования.

Во второй главе приводится обоснование использования электролизных установок повышенной мощности единичных агрегатов для производства водорода и кислорода в период провала электрической нагрузки АЭС, производится оценка удельных капиталовложений в такие электролизные установки. Разрабатываются условия целесообразности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности.

В третьей главе приводится обоснование системы хранения водорода и кислорода в условиях суточного цикла, представляющей собой ёмкости цилиндрического типа. Выполнены оценка и анализ стоимостных характеристик предложенной системы хранения с учётом влияния водородной коррозии.

В четвёртой главе проведена оценка системной эффективности интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом. Приводится уточнённая расчётная схема интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом. Анализируется эффективность водородного перегрева свежего пара АЭС в зависимости от доли использования внепиковой мощности энергоблока с ВВЭР-1000 для производства водорода и кислорода. Приведена методика оценки эффективности и технико-экономических показателей интеграции АЭС с водородным энергетическим комплексом. Эффективность использования водородного энергетического комплекса на АЭС сопоставляется с ГАЭС. Делаются выводы о наличии зон конкурентной эффективности сравниваемых энергоаккумулирующих комплексов.

Публикации по исследуемой проблеме

1. Байрамов А. Н. Эффективность производства водорода на основе современных технологий / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Известия РАН. Энергетика. - 2009. - №1. - С. 128-137.

2. Байрамов А. Н. Оценка эффективности водородных циклов на базе внепиковой электроэнергии АЭС / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов, О: В. Шацкова // Теплоэнергетика.- 2009. - №11. - С. 41 - 45.

3. Байрамов А. Н. Оценка удельных капиталовложений в цилиндрические емкости для хранения газообразного водорода / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов //

Известия Высших учебных заведений. Проблемы энергетики. - 2007. - № 5-6. -С.69-77.

4. Байрамов А. Н. Эффективность водородной конверсии на АЭС/ Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Логистика и экономика ресурсосбережения и энергосбережения в промышленности: сб. науч. тр. по материалам Международной научно-практической конференции. Саратов. 12-15 сентября. 2007 / СГТУ. - Саратов, 2007. - Т. 1. - С. 6-11.

5. Байрамов А.Н. Оценка стоимости производства водорода методом электролиза воды / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: сб. науч. тр./ СГУ. — Саратов, 2006. -Вып. 4. - С. 46-56.

6. Байрамов А. П. Пути экономии органического топлива при использовании водородных технологий на АЭС / Р. 3. Аминов, М. К. Крылов, А. Н. Байрамов // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: сб. научн. тр. / СГУ. - Саратов, 2006. - Вып.4. - С.56 - 61. *

7. Байрамов А. П. Технические и экологические аспекты использования водородных технологий для снижения неравномерностей покрытия электрических нагрузок / М. К. Крылов, А, Н. Байрамов // Информационные технологии в науке, производстве и социальной сфере: сб. науч. тр. / Научная книга. - Саратов, 2005.-С. 216-219.

Автор благодарит своего научного руководителя, Лауреата Ордена Дружбы, Заслуженного деятеля науки и техники РФ, заведующего кафедрой ТЭС д. т. н., проф. Аминова Р. 3.; сотрудников Отдела энергетических проблем Саратовского научного центра РАН: вед. научн. сотр., к.т.н. Шкрет А. Ф., научн. сотр. Гариевского М. В. за оказанные консультации в процессе написания работы; д. т. н., проф. каф. ТЭС Хрусталёва В. А., д. т. н., проф. каф. ТЭ Хлебали-на Ю. М., к. т. н., доц. каф. ТЭ Дубинина А. Б. за критический подход и высказанные замечания и пожелания на этапе завершения работы.

Выводы

1. Использование водородных энергетических комплексов на паротурбинных влажно-паровых АЭС для увеличения температуры рабочего тела приводит к повышению их эффективности. Показано, что эффективность использования водородного топлива в цикле АЭС (эффективность выработки пиковой электроэнергии в цикле АЭС) может составить 71,9-80,6%; эффективность использования «провальной» электроэнергии может составить 38,9 - 43,6 %. При этом прирост абсолютного электрического КПД брутто энергоблока АЭС может составить 0,9 - 7,3 %; прирост абсолютного электрического КПД нетто энергоблока АЭС может составить 0,7 - 7,0 %.

