Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency
The results of determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants with WWER-1000 reactors according to the methodology of full energy costs are presented. The procedure for determining the efficiency of technologies by this methodology was published earlier. In part...
Збережено в:
| Дата: | 2018 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2018
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/691 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871104201422012416 |
|---|---|
| author | Bilodid V.D. |
| author_facet | Bilodid V.D. |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Bilodid V.D.",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Bilodid V.D. |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:44Z |
| description | The results of determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants with WWER-1000 reactors according to the methodology of full energy costs are presented. The procedure for determining the efficiency of technologies by this methodology was published earlier. In part 1 of this article, which was published in the 2nd issue of «The Problems of General Energy» for 2018, one can find calculated values of the total energy costs for the construction of nuclear power plants. In part 2 of the article, which is published in the 3rd issue of «The Problems of General Energy» for 2018, we present the results of calculations of energy expenditure for the receipt of nuclear fuel, which is necessary for the work of NPP during its lifetime.Part 3 covers the questions of energy costs for the operation of a large NPP with a power of 3.0 GW and the cost of its decommissioning and determines the final characteristics of its energy efficiency. As a result of these calculations, it was established that the efficiency of power generation at NPPs in the case of invariable rate of the National Bank of Ukraine (NBU) relative to the foreign exchange rates at an average UAH inflation of 7.5% is practically zero. Namely, the coefficient of energy efficiency of power generation at NPPs has a level of 1.106, which is evidence of the almost total expenditure of energy produced by the NPP for its own existence and reproduction. This also shows the unprofitableness of targeting to the purchase of technologies, equipment and materials for the operation of power units for import at the NBU exchange rates.The efficiency of power generation at NPPs at the rate determined by the parity of the purchasing power of US dollar in Ukraine (energy efficiency factor is 1.88), shows that 88% of the electricity generated by this NPP is predicted to be useful for the people. This also indicates the efficiency of using domestic technologies, equipment and materials for the operation of power facilities. |
| doi_str_mv | 10.15407/pge2018.04.029 |
| first_indexed | 2026-03-24T02:02:37Z |
| format | Article |
| fulltext |
29
Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних
енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
Метою статті в цілому є висвітлення результатів
обчислень стосовно ефективності вироблення елек-
троенергії на АЕС задля правильної оцінки її реаль-
ної енергетичної ефективності. У частині 3 цієї стат-
ті висвітлюються результати оцінок щодо повних
енергетичних витрат на експлуатацію крупної АЕС,
яка складатиметься з трьох енергоблоків загальною
потужністю 3,0 ГВт впродовж 40 років, її ліквідацію
та ліквідацію відходів, а також визначається енер-
гетична ефективність вироблення електроенергії за
методологією повних енергетичних витрат [3].
Враховуючи те, що при визначенні витрат
енергії на експлуатацію енергетичних об’єктів
за методологією, описаною в [3], необхідно зна-
ти витрати на їх ліквідацію, почнемо саме з цього
визначення.
Повні енергетичні витрати на ліквідацію АЕС
Ліквідація енергоустановки після завершення
її планового терміну експлуатації може включати
такі витрати:
витрати енергії на експлуатацію електро-
станції пов’язані із її зупинкою і підготовкою до
демонтажу;
витрати енергії пов’язані з реалізацією час-
тини майна станції, яке може бути продане для по-
дальшого використання;
витрати енергії на демонтаж обладнання та
будівель;
витрати енергії на утилізацію відходів, ре-
культивацію земель, збереження та захоронення
особливо шкідливих речовин та елементів елек-
тростанції.
Витрати енергії на експлуатацію електростан-
ції пов’язані із її зупинкою і підготовкою до де-
монтажу мають різні масштаби для різних типів
електростанцій. Якщо для ТЕС, СЕС чи інших
об’єктів вони можуть бути практично нульови-
ми, то для АЕС вони є дуже значними. Зняття
з експлуатації енергоблоків АЕС – одна з най-
складніших завдань у комплексі використання
атомної енергії. Через 30–40 років після пуску у
АЕС закінчується її ресурс і її потрібно виводити
СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ЕНЕРГОЗБЕРІГАЮЧИХ
ТЕХНОЛОГІЙ ТА ОПТИМІЗАЦІЯ ЕНЕРГОЄМНИХ ВИРОБНИЦТВ
ISSN 2522-4344 (Online), ISSN 1562-8965 (Print). The problems of general energy, 2018, 4(55): 29–35
doi: https://doi.org/10.15407/pge2018.04.029
УДК 620.92 В.Д. БІЛОДІД, канд. техн. наук, ст. наук. співр.
Інститут загальної енергетики НАН України,
вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна
ВИЗНАЧЕННЯ ЕФЕКТИВНОСТІ ВИРОБЛЕННЯ ЕЛЕКТРИЧНОЇ ЕНЕРГІЇ АТОМНИМИ
ЕЛЕКТРОСТАНЦІЯМИ ЗА МЕТОДОЛОГІЄЮ ПОВНИХ ЕНЕРГЕТИЧНИХ ВИТРАТ
ЧАСТИНА 3. ВИТРАТИ ЕНЕРГІЇ НА ЕКСПЛУАТАЦІЮ, ЛІКВІДАЦІЮ
ТА ВИЗНАЧЕННЯ ЗАГАЛЬНОЇ ЕФЕКТИВНОСТІ
Приведені результати дослідження з визначення ефективності вироблення елек-
тричної енергії атомними електростанціями з реакторами ВВЕР-1000 за методо-
логією повних енергетичних витрат. Визначення ефективності технологій за цією
методологією опубліковано раніше. У частині 1 статті були визначені повні енер-
гетичні витрати на будівництво АЕС [1]. У частині 2 наводяться результати розра-
хунків щодо витрат енергії на отримання ядерного палива [2]. У частині 3 висвітлю-
ються питання щодо витрат енергії на експлуатацію АЕС впродовж 40 років, витрат
енергії на її ліквідацію, на переробку відпрацьованого ядерного палива, а також
визначається остаточна ефективність вироблення електроенергії на АЕС.
