Значителното надхвърляне на бюджета и графиците за строителство на редица реактори от последно поколение принуждават много инвеститори да изоставят нови ядрени проекти или да търсят начини да подобрят своите икономики. Един от най-обещаващите начини е да се комбинира ядрено производство със съхранение на енергия.
Атомна електроцентрала със съхранение на енергия има няколко предимства пред традиционната.
Първо, маневреността се увеличава и се появяват допълнителни начини за нейното осигуряване, което отваря нехарактерни пазарни ниши за ядрено производство: доставка на пикова и полупикова мощност, а в някои случаи и предоставяне на системни услуги.
Второ, разширяват се възможностите за участие на АЕЦ в доставката на битова или промишлена топлина.
Трето, когато се използват определени технологии за съхранение на енергия, ефективността на енергоблока се увеличава.
Четвърто, стойността на ядрената генерация като стабилизатор на енергийната система нараства в контекста на бързото нарастване на ролята на разпределените ВЕИ в нея.
Пето, с определени конструктивни характеристики устройството за съхранение на енергия може да служи като допълнително съоръжение за аварийно реагиране на ядрен енергоблок.
И накрая, шесто, такъв комплекс увеличава предимствата на атомните електроцентрали като нисковъглеродно производство.
Технологии за съхранение на енергия
Съществуват различни технологии за съхранение на енергия, базирани на различни физически принципи.
Повечето промишлени методи за съхранение на енергия се основават на нейното съхранение във форми, различни от електрически, с последващо преобразуване в електричество.
Най-широко използваното хидроакумулиране се извършва от помпено-акумулиращи водни електроцентрали (ПАВЕЦ) и се основава на издигането на водата до ниво, от което след това тече надолу, преминавайки през турбини и по този начин произвеждайки електрическа енергия.
Енергията (като правило електрическа), изразходвана за инжектиране, винаги е много по-голяма от получената енергия. Има необичайни концепции за хидравлични акумулатори, например изпомпване на вода в огромни цилиндрични резервоари с масивни бутала, които се изтласкват нагоре; в режим на разреждане на такъв акумулатор водата, изместена под тежестта на буталото, задвижва турбогенераторите. Някои водноелектрически централи (ВЕЦ) също могат да изпълняват функциите на съхранение на енергия като вторични.
Вторият, все по-разпространен вид съхранение на енергия са химическите батерии, които акумулират химическа енергия по време на зареждане, която се преобразува в електрическа енергия при разреждане.
В стационарната енергетика се използват различни видове такива батерии в зависимост от основните химични елементи, използвани в тях: литиево-йонни, натриево-сярни, натриево-никел-хлоридни, никел-металхидридни, оловно-киселинни, никел-кадмиеви, цинкови -бромиден и ванадий-редокс поток, както и някои други.
Специален тип запаметяващи устройства, използвани в енергетиката, са суперкондензаторите (електрохимични кондензатори). Основната характеристика на тази технология е натрупването на голяма потенциална разлика между два електрически слоя, които се появяват на границата между порест (за увеличаване на площта) електрод и електролит. Такива системи се характеризират с високи токове на разреждане.
От особен интерес за съвременната ядрена енергетика е топлинното съхранение – акумулирането на топлина или студ. В случай на студ (което е по-малко подходящо за енергийни комплекси, базирани на атомни електроцентрали), търговският продукт, доставен на потребителя, не е енергия, а напротив, възможността за нейното интензивно усвояване. Натрупването на топлина се извършва, като правило, в топлоинтензивни вещества, които са в течно или твърдо състояние на агрегат.
Пневматичните акумулатори се основават на съхранението на енергия чрез компресиране на газове – най-често въздух. Подземни кухини, като пещери или геоложки образувания, в които е настъпило разреждане в резултат на добива, могат да се използват като гигантски резервоари под налягане.
Ротационните или махови задвижвания се основават на натрупването на кинетична енергия от цикличното въртеливо движение на масивни ротори.
Формално съхранението на ядрено или органично гориво, включително синтетично гориво или водород, също може официално да се нарече метод за съхранение на енергия.
Екзотични технологии
Наред с изброените типове, които имат индустриално приложение, има и по-екзотични технологии, чието използване все още е на етап R&D или е ограничено до тясно специализирани области.
Те включват например свръхпроводящи устройства за съхранение, които съхраняват енергия поради магнитно поле; изомерни акумулатори, при които енергията се съхранява в голям брой атоми на определени изотопи, намиращи се в повишено енергийно (възбудено или изомерно) състояние.
Подробности на: https://atomicexpertnew.ru/nuclear_power_plant_with_a_chapel