2. Использование 16% внепиковой мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 для выработки водорода и кислорода и их использование для водородного перегрева свежего пара соответствует достижению предела перегрузочных возможностей существующих турбин ПТУ. При использовании мощности энергоблока для выработки водорода и кислорода свыше 40 % паро-водородный перегрев позволяет отказаться от сепаратора. При этом температура перегретого пара при входе в ЦВД ПТУ не превышает освоенного уровня температур, что позволяет использовать имеющиеся стали и материалы при создании новых паротурбинных установок повышенной мощности.

При использовании водородного перегрева свежего пара АЭС в пределах перегрузочных возможностей турбин удельные капиталовложения водородного энергетического комплекса не превышают 10 тыс. руб./кВт. Удельные капиталовложения водородных энергетических комплексов других вариантов при использовании 20, 40, 50, 80, и 100 % мощности энергоблока АЭС с ВВЭР-1000 оказываются в диапазоне 27 - 25 тыс. руб./кВт.

3. Совокупность технических сложностей и рисков при возведении ГАЭС предполагает их расположение не вблизи АЭС, что обусловливает потребление электроэнергии в ночной зоне суток по тарифам энергосистемы, превышающим тариф электроэнергии АЭС более чем в 2 - 3 раза. Это повышает конкурентоспособность АЭС с водородным энергетическим комплексом даже при существенно более низком коэффициенте полезного использования «провальной» электроэнергии. Так, при использовании 10 % «провальной» мощности энергоблока (за счёт форсировочных возможностей турбоагрегата) себестоимость пиковой электроэнергии оказывается минимальной; при соотношении тарифов электроэнергии более 1,3 и капиталовложениях в ГАЭС порядка 37 тыс. руб./кВт себестоимость пиковой электроэнергии АЭС с водородным энергетическим комплексом оказывается меньше, чем у ГАЭС.

4. Вариант ГАЭС при удельных капиталовложениях, не превышающих 30 тыс. руб./кВт с потреблением электроэнергии от АЭС по её себестоимости, оказывается наиболее эффективным по отношению к водородному энергокомплексу. Однако при использовании 10% «провальной» мощности энергоблока АЭС эффективнее оказывается вариант с водородным энергетическим комплексом.

При удельных капиталовложениях в ГАЭС более 30 тыс. руб./кВт и потреблении электроэнергии из энергосистемы по тарифу, превышающему себестоимость электроэнергии АЭС в 2 - 3 раза конкурентоспособность ГАЭС заметно снижается и при определенных условиях она оказывается экономически неэффективной.

Полученные результаты свидетельствуют о наличии зон конкурентной эффективности АЭС с водородными энергетическими комплексами. Проведенные разработки позволяют учесть конкретные условия сооружения энергоаккуму-лирующих станций при сопоставлении эффективности конкурирующих вариантов.

5. При крупномасштабном производстве водорода за счёт внепиковой электроэнергии АЭС необходимо создание электролизных установок повышенной мощности с возможностью работы с частыми пусками и остановами без сокращения срока их службы.

На основе оценки эффективности производства водорода на базе электролизных установок повышенной мощности разработаны условия целесообразности производства водорода. Показано, что производство водорода при определённых условиях может быть конкурентоспособным с другими освоенными методами его производства.

6. В условиях АЭС, когда период хранения водорода и кислорода может составлять от нескольких часов до нескольких суток, наиболее приемлемым является наземное их хранение в сжатом виде в специальных ёмкостях (цилиндрические или сферические газгольдеры).

Определены стоимостные характеристики цилиндрических ёмкостей различного объёма для хранения газообразных водорода и кислорода. Показано, что хранение водорода и кислорода эффективно осуществлять в ёмкостях объёмом (400 - 800 м ) и в интервале давлений 4,2 - 6,4 МПа. При этом стоимостные характеристики хранения водорода оказываются конкурентоспособными с другими освоенными методами.