К л ю ч о в і с л о в а : атомна електростанція, повні енергетичні витрати, ефектив-
ність вироблення електроенергії, енергетичні витрати на експлуатацію та ліквідацію.
© В.Д. БІЛОДІД, 2018
30
В.Д. БІЛОДІД
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
з експлуатації. Кожна АЕС повинна бути, врешті-
решт, розібрана в ідеалі до «зеленої галявини».
Після зупинки досить великий період часу АЕС
перебуватиме у законсервованому стані з метою
зниження радіоактивного фону на її об’єктах, що
унеможливлює негайну ліквідацію. Окрім того
на АЕС продовжується зберігання відпрацьо-
ваного ядерного палива (ВЯП), радіоактивних
відходів (РАВ), продовжується споживання елек-
троенергії для охолодження сховищ ВЯП та РАВ
та інших потреб. На АЕС продовжує працювати
скорочений персонал станції, бригади по демон-
тажу певних не забруднених елементів станції,
охорона забезпечує безпеку станції та перешко-
джає доступ до її об’єктів сторонніх осіб. Цей
період, за даними [4], може продовжуватися до
100 років і більше.
Вилучені з активної зони ядерного енерге-
тичного реактора (ЯЕР) ТВЕЛ-и у збірках з ВЯП
зберігають у басейні витримки АЕС протягом
5–10 років для зниження в них тепловиділення і
розпаду короткоживучих радіонуклідів. Цією опе-
рацією, обов’язковою для всіх АЕС, завершуєть-
ся паливний цикл ЯЕР. Слід зазначити, що в 1 кг
ВЯП АЕС в перший день після його вивантаження
з реактора міститься від 26 до 180 тис. Ки радіоак-
тивності. Через рік активність 1 кг ВЯП знижуєть-
ся до 1 тис. Ки, а через 30 років – до 0,26 тис. Ки.
Для приблизних оцінок можна вважати, що через
рік після виїмки, в результаті розпаду короткожи-
вучих радіонуклідів активність ВЯП скорочується
в 11–12 разів, а через 30 років – у 140–220 раз і
далі повільно зменшується протягом сотень років
[5]. Після тимчасового зберігання ВЯП у басей-
нах витримки його необхідно відправити на пере-
робку або зберігання у спеціальних сховищах. В
якості альтернативи зберігання ВЯП можливе на
поверхні землі в бетонних або сталевих контейне-
рах, які називаються «сухими контейнерами». Це
зберігання також вважається тимчасовим.
За даними [6], станом на грудень 2011 р. у
світі були зупинені для виведення з експлуатації
124 ЯЕР. У 2011 р. було завершено демонтаж одно-
го з реакторів – вдосконаленого охолоджуваного
газом реактора (AGR) «Уиндскейл» в Сполучено-
му Королівстві Великобританії, в результаті чого
кількість зупинених і повністю демонтованих
ЯЕР досягло 16. Ще 50 ЯЕР знаходилися в проце-
сі демонтажу, 49 – в режимі безпечної консервації,
3 – під укриттям, а для 6 реакторів стратегія знят-
тя з експлуатації на той час ще не була визначена.
За даними [7], станом на 2018 р. ЯЕР, які ви-
водяться з експлуатації, налічуються 166, з них
– 12 зупинені в результаті аварій, 37 – закриті
передчасно політичними рішеннями та 117 – що
відпрацювали свій термін або стали економічно
невигідними.
За дослідженням [7] методи фінансування ви-
ведення з експлуатації залежать від країни. Серед
найпоширеніших є:
передоплата, де грошові кошти накопичу-
ються на окремому рахунку ще до введення АЕС
в експлуатацію. Це може бути зроблено кількома
способами, але кошти не можуть бути відкликані,
крім витрат на виведення з експлуатації.
формування спеціального фонду за рахунок
відрахувань частки вартості електроенергії (над-
бавки в тарифі на електроенергію), сплаченої спо-
живачами. Така система діє в США, де ці відра-
хування становлять від 0,1 до 0,2 центи/(кВт·год).
кредитування або страхування, яке здійсню-
ється шляхом придбання власником АЕС акреди-
тиву або страхового зобов’язання, які гарантують,
що витрати на виведення з експлуатації будуть по-
криті за будь-яких умов.
У США вважають, що близько двох третин
загальної кошторисної вартості виведення з екс-
плуатації ЯЕР вже зібрано за рахунок надбавок
до тарифів, залишилося зібрати близько 9 млрд
$US, які заплановано отримати впродовж експлу-
атації ще працюючих АЕС. Вважається, що цих
коштів вистачить на виведення з експлуатації
близько 100 ЯЕР (в середньому по 320 млн $US
на одиницю). З вищенаведених даних випливає,
що фонд виведення з експлуатації у США плану-
ється у обсязі приблизно 30–32 млрд $US. Разом
з тим приведена вище оцінка, вочевидь, значно
занижена. Так, наприклад, лише затрати США на
демонтаж та зняття з експлуатації ядерних уста-
новок у 2011 р., за оцінками МАГАТЕ [6], склали
69,3 млрд $US, що більш ніж вдвічі перевищує
суму фонду. І це лише за один рік і без захоро-
нення РАВ.
