В настоящее время концепция развития крупной ядерной энергетики с быстрыми реакторами-размножителями признана главным перспективным направлением во всех высокоразвитых странах. Расхождения касаются только оценок времени и усилий, необходимых для решения всего комплекса проблем, связанных с созданием экономичной ядерной энергетики с такими реакторами. Для перехода к реакторам-размножителям необходимо от 10 до 40 лет, т. е. переход намечается к 1980—2010 г.
При наличии в энергосистемах наряду с быстрыми также и тепловых реакторов встает вопрос о распределении между ними функций. Поскольку быстрые реакторы обеспечивают необходимый темп накопления вторичного ядерного горючего, а следовательно, и темп прироста мощностей ядерной энергетики, то они не могут работать с пониженным значением φ.
Итак, быстрые реакторы должны располагаться только в базисной части графика нагрузки энергосистемы; более того, перспективность быстрых реакторов определяется в значительной степени тем, насколько они в состоянии работать при максимально высоком коэффициенте ф.
Работа быстрых реакторов-размножителей при низких значениях φ недопустима и потому, что это приводит к неоправданно длительной задержке ядерного горючего в топливном цикле, «замораживанию» в нем больших материальных ценностей [1] и, наконец, к типичному для быстрых реакторов резкому увеличению себестоимости электроэнергии (cм. рис. 2-2).
Можно предположить, что ко времени широкого применения быстрых реакторов не только доля ежегодного ввода, но и доля выработки электроэнергии на АЭС станет преобладающей и тогда реакторы на тепловых нейтронах неизбежно будут работать при пониженных значениях φ, осуществляя регулировочные функции. В этом случае встанет вопрос о наивыгоднейшем распределении нагрузки и очередности разгрузки различных типов АЭС (существует подобная задача для различных типов тепловых электростанций). Эта задача с успехом может быть решена по методике, изложенной выше [формула (6-6)].
Таким образом, в перспективе следует ожидать использования АЭС с тепловыми реакторами для выполнения регулировочных функций в энергосистемах, а также функций аварийного резерва.
В этом смысле АЭС приближаются к ГЭС, так как основные эксплуатационные черты тех и других имеют примерное сходство: использование непрерывно возобновляемых энергоресурсов водотока (ГЭС) или непрерывно существующих энергоресурсов в виде топливной загрузки с большой длительностью кампании (АЭС), низкая себестоимость электроэнергии, большая маневренность оборудования, высокая доля постоянной составляющей и малая доля топливной составляющей в себестоимости электроэнергии.
При наличии в энергосистемах атомных опреснительных установок возможно и экономически весьма полезно использовать такие двухцелевые установки в качестве регулятора-потребителя энергосистемы, поскольку хранение воды в отличие от электроэнергии не представляет трудностей. В этом случае технологическая схема установки может обеспечить возможность работы такой АЭС как с максимальной выработкой электроэнергии (конденсационный режим) для удовлетворения пиковых потребностей в электроэнергии, так и с минимальной или нулевой выработкой электроэнергии, но с максимальной выработкой пресной воды в период прохождения минимума. В этом случае может быть обеспечен базисный режим эксплуатации тепловой мощности реактора, если экономическая целесообразность такого режима доказана.
При использовании на опреснительной АЭС быстрого реактора установка становится трехцелевой, так как добавляется функция расширенного воспроизводства ядерного горючего для развивающейся ядерной энергетики. В этом случае обеспечивается максимальное значение коэффициента использования номинальной тепловой мощности реактора за счет гибкой технологической схемы, что в наилучшей степени соответствует роли быстрых реакторов в ядерной энергетике.
В заключение следует сказать, что в настоящее время, пока доля ядерной энергетики в общем энергетическом балансе невелика, вновь вводимые АЭС могут размещаться (и обычно размещаются) в базисе нагрузок энергосистемы независимо от типа используемых в них реакторов. Но даже в этом случае находятся условия, когда в определенный период времени целесообразно длительно эксплуатировать АЭС при пониженной нагрузке, например для продления длительности кампании при работе на мощностном эффекте реактивности при постепенно уменьшающейся мощности [22].