7. Хранение газообразного водорода в ёмкостях необходимо осуществлять с учетом того, что водород в зависимости от его давления и температуры способен насыщать практически любые стали и сплавы. Т.е. прочностные свойства той или иной стали или сплава будут зависеть от параметров водорода, контактирующего с этой сталыо или сплавом. Показано, что для принятых в работе параметров хранения водорода в ёмкостях его растворение в стали отсутствует.

Направления дальнейших исследований

В качестве перспективных направлений исследований по данной работе можно обозначить следующие задачи:

1. Оценка влияния частого и кратковременного повышения температуры металла паротурбинной установки вследствие осуществления паро-водородного перегрева на надёжность её функционирования и функционирования водородного энергетического комплекса в целом.

2. Разработка методики оптимизации технико-экономических показателей водородного энергетического комплекса в зависимости от продолжительности периода провала электрической нагрузки АЭС.

3. Разработка методики оценки экономического эффекта в энергосистеме за счет повышения безопасности и системной эффективности АЭС на базе водородного энергетического комплекса.

4. Оценка системной эффективности АЭС в интеграции с водородным энергетическим комплексом при использовании паровой турбины как резервного источника собственных нужд станции.

5. Разработка экономико-математической модели, методики оценки эффективности и технико-экономических показателей функционирования энергосистем с АЭС в интеграции с водородными энергетическими комплексами.

1. Шпильрайн Э.Э. Введение в водородную энергетику / Э.Э. Шпильрайн, С. П. Малышенко, Г. Г. Кулешов. М.: Энергоатомиздат, 1984. - 264с.

2. Дмитриев А. Л. Перспективы применения водорода в качестве энергоносителя/ A. J1. Дмитриев, Н. С. Прохоров // Химическая промышленность. 2003. -Т. 80.-№10.-С. 27-29.

3. Коротеев A.C. Водород энергоноситель XXI века / А. С. Коротеев, В. А. Смоляров // Высокие технологии. - 2005. - Март-апрель. - С. 26-28.

4. Брусницын А. Два сценария развития водородных технологий /

5. A. Брусницын // Мировая энергетика. 2007. - №6 (42).

6. Кузык Б. Н. На пути к водородной энергетике / Б. Н. Кузык, В. И. Кушлин,

7. B. Ю. Яковец. М.: Институт экономических стратегий, 2005. - 160 с.

8. Краснянский М. Энергетическая безопасность человечества в XXI веке /

9. М. Краснянский // ЭПР (энергетика, промышленность, регионы). 2006. -№1.

10. Тарасов Б. П. Водород для производства энергии: проблемы и перспективы /

11. Б. П. Тарасов, М. В. Лотоцкий // Intern. Sei. J. for altem. Energy and Ecology. 2006. - №8 (40). - P.72-90.

12. Водородная энергетика: состояние и перспективы // Intern. Sei. J. for altem.

13. Energy and Ecology. 2007. - №3 (47). - P. 172-177.

14. Пономарёв-Степной Н. Н. Атомно-водородная энергетика / Н. Н. Пономарёв-Степной, А. Я. Столяревский // Intern. Sei. J. for altern. Energy and Ecology. 2004. - №3 (11). - P.5-10.

15. Водород. Свойства, получение, хранение, транспортирование, применение:справочное изд. / Гамбург Д.Ю., Семенов В.П., Дубовкин Н.Ф., Смирнова Л.Н. М.: Химия, 1989. - 672 с.

16. Коробцев С. В. Современные методы производства водорода / С. В. Коробцев // Международный химический саммит. Москва, 1 2 июля. 2004. / Институт водородной энергетики и плазменных технологий РНЦ «Курчатовский институт».

17. Болдырев В. М. Водородная энергетика / В. М. Болдырев // Промышленные ведомости. 2006. - №5.

18. Перспективы производства жидких и газообразных синтетических топлив из угля и использование энергии ядерного реактора / В. Н. Гребенник и др. // Атомно-водородная энергетика и технология.- М.: Атомиздат, 1982. -Вып. 4.- С.23-60.