Для американських реакторів очікувані загаль-
ні витрати на виведення з експлуатації варіюють-
ся від 544 до 821 млн $US на одиницю. Ці оцінки
є різними для різних ЯЕР. Так для енергоблоків
потужністю понад 1100 МВт питома вартість очі-
кується обсягом від 460 до 730 $US/кВт, а для
енергоблоків 550 МВт – від 1070 до 1220 $US/
кВт [7]. Там же наводяться приклади вартості ви-
ведення з експлуатації енергоблоків АЕС в інших
країнах. Так при виведенні ЯЕР на АЕС Loviisa
(Фінляндія) потужністю 1004 МВт питомі затрати
склали 325 €/кВт. Для швейцарської АЕС з реак-
тором PWR потужністю 1000 МВт детальна оцін-
ка вартості виведення з експлуатації дала цифру
в 617 €/кВт. У Словаччині у детальному прикладі
розрахунку показана питома вартість виведення
з експлуатації двох енергоблоків потужністю по
440 МВт на АЕС Bohunice V1 в 1300 €/кВт з пла-
ном її демонтажу до 2025 р.
У РФ, починаючи з 1980 р., остаточно зупинені
два енергоблоки на Білоярській та два енергобло-
31
Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних
енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
ки на Нововоронежській АЕС. Для них досі роз-
робляються відповідні програми зняття з експлу-
атації, що передбачають консервацію. Широкого
фронту робіт по демонтажу устаткування в цей
період не було, оскільки реактор ще має дуже ви-
соку наведену радіоактивність конструкцій і від-
бувається його повільне «охолодження» за раху-
нок розпаду коротко- і середньо живучих радіону-
клідів. Ядерне паливо не вивантажено з реакторів
в приреакторні сховища [4]. Весь цей час – майже
40 років – для забезпечення безпеки реакторні
приміщення забезпечуються електроенергією, те-
плом, кваліфікованим персоналом і т.д.
За інформацією [8] Україна почала накопи-
чувати кошти на виведення з експлуатації своїх
АЕС. У 2004 р., виконуючи умови отримання
кредиту ЄБРР на модернізацію двох енерго-
блоків Хмельницької та Рівненської АЕС, був
створений бюджетний Фонд накопичення фі-
нансового резерву на зняття з експлуатації ЯЕР.
З 2005 р. державний оператор АЕС НАЕК ДП
«Енергоатом» щороку відраховує по 283,4 млн ₴
у цей фонд. З 2014 р. почала працювати нагля-
дова рада, покликана контролювати використан-
ня та інвестування цих коштів. Однак існують
три глобальні проблеми. По-перше, розрахована
Україною прогнозна вартість виведення ЯЕР з
експлуатації надто мала. По-друге, концепція з
виведення з експлуатації не відповідає сучасним
реаліям. По-третє, накопичені у фонді гроші ні-
чим не захищені і їх «з’їдає» інфляція.
Концепція зняття ЯЕР з експлуатації – це
ключовий стратегічний документ з підготовки
реакторів до закриття, демонтажу радіоактив-
ного обладнання та перетворення майданчика
АЕС у безпечну зону. Концепція також визначає
загальні очікувані витрати на ці процеси та що-
річні відрахування до фонду зняття з експлуата-
ції та фонду поводження з РАВ. Однак концепція
застаріла вже на етапі її затвердження у 2015 р.
Фінансові розрахунки базуються на курсі 7,9 ₴/ €,
який був на момент її підготовки. Значною стат-
тею витрат є зарплати, і треба враховувати, що
більшість робіт буде виконуватися через деся-
тиліття. Концепція ж базується на мінімальній
зарплаті в 1134 ₴, тоді як вже з 1 січня 2018 р.
вона становить 3723 ₴.
Концепція розглядає кілька стратегій демон-
тажу, але жодна з них не припускає зняття бло-
ків з експлуатації одразу після завершення про-
ектного терміну. Відсутність коштів на зняття з
експлуатації АЕС наводиться як одна з причин,
чому роботу старих енергоблоків в Україні треба
подовжувати – вони ще «не заробили» на влас-
не зняття з експлуатації. Фонд зняття з експлу-
атації з 2005 р. накопичив лише 2,7 млрд ₴ або
близько 82 млн € за нинішнім курсом. НАЕК ДП
«Енергоатом» та Міненерговугілля України ма-
ють нереально оптимістичні очікування. Згідно
з концепцією, загальна вартість виведення з екс-
плуатації одного енергоблоку АЕС потужністю в
1 ГВт коштуватиме 2,9 млрд ₴ (близько 88 млн €
за нинішнім курсом НБУ), потужністю 440 МВт
– 2,3 млрд ₴ ( біля 70 млн €). Тим часом вартість
проектів з виведення з експлуатації ЯЕР у Єв-
ропі в сім-десять разів вища. Відповідні витра-
ти у Болгарії, Словаччині, Литві продовжують
зростати в процесі робіт і суттєво перевищують
прогнозні оцінки. Так, зняття з експлуатації чо-
тирьох енергоблоків АЕС «Козлодуй» (Болгарія)
у 2006 р. було оцінено у 760 млн €, але до 2017 р.
витрачено близько 1,243 млрд €. На зняття з
експлуатації двох реакторів АЕС у Словаччи-
ні (див. вище) у 2006 р. планувалося витратити
500 млн €, зараз ця сума становить 1,3 млрд €.
З 2006 р. до українського Фонду зняття з
експлуатації щороку відраховувалася фіксова-
на сума – 283,4 млн ₴, яка і зберігається у ₴. Ці
гроші належним чином не захищені від викорис-
тання на інші цілі в рамках державного бюджету.
Окрім того, ці кошти жодним чином не захищені
від інфляції і падіння курсу ₴. Цікаво, чи є хоч
один український бізнесмен чи можновладець,
який би десять років тримав гроші не у валюті
чи хоча б на депозитних вкладеннях?
