ЛУЧШАЯ ГИБКОСТЬ
Одним из основных преимуществ работы в режиме когенерации является дополнительная возможность гибкой работы АЭС, обеспечивающая более удобное изменение электрической мощности, которое предлагается в качестве услуг электросети для обеспечения баланса или корректировки выработки и спроса. Таким образом, когенерация предлагает альтернативу контролю нагрузки и / или контролю частоты. Как отмечалось в, обычно с точки зрения владельца / оператора установки предпочтительно эксплуатировать установку в режиме постоянной полной нагрузки (полная номинальная тепловая мощность и полная электрическая мощность, т.е. базовая нагрузка) в максимально возможной степени, а не в гибком режиме, поскольку Обычно считается наиболее эффективным использованием капитальных вложений. Однако, с точки зрения системы электроснабжения в целом и оператора сетевой системы, может быть предпочтительным, чтобы АЭС работали гибко, когда это необходимо для системы, по причинам, которые обсуждаются в работе. С когенерацией это может быть можно эксплуатировать ядерный блок при постоянной полной тепловой мощности при изменении электрической мощности, когда когенерация позволяет использовать избыточную тепловую мощность из реактора, которая в противном случае была бы потрачена впустую.
Например, некоторые АЭС в государствах-членах в настоящее время используют часть тепловой энергии (в некоторых случаях до 15%) для обеспечения теплом промышленного или районного использования. В соответствии с этим принципом теплопередача может регулироваться, позволяя изменять электрическую мощность, оставляя тепловую мощность, извлеченную из ядерного ядра, неизменной.
СНИЖЕНИЕ ВЛИЯНИЯ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ
Поскольку ядерная энергия является источником энергии, не содержащей углерода, ожидается значительная экономия за счет утилизации отработанного тепла действующих АЭС. Если принять во внимание модифицированный ядерный реактор, вырабатывающий 10 ТВт (т) тепла в год в дополнение к производству электроэнергии, предполагаемые выбросы углерода могут быть сокращены на 2 Мт / год СО2.
Доля общих выбросов ПГ в промышленном секторе в 2010 году оценивалась в 21%. Распределение по отраслям промышленности показывает, что неметаллические отрасли (например, цементная), металлургическая и химическая и нефтехимическая отрасли являются одними из крупнейших источников выбросов ПГ.
Когенерация снижает отходы и загрязнение благодаря эффективности. В результате деления атомов урана образуются два средних тяжелых атома, которые называются продуктами деления. Некоторые из продуктов деления очень радиоактивны и должны быть утилизированы как ядерные отходы. Использование большего количества энергии на деление в режиме когенерации соответственно уменьшает количество отходов, генерируемых на единицу энергии, без воздействия на передний и задний концы топливного цикла энергетического реактора. При практическом использовании рекуперации тепла АЭС когенерация снижает количество тепла, сбрасываемого в окружающую среду.
ЭНЕРГЕТИЧЕСКАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ
Ядерные реакторы, способные производить высококачественный технологический пар с типичными параметрами 540 ° С и 18 МПа, позволили бы установкам соответствовать требованиям, возникающим в широком спектре промышленных процессов. В нефтехимической, химической, металлургической, неметаллической минеральной, пищевой и целлюлозно-бумажной промышленности применяются энергоемкие процессы, требующие как пара, так и электроэнергии. Когенерация обеспечивает экономичное решение для удовлетворения их потребностей по сравнению с промышленным энергоснабжением, в котором в настоящее время преобладают электричество (34%), произведенное из ископаемого топлива, и природный газ (31%).
Ядерные реакторы, генерирующие очень высокие температуры на выходе хладагента, могут быть использованы для содействия производству синтетических топлив, таких как метанол, этанол и их производные. Это будет инновационное применение ядерной энергии и может помочь удовлетворить будущий спрос на топливо для транспортных целей. Он представляет собой огромный рынок, в настоящее время почти полностью основанный на ископаемом топливе. Ядерная энергия также может быть использована для газификации угля, добычи нефти и, в конечном итоге, для получения водородного топлива без выбросов CO2. Однако инфраструктура для использования синтетического топлива, особенно в случае экологически безопасного водородного топлива, все еще отсутствует в более широком масштабе. Из-за высокой температуры, которая может быть достигнута, инновационные применения исследуются главным образом в реакторах с газовым охлаждением.
ЛУЧШАЯ ЭКОНОМИКА
Экономическая эффективность является критической проблемой для неэлектрических применений ядерной энергетики в целом. В некоторых случаях близость электростанции к пользователям - будь то на промышленной площадке или в центре народонаселения - необходима для ограничения потерь и затрат на передачу энергии или продуктов. Некоторые крупные приложения также требуют развития инфраструктуры, такой как тепловые сети для систем централизованного теплоснабжения и водоснабжения (водопроводные трубы и насосы) для пресной воды. Многие страны в настоящее время изучают эти возможности.
Стоимость передачи может значительно возрасти с расстоянием, как подчеркивалось в недавнем исследовании; следовательно, установка на месте или местоположение, близкое к месту спроса, является предпочтительным. Некоторые приложения технологического тепла не обязательно должны находиться вблизи населенных пунктов. Например, производство водорода может быть сосредоточено либо в удаленных промышленных центрах, транспортируя продукт по мере необходимости, либо с передачей электроэнергии на низкотемпературные электролизеры, близкие к спросу.
Стоимость энергии может быть снижена, если когенерационная опреснительная установка предназначена для экономически эффективного извлечения тепла отработавшей АЭС вместо сжигания ископаемого топлива. Дальнейшая экономия возможна благодаря совместному расположению с АЭС для совместного использования оборудования и снижения потерь температуры или давления пара при передаче. Получение кредита на продукты, не являющиеся электроэнергией по конкурентоспособным ценам, посредством утилизации отработанного тепла и совместного использования оборудования с АЭС, может снизить эффективные затраты на производство электроэнергии на целых 20%, как сообщалось в недавнем технико-экономическом обосновании в Японии.