19. Клер А. М. Исследование технологии комбинированного производства водорода и электроэнергии из угля / А. М. Клер, Э: А. Тюрина,

20. A. С. Медников // Известия РАН. Энергетика.- 2007. № 2. - С. 145 - 153.

21. Словецкйй Д. И. Плазмохимическая переработка углеводородов: современное состояние и перспективы / Д. И. Словецкйй / Институт нефтехимического синтеза им. А. В. Топчиева РАН. 2005г.

22. Животов В. Плазменные методы производства водорода / В. Животов // Инновации 2006. - №П (98). - С. 112-113.

23. Легасов В.А. Плазмохимические методы получения энергоносителей /

24. B. А. Легасов и др. II Атомно-водородная энергетика и технологии. М.: Атомиздат, 1982. - Вып. 5. - С.71-84.

25. Бочин В. П. О разложении воды в неравновесной плазме / В. П. Бочин и др. // Атомно-водородная энергетика и технологии. М.: Атомиздат, 1979. -Вып. 2. - С.206—212.

26. Адамович Б. А. Система водородной энергетики / Б.А.Адамович,

27. A. Г. Дербичев, В. И. Дудов // Автомобильная промышленность. 2005. -№7.

28. Легасов В. А. Методы получения водорода путем разложения воды /

29. B. А. Легасов, Г. А. Котельников, В. К. Попов // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Атомиздат, 1978. - Вып. 1. - С.37-61.

30. Белоусов И. Г. Теория тепловых методов получения водорода из воды / И. Г. Белоусов // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Атомиздат, 1980. - Вып. 3. - С. 172-247.

31. Мазур И. И. Новая энергетическая парадигма «Энергия будущего» для мирового сообщества / И. И. Мазур // Intern. Sei. J. for altem. Energy and Ecology. 2005. - №12 (32). - P. 110-114.

32. Шпильрайн Э. Э. Применение водорода в энергетике и в энерготехнологических комплексах / Э. Э. Шпильрайн, Ю. А. Сарумов, О. С. Попель // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Атомиздат, 1982. - Вып. 4. - С.5-22.

33. Малышенко С. П. Сегодня и завтра водородной энергетики /

34. C. П. Малышенко, Ф. Н. Пехота // «Энергия». 2003. - №1. - С.2-8.

35. Байрамов А. Н. Эффективность производства водорода на основе современных технологий / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Известия РАН. Энергетика.- 2009. №1. - С. 128-137.

36. Кондратьев К. Я. Современное состояние и перспективы развития мировойэнергетики / К. Я. Кондратьев, В. Ф. Крапивин // Энергия.- 2006. №2. -С. 17-23.

37. Хрусталев В. А. Вопросы эффективности водородного производства на базеэнергии АЭС / В. А. Хрусталев, А. В. Портянкин // Проблемы совершенствования топливно-энергетического комплекса: сб. научн. тр./ СГУ. Саратов, 2006. - Вып.4. - С.62-66.

38. Байрамов А. Н. Оценка эффективности водородных циклов на базе внепиковой электроэнергии АЭС / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов, О. В. Шацкова // Теплоэнергетика. 2009. - № 11. - С. 41-45.

39. Отечественные электролизёры необходимая составляющая водородной энергетики в России / Н. В. Кулешов и др. // Международный симпозиум по водородной энергетике. 16 ноября. 2005.

40. Григорьев С. А. Математическое моделирование и оптимизация электролизеров воды с твердополимерным электролитом / С. А. Григорьев, А. А. Калинников, В. Н. Фатеев // Тяжелое машиностроение. 2007.- №7.- С.2-16.

41. Установки с электролизерами воды высокого давления для лунной базы / И. Н. Глухих и др. // Изв. РАН. Энергетика. 2007. - №3.- С.35-45.

42. Water Electrolysis Enables Renewables to Hydrogen. Distributed Energy Systems. Hydrogen Technology Group Электронный ресурс. — Режим доступа www.protonenergv.com

43. Пат. 2224051 Российская Федерация, МГЖ7 С 25 В1/04, С 25 В9/12. Установка для разложения воды электролизом / Могилевский И.Н., Суриков А.К., Овсянников Е.М.- №2003104497/15; заявл. 17.02.2003; опубл. 20.02.2004.