Можна виділити 3 основних варіанти виве-
дення АЕС з експлуатації:
1. Безпосередній швидкий демонтаж елек-
тростанції. У цьому випадку ВЯП і теплоносій
після тривалого відстою вивозяться в сховище з
радіаційним захистом. Усі забруднені радіацією
матеріали та обладнання розбираються і вида-
ляються. Територія станції доводиться до раді-
аційно безпечного стану. Обсяг РАВ оцінюється
в 18–20 тис. м3.
2. Відстрочений демонтаж. У цьому випадку з
території АЕС прибираються ВЯП і теплоносій,
а після консервації протягом кількох десятиліть
(в Німеччині цей термін складає – 30 р., у Ве-
ликобританії – від 50 до 100 років) відбувається
демонтаж і остаточна очистка території станції.
Обсяг РАВ знижується незначно – до 17 тис. м3.
3. Ізоляція. Всі РАВ залишаються на станції,
яку укладають в бетонний «саркофаг», що дозво-
ляє періодично контролювати її стан. Через 100
років може бути проведена розборка станції і її
дезактивація. Обсяг РАВ знижується до 10 тис. м3.
У більшості країн в даний час практикуєть-
ся правило додавати до ціни виробленої на АЕС
електроенергії податок (зазвичай 2–6%), кошти
на сплату якого направляються у фонд, з якого бу-
дуть оплачуватися всі майбутні операції по знят-
тю станцій з експлуатації та захоронення відходів.
Законодавство США передбачає залучення корис-
32
В.Д. БІЛОДІД
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
тувачів і фірм-власників станцій до участі в цих
витратах. У Швеції цей податок складає 10% від
плати за електроенергію і одна п’ята частина йде
на покриття майбутніх витрат з демонтажу АЕС.
Отже, енергетичні витрати на процеси зняття
з експлуатації АЕС будемо оцінювати у розмірі
mlik від витрат на будівництво (демонтаж старого
обладнання, руйнування будівель, утилізація за-
лишків).
AES.lik E likE , ПДж, (1)
де mlik – коефіцієнт, який враховує рівень витрат
енергії на ліквідацію АЕС.
Виходячи з методики оцінки витрат енергії на
ліквідацію енергооб’єктів та приведених вище
оцінок для АЕС, приймаємо для АЕС середнє зна-
чення коефіцієнта mlik = 0,25.
У частині 1 цієї статті [1] повні енергетичні ви-
трати на будівництво крупної АЕС були визначені
за 2-ма варіантами: за варіантом а) незмінності
політики НБУ і середній інфляції гривні 7,5 % за
рік – 220 ГДж/кВт та; за варіантом б) при курсі
гривні за значенням ПКС – 125 ГДж/кВт.
Т.ч., при середньому значенні витрат на
ліквідацію АЕС у 25% від витрат на будів-
ництво, ці витрати на АЕС потужністю в 3,0
ГВт з енергоблоками типу ВВЕР-1000 (без
витрат на поховання РАВ) будуть такими:
за варіантом а): 16510310220250 69,Elik ПДж;
за варіантом б): 9410310125250 69,Elik ПДж.
Повні енергетичні витрати на експлуата-
цію АЕС
Витрати енергії на паливо
Ці витрати були визначені в частині 2 статті [2]
і становлять на один енергоблок АЕС потужніс-
тю 1,0 ГВт: за варіантом а): 639,E bl.p ПДж;
за варіантом б): 210,E bl.p ПДж.
Витрати електроенергії на власні потреби
Витрата електроенергії на власні потреби зале-
жать від типу АЕС. Найбільше його значення ха-
рактерне для АЕС з газовим робочим тілом. Для
АЕС з водним робочим тілом витрата на власні
потреби менші і складають 4,5–6,5% виробленої
електроенергії для АЕС з реакторами ВВЕР і до
8% для АЕС з реакторами РБМК [9].
Т.ч., робота крупної АЕС з реакторами ВВЕР-
1000 при коефіцієнті використання встановленої
потужності 0,8 протягом 40 років експлуатації
при середньому значенні витрат 5,5%, витратить
на власні потреби таку кількість електроенергії:
Еv.p. = 3000 · 8760 · 0,8 · 0,055 · 40 = 46,2 · 109
кВт·год = 166,3 ПДж.
Амортизаційні витрати
Амортизаційні витрати за загальною методи-
кою [1] визначаються за формулою:
likprkapa EkEE , Дж,
де kpr – коефіцієнт науково-технологічного про-
гресу.
Коефіцієнт науково-технологічного прогресу
враховує зниження сумарних енергетичних ви-
трат на створення нового об’єкту такої ж потуж-
ності після припинення його функціонування, що
є наслідком вдосконалення технологій. Його за
методикою [1] можна визначати за темпами зни-
ження енергоємності ВВП в цілому по країні. У
частині 2 статті [3] було прийнято, що зниження
Δevvp у період 2035–2070 рр. буде в середньому на
рівні 1,5% на рік. І тоді значення коефіцієнту буде:
5550015011 1401 ,,ek vvppr .
Т.ч., з урахуванням енергоємності будівництва
крупної АЕС [1] та енергоємності ліквідації АЕС,
отримуємо енергетичні витрати на амортизаційні
відрахування у наступних розмірах: за варіантом
а): 353110165555010310220 1569 ,,Ea ПДж;
за варіантом б): 555010310125 69 ,Ea
13021094 15 , ПДж.
Витрати на щорічні планові ремонти
Приймаючи значення коефіцієнту ap.r, який
враховує щорічні витрати енергії на поточ-
ні ремонти для АЕС, в розмірі 0,01 від затрат
енергії на будівництво, ці витрати впродовж
40 років (з урахуванням того, що у перший та
останній роки експлуатації поточні ремонти
не проводяться) складатимуть: за варіантом
а): 82503801010310220 69 ,,E r.p ПДж;
за варіантом б): 5,1423801,010310125 69
.rpE ПДж.
Витрати на капітальні ремонти
Передбачаючи шість капітальних ремонтів
протягом терміну експлуатації АЕС (на 10-му, 17-
му, 23-му, 28-му, 32-му та 36-му році експлуата-
ції) з енергоємністю, відповідно, 3, 5, 8, 12 та 15%
(сумарно 43%) від енергоємності будівництва
АЕС, ці витрати дорівнюватимуть: за варіантом
а): Еk.r = 0,43 · 220 · 3 = 283,8 ПДж; за варіантом
б): Еk.r = 0,43 · 125 · 3 = 161,3 ПДж.
Витрати на заробітну платню експлуата-
ційного персоналу АЕС
Повні енергетичні витрати на заробітну плат-
ню та нарахування на неї на підприємстві за τ ро-
ків експлуатації можна визначати за формулами,
наведеними у роботі [3]:
kFeE zz , Дж,
де ze – питома енергоємність зарплати, Дж/₴;
F – річний витрачений фонд зарплати на підпри-
ємстві, ₴; kt – коефіцієнт, який враховує зміни у
рівнях зарплат за період експлуатації енергетич-
ного об’єкту протягом τ років.
Питому енергоємність зарплати можна визна-
чати через значення такого макроекономічного
показника, як енергоємність ВВП, а саме:
vvpzz e,e 610329 , Дж/₴,
де az – частка у структурі ВВП, що пішла на опла-
ту праці найманих працівників (за даними ста-
тистики ця частка коливається за минулі періоди
33
Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних
енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
часу (2005–2016 рр.) від 45 до 50% з тенденцією
збільшення у останні роки, що відповідає напрям-
ку руху України до ЄС, де ця частка в ряді розви-
нених країн є більшою, ніж 50%); vvpe – енергоєм-
ність ВВП у році, що фігурує як розрахунковий,
кг у.п/₴.
Приймаємо, що за період роботи АЕС 2030–
2070 рр. середнє значення коефіцієнту az = 0,55.
Усереднене значення енергоємності ВВП за цей
же період спрогнозовано у частині 2 статті [2] і
становить vvpe = 0,007 кг у.п/₴.
Чисельність персоналу Запорізької АЕС ста-
новила у 2015 р. приблизно 6000 працівників.
Тобто, 1000 працівників на кожен енергоблок
потужністю 1,0 ГВт. Приймаємо, що саме таким
буде штатний коефіцієнт АЕС потужністю 3,0 ГВт
на момент початку експлуатації у 2030 р.
Приймаємо також, що середньощомісячна за-
робітна плата експлуатаційного персоналу цієї
АЕС у 2030 р. буде на рівні 44 тис. ₴ (така ж як
і для будівельників у 2035 р., що було визначено
у частині 1 цієї статті [1]). При середніх темпах
зростання рівня зарплати у період 2030–2070 рр.
в 3% на рік (що на 1% більше, ніж прогнозується
інфляція (див. [2])) середній рівень зарплати ста-
новитиме приблизно 90 тис ₴/міс. Отже усеред-
нений річний фонд заробітної платні експлуата-
ційного персоналу АЕС, з урахуванням діючого
коефіцієнту нарахування на фонд оплати праці
1,22 (відрахування у фонди соціального страху-
вання (пенсійний, соціальний, травматизму та
допомоги по безробіттю)), а також приймаючи
фактор зниження чисельності персоналу АЕС за
40 років на 40% (коф. 0,8), з урахуванням коефі-
цієнту 1,4 на преміальні для персоналу (оскільки
АЕС є об’єкт небезпечний та особливо склад-
ний) повна енергоємність заробітної плати для
такої АЕС буде:
1090007055010329 36 ,,,Ez
02080412214012103 3 ,,,, ПДж.
Витрати енергії на отримані прибутки
Використовуючи такий же підхід, як і при ви-
значенні енерговитрат на зарплатню, енергови-
трати на отримані прибутки підраховуємо за фор-
мулою з роботи [3]:
PreE prpr , Дж,
де pre – питомі енерговитрати на отримані при-
бутки, Дж/$; Рr – обсяг отриманого прибутку під-
приємством (виробництвом) у поточному році, ₴.
Питомі енерговитрати на отримані прибутки:
vvpprpr e,e 610329 , Дж/₴,
де bрr – частка валового національного прибутку
у структурі ВВП (за даними статистики ця част-
ка коливається за минулі періоди часу (2005–2016
рр.) від 37 до 40% з тенденцією зменшення у
останні роки) [3]).
Обсяги прибутків визначимо за орієнтовним
валовим доходом АЕС за період 40 років. Обсяг
отриманих прибутків АЕС визначаємо як відсоток
від ринкової вартості відпущеної електроенергії.
У 2010 р. ринкова ціна електроенергії від АЕС
складала 0,538 ₴/(кВт∙год). Ціна електроенергії
в Україні на сьогодні нижча за середньоєвропей-
ську приблизно втричі. До 2030 р. вона, очевидно,
вирівняється. Т.ч., ціна електроенергії у 2030 р. в
Україні буде на рівні 1,5–2 ₴/(кВт∙год). За період
2030–2070 рр. при середніх темпах інфляції 2% на
рік усереднений коефіцієнт до цього тарифу буде
на рівні 1,6. Отже середню відпускну ціну елек-
троенергії приймаємо на рівні 2,8 ₴/(кВт∙год).
Обсяг відпущеної електроенергії від АЕС
при роботі на номінальній потужності (коефі-
цієнт 0,8): Eel = 3∙106∙8760∙0,8∙(1–0,055)∙40 =
794,7∙109 кВт∙год.
Вартість відпущеної електроенергії в енер-
горинок з урахуванням коефіцієнту інфляції в
цьому випадку складатиме: D = 794,7∙109∙2,8 =
2,23∙1012 ₴.