44. Научно-информационный справочник Электронный ресурс. Режим доступа http://ru.wikipedia.org.

45. Дмитриев A. JI. Экономические и технические проблемы развития водородного транспорта с целью улучшения экологического состояния окружающей среды /А. Л. Дмитриев // Intern. Sei. J. for altem. Energy and Ecology. -2004.-№ 1 (9). P. 14-18.

46. Зайченко В. M. Экономические показатели комплексной технологии переработки газа и древесных отходов с получением водорода и чистых углеродных материалов / В. М. Зайченко, Э. Э. Шпильрайн, В. Я. Штеренберг // Теплоэнергетика. 2006. - №12. - С.50-57.

47. Пономарев-Степной Н. Н. От мега к гигапроектам / Н. Н. Пономарев-Степной, А. Я. Столяревский // Экономика России: XXI век.- №22.

48. Костин В.И. На пути к атомио-водородной энергетике / В. И. Костин // Город и горожане. 2006. - №34 (1119).

49. Высокотемпературный газоохлаждаемый реактор ВГР-50 энергохимическойустановки /В. П. Глебов и др. // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Атомиздат, 1982. - Вып. 5. - С.118-123.

50. Высокотемпературные реакторы с гелиевым теплоносителем (возможности,перспективы применения, технические проблемы) / Н. Н. Пономарёв-Степной и др. // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Атомиздат, 1978. - Вып. 1. - С.80-109.

51. Андрющенко,А. И. Теплофикационные установки и их использование / А. И. Андрющенко, Р. 3. Аминов, Ю. М. Хлебалин. М.: Высш. шк., 1989. -256 с.

52. Возможность промышленного внедрения РУ с ВТГР для промышленного производства водорода / В. И. Костин и др. // Тяжёлое машиностроение. -2007. -№3. -С. 9- 14.

53. Дресвянников А.Ф. Современные аспекты аккумулирования водорода. Обзор. / А. Ф. Дресвянников, С. Ю. Ситников // «Известия ВУЗов. Проблемы энергетики». 2006. - № 3-4. - С.72 - 84.

54. Яртысь В. А. Обзор методов хранения водорода / В. А. Яртысь, М. В. Потоцкий / Институт проблем материаловедения ПАН Украины. (2003 г.).

55. Коротеев А. С. Перспективы использования водорода в транспортных средствах / А. С. Коротеев, В. В. Миронов, В. А. Смоляров // Intern. Sei. J. for altern. Energy and Ecology. 2004. - №1 (9).- C. 5-13.

56. Тарасов Б.П. Металлогидридные системы обратимого хранения водорода /

57. Б. П. Тарасов // Альтернативная энергетика и экология: сб. тезисов второго Международного симпозиума «Безопасность и экономика водородного транспорта». 2003. - С. 38-39 (спец. выпуск.).

58. Методы хранения водорода и возможности использования металлогидридов

59. Б. П. Тарасов и др. // Intern. Sei. J. for altem. Energy and Ecology. 2005. -№12(32).-C. 14-37.

60. Гидридные системы: справочник / Б. А. Колачёв и др.. М.: Металлургия,1992.-350с.

61. Михеева В. И. Гидриды переходных металлов / В. И. Михеева. М.: АН СССР, 1960. - 198с.

62. Антонова М. М. Свойства гидридов металлов / М. М. Антонова. Киев: Наукова думка, 1975. - 128с.

63. Материалы для хранения водорода: анализ тенденций развития на основе данных об информационных потоках / В. М. Ажажа и др. // Вопросы атомной науки и техники. Сер. вакуум, чистые материалы, сверхпроводники. 2006. - №1 (15). - С. 145-152.

64. Cost of Storing and Transporting Hydrogen / National Renewable Energy Laboratory of the U. S. Department of Energy. 1998. - P. 52.

65. Асланян Г.С. Проблематичность становления водородной энергетики / Г. С. Асланян, Б. Ф. Реутов // Теплоэнергетика. 2006. - № 4. - С 66-73;

66. Hydrogen, Fuel Cells and Infrastructure Technologies Program — Hydrogen Storage/ U.S. Department of Energy Energy Efficiency and Renewable Energy.