Рівень прибутків для АЕС приймаємо в 10%
від валового доходу. Отже прибуток становитиме:
912 102231023210 ,,Pr ₴.
Повні енергетичні витрати на отримані при-
бутки при значені коефіцієнту bрr = 0,35 будуть:
1032910329 66 ,Pre,E vvpprpr
016102230070350 9 ,,, ПДж.
Витрати енергії на оплачені податки
Використовуючи такий же підхід, як і при ви-
значенні енерговитрат на зарплатню та прибутки,
енерговитрати на сплачені податки за τ років екс-
плуатації АЕС підраховуються за формулою з ро-
боти [3]:
PeE podpod , Дж,
де pode – питомі енерговитрати на оплату подат-
ків, Дж/₴; Р – обсяг сплачених податків підпри-
ємством (виробництвом) у поточному році за ви-
ключенням субсидій на виробництво та імпорт, ₴.
Питомі енерговитрати на податки за τ років
експлуатації також можна визначити через зна-
чення vvpe , тобто:
podvvppodpod ke,e 610329 , Дж/₴,
де рod – частка податків у структурі ВВП, за ви-
ключенням субсидій на виробництво та імпорт (за
даними статистики ця частка коливається за ми-
нулі періоди часу (2005–2016 рр.) від 11 до 13% з
тенденцією зменшення у останні роки); kрod – ко-
ефіцієнт, який враховує можливі зміни у обсягах
нормативів на податки і збори, що можуть статися
за період τ років експлуатації.
Податкові навантаження на АЕС включають
податок з прибутку (20%), ПДВ (20%), інші по-
датки та збори (25% від валового доходу). Т.ч., по-
датки від АЕС будуть такими:
34
В.Д. БІЛОДІД
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
9129 100602250102322010223 ,,,,P ₴
І тоді повна енергоємність податків з АЕС за 40 років
експлуатації при значенні коефіцієнта рod = 0,1 буде:
41210060200701010329 96 ,,,,,E pod ПДж.
Витрати на інші матеріали та реагенти
Витрати енергії на інші матеріали та реагенти
(крім палива), необхідні для роботи енергетичних
об’єктів визначатимемо за формулою з [3]:
prpodr.plzinin EEEEE , Дж,
де in – коефіцієнт, який враховує інші витрати
(можна прийняти рівним 0,02–0,05 залежно від
складності енергоустановки).
Витрати на інші матеріали та реагенти визна-
чимо при значенні коефіцієнту in = 0,05. І тоді:
за варіантом а):
Ein = 0,05∙(20,0+250,8+12,4+16,0) · 1015~15,0 ПДж;
за варіантом б):
Ein = 0,05∙(20,0+142,5+12,4+16) · 1015 = 9,55 ПДж.
Сумарні повні експлуатаційні енерговитра-
ти для АЕС складатимуть:
за варіантом а):
m
i
eeks i
EE
1
= 1414,1 ПДж;
за варіантом б): Eeks = 861 ПДж.
Повні енергетичні витрати на переробку
ВЯП та ліквідацію відходів
ВЯП після вилучення з ЯР, як вже говорилося
у частині 2 статті [2], тривалий період зберіга-
ється на АЕС в басейнах витримки і енергови-
трати на ці процеси належать до експлуатацій-
них, як частка за всіма статтями. Після витримки
у басейнах і зниження радіоактивності ВЯП його
відправляють на зберігання у сховищах ВЯП, або
на переробку на заводах з перероблення ВЯП.
Оскільки продукцією заводу з перероблення ВЯП
потенційно є матеріали, що забезпечують країні
можливість створення ядерної зброї, у найближ-
чій і далекій перспективі такого заводу в Україні
не буде. Отже ВЯР буде відправлятися в сховище
ВЯП, де буде зберігатися декілька сотень років.
Щодо прямих та опосередкованих витрати на
створення такого сховища та його експлуатацію
поки що інформації немає.
Зважаючи на великі обсяги зберігання ВЯП
(за 40 років експлуатації АЕС потужністю 3,0
ГВт його накопичиться 2400 т) та тривалість
процесу зберігання для розрахунку приймаємо,
що енергетичні витрати складуть 20% від витрат
енергії на свіже ЯП (необхідні уточнення в май-
бутньому), тобто:
за варіантом а): 024811820 ,,,E p.zb ПДж;
а варіантом б): 0663020 ,,,E p.zb ПДж.
Коефіцієнти ефективності АЕС за методо-
логією повних енергетичних витрат
Коефіцієнт ефективності технології (установ-
ки), фізична суть якого полягає у тому, наскільки
енергія, що виробляється установкою перевищує
затрати енергії на створення, функціонування та
ліквідацію технології (установки), за формулою з
роботи [3]:
korEE
E
, або
m
j
p.zblikje
n
i
b EEEE
E
i
11
, (2)
де Е – сумарна кількість енергії, що виробля-
ється енергоустановкою за весь термін її існу-
вання e років та передається на споживання,
Дж; – коефіцієнт розширеного відтворення
енергетичного виробництва (може набувати
значень від 1,05 до 2 і більше залежно від за-
даних умов);
ibE – сумарні витрати енергії на
створення і-го елемента енергоустановки, Дж;
n – кількість елементів установки, шт.;
jeE –
затрати енергії на експлуатацію j-ї статті ви-
трат установки впродовж e років її існування
(повернення кредитів, ремонти, комплектуючі,
заробітна плата персоналу, оплата податків та
інших витрат, пов’язаних з функціонуванням
та обслуговуванням установки, тощо), Дж; Elik
– затрати енергії на ліквідацію енергоустановки
та утилізацію залишків після закінчення термі-
ну її експлуатації, Дж; p.zbE . – затрати енергії
на зберігання ВЯП (або його перероблення) та
утилізацію РАВ, Дж.
Значення коефіцієнта розширеного відтворен-
ня енергетичного виробництва залежить від
потреб у електроенергії та прогнозної структури
електроенергетики на довгострокову перспективу
для задоволення цього попиту. Згідно з прогнозом
[10] у структурі генеруючих потужностей України
до 2050 р. передбачено виведення з експлуатації
11,8 ГВт потужностей енергоблоків АЕС та вве-
дення нових енергоблоків загальною потужністю
20 ГВт. Обрахування цих даних на значення ко-
ефіцієнта відтворення за розрахунковий період
прогнозу [10] 2020–2050 рр. дає значення щоріч-
ного приросту = 0,015.
Разом з тим, враховуючи наявність на сьо-
годні значних резервів в питанні використання
енергетичних ресурсів (є великі можливості
реалізації потенціалів енергозбереження, що
буде реалізовуватися в зниженні енергоєм-
ності ВВП), в розрахунках значення φ на пе-
ріод 2030–2070 рр. обмежимося значеннями
приросту = 0,01. І тоді значення коефі-
цієнта розширеного відтворення буде таким:
49101011 40 ,),()( e .
Отже, підставляючи значення отримані вище у
формулу (2), отримуємо:
35
Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних
енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності
ISSN 1562-8965. The Problems of General Energy, 2018, issue 4(55)
за варіантом а):
1061
100240165114143220491
1063107794
15
69
,
),,,,(
,, ;
за варіантом б):
881
1069408613125491
1063107794
15
69
,
),,(
,, .
Коефіцієнт енерговіддачі технології (енерго-
установки), який за своєю суттю є аналогом ККД
установки за формулою з [3]:
за варіантом а):
0960
1061
1111 ,
,e ;
за варіантом б):
470
881
11 ,
,e .
ВИСНОВКИ
1. Визначені показники енергетичної ефектив-
ності вироблення електроенергії на АЕС за мето-
дологією повних енергетичних витрат за двома
варіантами: а) незмінності політики Національ-
ного банку України (НБУ) і середній інфляції
гривні 7,5% за рік; б) при курсі гривні за прогноз-
ним значенням ПКС.
2. У результаті розрахунків встановлено,
що ефективність вироблення електроенергії на
АЕС за варіантом незмінності курсу НБУ щодо
курсів іноземних валют при середній інфляції
гривні 7,5% є практично нульовою (коефіцієнт
енергетичної ефективності вироблення елек-
троенергії на АЕС визначено на рівні κ = 1,106,
що свідчить про майже повну витрату енергії
виробленої на АЕС на власне існування та від-
творення) та про збитковість орієнтування на
закупівлю технологій, обладнання та матері-
алів для роботи енергооб’єктів по імпорту за
курсом валют НБУ.
3. Ефективність вироблення електроенергії
на АЕС за варіантом розрахунку за курсом, що
визначається паритетом купівельної спромож-
ності долара США в Україні (κ = 1,88), показує,
що корисною для суспільства прогнозується 88%
виробленої цією АЕС електроенергії, що також
свідчить про ефективність використання вітчиз-
няних технологій, обладнання та матеріалів для
роботи енергооб’єктів.
1. Білодід В.Д. Визначення ефективності виро-
блення електричної енергії атомними електро-
станціями за методологією повних енергетичних
витрат. Частина 1. Витрати енергії на будівництво.
Проблеми загальної енергетики. 2018. № 2(53).
С. 36—44. https://doi.org/10.15407/pge2018.02.036.
2. Білодід В.Д. Визначення ефективності ви-
роблення електричної енергії атомними елек-
тростанціями за методологією повних енерге-
тичних витрат. Частина 2. Витрати енергії на
ядерне паливо. Проблеми загальної енергетики.
2018. № 3(54). С. 36—41. https://doi.org/10.15407/
pge2018.03.036.
3. Білодід В.Д. Повні енергетичні витрати на
електроенергію, що виробляється енергетични-
ми об’єктами. Проблеми загальної енергетики.
2017. № 3(50). С. 23―32. https://doi.org/10.15407/
pge2017.03.023.
4. Меньшиков В.Ф. Россия с атомной энергетикой
или без неё. Россия в окружающем мире: 1998 год:
аналитический ежегодник. Под ред. Н.Н. Моисее-
ва, С.А. Степанова. М.: Международный независи-
мый эколого-политологический университет, 1998.
С. 119—149.
5. Бекман И.Н. Радиохимия. Т. 4. Ядерная инду-
стрия и промышленная радиохимия: учеб. пос.
М.: Онтопринт, 2013. 400 с.
6. Обзор ядерных технологий – 2012. Доклад
Генерального директора МАГАТЭ. Генеральная
конференция. Пятьдесят шестая очередная сес-
сия. Пункт 16 предварительной повестки дня
(GC(56)/1 и Add. 1), (GC(56)/INF/3), 10 августа
2012 г., 67 с.
7. Decommissioning Nuclear Facilities. World
Nuclear Association. URL: http://www.world-nuclear.
org/information-library/nuclear-fuel-cycle/nuclear-
wastes/decommissioning-nuclear-facilities.aspx.
8. Головко І. Таємниця «дешевого» атому, або
Що Україна винна ЄБРР. Економічна правда.
12.05.2017. URL: https://www.epravda.com.ua/
columns/2017/05/12/624621/
9. Маргулова Т.Х. Атомные электрические стан-
ции: учебник для ВУЗов. Изд. 2-е, перераб. и до-
полн. М.: Высш. школа, 1974. 359 с.
10. Нечаєва Т.П. Модель та структура довгостро-
кового розвитку генеруючих потужностей елек-
троенергетичної систем з урахуванням динаміки
вводу-вибуття потужностей та зміни їх техні-
ко-економічних показників. Проблеми загальної
енергетики. 2018. № 3(54). С. 5—9. https://doi.
org/10.15407/pge2018.03.005.