67. Шерстобитов И. В. О способе привлечения к регулированию мощности АЭС и базовых ТЭС / И. В. Шерстобитов, А. С. Ляшов / Кубанский государственный технологический университет. 2008.

68. А. с. 1724905 СССР, МКИЗ F 01 К 13/00. Способ получения пиковой мощностиЛО. Н. Лебедь, С. Ю. Беляков, Б. Г. Тимошевский (СССР). № 4834871/06; заявл. 09.04.90; опубл. 07.04.92, Бюл. № 13. -2 е.: ил.

69. Столяревский А. Я. Аккумулироваиие вторичной энергии /А. Я. Столяревский // Атомно-водородная энергетика и технология. М.: Энергоатомиздат, 1982. - Вып. 4. - С.60-125.

70. Кириллов П. Л. Переход на сверхкритические параметры путь совершенствования АЭС с водоохлаждаемыми реакторами / П. Л. Кириллов // Теплоэнергетика. 2001. - № 12. - С. 6 - 10.

71. Кириллов П. Л. Водоохлаждаемые реакторы на воде сверхкритических параметров / П. Л. Кириллов // Теплоэнергетика. 2008. - № 5. - С. 2 - 5.

72. Хрусталёв В. А. О некоторых аспектах эффективности электролиза воды на

73. АЭС / В. А. Хрусталёв // Повышение эффективности и оптимизация теплоэнергетических установок: сб. научн. тр. / под ред. А. И. Андрющенко./ СПИ. Саратов, 1988. - С. 19 - 22.

74. Бычков А. М. О возможностях производства электроэнергии на основе комплексного использования органического и водородного топлива/ А. М. Бычков // Энергетик. 2006. - № 8. - С. 21 - 22.

75. Научно-технические основы высокоэффективного производства электроэнергии с комплексным использованием органического и водородного топлива / О. Н. Фаворский и др. // Энергетик. 2008. - № 1.- С.З - 6.

76. Hydrogen as an Energy Carrier and its Production by Nuclear Power / International Atomic Energy Agency. 1999. - May. - P.347.

77. Якименко JI. M. Электролиз воды / Л.М.Якименко, И. Д. Модылевская, 3. А. Ткачек. М.: Химия, 1970. - 263с.

78. Якименко Л. М. Электродные материалы в прикладной электрохимии/' Л. М. Якименко. М.: Химия, 1977. - 264 с.

79. Якименко Л. М. Производство водорода, кислорода, хлора и щелочей/ Л. М. Якименко. М.: Химия, 1981.-279 с.

80. Байрамов А. Н. Оценка удельных капиталовложений в цилиндрические ёмкости для хранения газообразного водорода / Р. 3. Аминов, А. Н. Байрамов // Известия Высших учебных заведений. Проблемы энергетики. 2007. - № 5-6. - С.69-77.

81. ГОСТ СССР 9617-76. Сосуды и аппараты. Ряды диаметров. Введ. 197801-01. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 4 с.

82. Кузнецов А.Ф. Технико-экономический анализ стальных конструкций / А.Ф.Кузнецов. 4.1: Оценка вариантов. - Челябинск: Южно-Уральский Государственный университет, 1999. - 51с.

83. Кузнецов А.Ф., Козьмин Н.Б. Технико-экономический анализ стальных конструкций / А. Ф. Кузнецов, Н. Б. Козьмин. 4.2: Выбор экономичных сталей и профилей. - Челябинск: Южно-Уральский Государственный университет, 1999. - 58с.

84. Тахтамышев А.Г. Примеры расчета стальных конструкций / А. Г. Тахтамышев.- 2-е. М.: Стройиздат, 1978. - 239 с.

85. Арчаков Ю.И. Водородная коррозия стали / Ю. И. Арчаков. М.: Металлургия, 1985. 192с.

86. Некрасов Б.В. Основы общей химии /Б. В. Некрасов. Т.1. - 4-е изд. - СПб.:1. Лань, 2003. 656с.