Надійшла до редколегії 10.10.2018
|
| id | systemreorg-article-691 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:20:20Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/a9/3837c109389975cdc9f19fc3b7e77fa9.pdf |
| spelling | systemreorg-article-6912026-07-18T12:57:44Z Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності Bilodid V.D. nuclear power plant, full energy costs, electricity production efficiency, energy consumption for operation and decommissioning. атомна електростанція, повні енергетичні витрати, ефективність вироблення електроенергії, енергетичні витрати на експлуатацію та ліквідацію. The results of determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants with WWER-1000 reactors according to the methodology of full energy costs are presented. The procedure for determining the efficiency of technologies by this methodology was published earlier. In part 1 of this article, which was published in the 2nd issue of «The Problems of General Energy» for 2018, one can find calculated values of the total energy costs for the construction of nuclear power plants. In part 2 of the article, which is published in the 3rd issue of «The Problems of General Energy» for 2018, we present the results of calculations of energy expenditure for the receipt of nuclear fuel, which is necessary for the work of NPP during its lifetime.Part 3 covers the questions of energy costs for the operation of a large NPP with a power of 3.0 GW and the cost of its decommissioning and determines the final characteristics of its energy efficiency. As a result of these calculations, it was established that the efficiency of power generation at NPPs in the case of invariable rate of the National Bank of Ukraine (NBU) relative to the foreign exchange rates at an average UAH inflation of 7.5% is practically zero. Namely, the coefficient of energy efficiency of power generation at NPPs has a level of 1.106, which is evidence of the almost total expenditure of energy produced by the NPP for its own existence and reproduction. This also shows the unprofitableness of targeting to the purchase of technologies, equipment and materials for the operation of power units for import at the NBU exchange rates.The efficiency of power generation at NPPs at the rate determined by the parity of the purchasing power of US dollar in Ukraine (energy efficiency factor is 1.88), shows that 88% of the electricity generated by this NPP is predicted to be useful for the people. This also indicates the efficiency of using domestic technologies, equipment and materials for the operation of power facilities. Приведені результати дослідження з визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями з реакторами ВВЕР-1000 за методологією повних енергетичних витрат. Методика визначення ефективності технологій за цією методологією була опублікована раніше.В частині 1 статті, яка опублікована в № 2 зб. «Проблеми загальної енергетики» за 2018 р., наведені розрахункові дані щодо повних енергетичних витрат на будівництво АЕС. У частині 2 статті, яка опублікована в № 3 зб. «Проблеми загальної енергетики» за 2018 р., наводяться результати розрахунків щодо витрат енергії на отримання ядерного палива, яке необхідне для роботи АЕС впродовж терміну її експлуатації.У частині 3 висвітлюються питання щодо витрат енергії на експлуатацію крупної АЕС потужністю 3,0 ГВт, витрати на її ліквідацію та визначаються остаточні показники її енергетичної  ефективності вироблення електроенергії на АЕС. Встановлено, що ефективність вироблення електроенергії на АЕС за варіантом незмінності курсу Національного банку України (НБУ) щодо курсів іноземних валют при середній інфляції гривні 7,5% є практично нульовою (коефіцієнт енергетичної ефективності вироблення електроенергії на АЕС визначено на рівні 1,106, що свідчить про майже повну витрату енергії виробленої на АЕС на власне існування та відтворення). Це також свідчить про збитковість орієнтування на закупівлю технологій, обладнання та матеріалів для роботи енергооб’єктів по імпорту за курсом валют НБУ.Ефективність вироблення електроенергії на АЕС за варіантом розрахунку за курсом, що визначається паритетом купівельної спроможності долара США в Україні (коефіцієнт енергетичної ефективності 1,88), показує, що корисною для суспільства прогнозується 88% виробленої цією АЕС електроенергії, що також свідчить про ефективність використання вітчизняних технологій, обладнання та матеріалів для роботи енергооб’єктів. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2018-12-27 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/691 10.15407/pge2018.04.029 System Research in Energy; No. 4 (55) (2018): The Problems of General Energy; 29-35 Системні дослідження в енергетиці; № 4 (55) (2018): Проблеми загальної енергетики; 29-35 2786-7102 2786-7633 uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/691/595 Copyright (c) 2018 Bilodid V.D. https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | nuclear power plant full energy costs electricity production efficiency energy consumption for operation and decommissioning. Bilodid V.D. Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title | Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title_alt | Визначення ефективності вироблення електричної енергії атомними електростанціями за методологією повних енергетичних витрат. Частина 3. Витрати енергії на експлуатацію, ліквідацію та визначення загальної ефективності |
| title_full | Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title_fullStr | Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title_full_unstemmed | Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title_short | Determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. Part 3. Energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| title_sort | determination of the efficiency of electric power production by nuclear power plants using to the methodology of full energy costs. part 3. energy consumption for operation and decommissioning of plants and determination of their overall efficiency |
| topic | nuclear power plant full energy costs electricity production efficiency energy consumption for operation and decommissioning. |
| topic_facet | nuclear power plant full energy costs electricity production efficiency energy consumption for operation and decommissioning. атомна електростанція повні енергетичні витрати ефективність вироблення електроенергії енергетичні витрати на експлуатацію та ліквідацію. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/691 |
| work_keys_str_mv | AT bilodidvd determinationoftheefficiencyofelectricpowerproductionbynuclearpowerplantsusingtothemethodologyoffullenergycostspart3energyconsumptionforoperationanddecommissioningofplantsanddeterminationoftheiroverallefficiency AT bilodidvd viznačennâefektivnostíviroblennâelektričnoíenergííatomnimielektrostancíâmizametodologíêûpovnihenergetičnihvitratčastina3vitratienergíínaekspluatacíûlíkvídacíûtaviznačennâzagalʹnoíefektivností |