87. Арчаков Ю. И. Водородоустойчивость стали. Серия: достижения отечественного металловедения / Ю. И. Арчаков. М.: Металлургия, 1978,- 152с.

88. Пат. 2309325 Российская Федерация, МПК7 F 22 В 1/26. Парогенератор / А. Н. Грязнов, С. П. Малышенко. №2005139564/06; заявл. 19.12.2005; опубл. 27.10.2007, Бюл. №3.-10 е.: ил.

89. Пат. 2300049 Российская Федерация, МПК7 F 22 В 1/26. Мини-парогеиератор / А. Н. Грязнов, С. П. Малышенко. № 2005139563/06; заявл. 19.12.2005; опубл. 27.10.2007, Бюл. № 15.-7 е.: ил.

90. Разработка и исследование экспериментального водородо-кислородного парогенератора мощностью 10 МВт(т) / И. Н. Бебелин и др. // Теплоэнергетика. 1997. - № 8. - С. 48-52.

91. Трояновский Б. М. Турбины для атомных электростанций / Б. М. Трояновский.- М.: Энергия, 1978. 2-е изд. - 232 с.

92. Теплоэнергетика и теплотехника. Общие вопросы: справочник / под общ. ред. чл.-корр. РАН А. В. Клименко и проф. В. М. Зорина. 3-е изд., пере-раб. М.: МЭИ, 1999.-528 с.

93. Методика и практика технического диагностирования и определения остаточного ресурса шаровых резервуаров и газгольдеров / X. М. Ханухов и др. // Промышленное и гражданское строительство. 2001. - № 6. - С. 24 -29.

94. Ларин Е. А. Расчёты надёжности теплоэнергетического оборудования электростанций / Е. А. Ларин, О. В. Гончаренко. Саратов: СПИ, 1987. - 68 с.

95. Надёжность теплоэнергетического оборудования ТЭС и АЭС / Г. П. Глады-шев и др.. М.: Высш. шк., 1991. - 303 с.

96. Колотовский А. Н. Эксплуатация запорной арматуры на объектах магистральных газопроводов ОАО «Газпром» / А. И. Колотовский // Арматуро-строение. 2006. - № 2 (41). - С. 62-65.

97. Региональная эффективность проектов АЭС / под ред. П. Л. Ипатова. М.:

98. Энергоатомиздат, 2005. 228 с.

99. Мордкович В. 3. Трезвый взгляд на водородную энергетику / В. 3. Мордкович // Химия и жизнь XXI век. - 2006. - № 5. - С.8-11.$ ®

100. Русанов В. Д. Экология и водород / В. Д. Русанов // Экология и промышленность России. 2006. - № 10. - С. 20 - 21.

101. Зайченко В. М. Водородная энергетика: современное состояние и направления дальнейшего развития / В. М. Зайченко, Э. Э. Шпильрайн, В. Я. Штеренберг // Теплоэнергетика.- 2003. № 5. - С. 61 - 67.

102. Кириллов Н. Г. Когда наступит «водородная экономика» / Н. Г. Кириллов //

103. НефтьГазПромышленность. 2008. - № 1. - С. 46 - 51.

104. Жарков С. В. С водородной энергетикой по пути / С. В. Жарков // Энергия:экономика, техника, экология. 2006. - № 3. - С. 35 - 38.

105. Пономарёв-Степной Н. Н. Атомно-водородная энергетика / Н. Н. Пономарёв-Степной // Атомная энергия. 2004. - № 6. - Т. 96. - С. 411-425.

106. Российская Федерация. Приложение № 2 к Постановлению Правительства от 12 июня 2003 г. № 344.

107. Промышленная теплоэнергетика и теплотехника: справочник / под общ. ред. чл.-корр. РАН А. В. Клименко и проф. В. М. Зорина. -3-е изд., перераб. М.: Изд-во МЭИ, 2004. - 632 с.

108. Российская Федерация. Приложение № 1 к Постановлению Правительства от 12 июня 2003 г. № 344.

109. Методические рекомендации по оценке эффективности инвестиционных проектов и их отбору для финансирования. М., 1994. - 80 с.