Развитие цифрового моделирования управленческих решений в стратегическом планировании

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ЯДЕРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ «МИФИ»









            РАЗВИТИЕ ЦИФРОВОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ УПРАВЛЕНЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ
            В СТРАТЕГИЧЕСКОМ ПЛАНИРОВАНИИ





Монография



Под общей редакцией доктора экономических наук, профессора В. А. Тупчиенко












Москва 2022

УДК 338 ББК 65.23 Р17


РЕЦЕНЗЕНТЫ:

Бойко Алексей Николаевич, д.э.н., профессор Финансового университета при Правительстве РФ;
Красюкова Наталья Львовна, д.э.н., доцент Финансового университета при Правительстве РФ.

АВТОРСКИЙ КОЛЛЕКТИВ:


Тупчиенко Виталий Алексеевич, Путилов Александр Валентинович, Стоянов Александр Дмитриевич, Фомина Анастасия Евгеньевна, Бобоев Джахонгир Содикджонович, Султуханов Микаил Исаевич, Андреев Виталий Дмитриевич, Лаврентьев Иван Андреевич, Борзов Александр Вадимович, Семенихина Юлия Евгеньевна, Мельник Андрей Дмитриевич, Чуркин Даниил Алексеевич, Глазков Артур Александрович, Шпак Юлия Олеговна, Безруков Никита Олегович.



          Развитие цифрового моделирования управленческих решений Р17 в стратегическом планировании: Монография / Под общ. ред. д.э.н., проф. В.А. Тупчиенко. - М.: Издательство « Научный консультант», 2022. - 408 с.
           ISBN 978-5-907477-61-2

      Монография подготовлена авторским коллективом под руководством профессора В.А.Тупчиенко. Прошедшие годы показали перспективность подходов стратегического планирования и вместе с тем продемонстрировали необходимость научно-технической, экспертно-аналитической и кадровой поддержки стратегического планирования. Представленные материалы посвящены изучению моделирования, что имеет важнейшее значение для обоснованного принятия стратегических управленческих решений.
      Материалы издания могут быть использованы как в исследовательской практике, так и для подготовки учебных курсов и дисциплин, связанных с формированием компетенций в сфере стратегического планирования.



                                                               УДК 338
                                                               ББК 65.23



ISBN 978-5-907477-61-2

© Коллектив авторов, 2022
                       © Оформление. Издательство «Научный консультант», 2022

СОДЕРЖАНИЕ


  ПРЕДИСЛОВИЕ К ИЗДАНИЮ......................................8
  ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ
  ЯДЕРНО-ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ.....................................10
  Введение..................................................10
  Тезаурус..................................................11
  Обзор источников и литературы.............................12
  Основные взаимосвязи в ЯВГЭС..............................13
  Типы ЯВГЭС................................................17
  Инструменты моделирования ЯВГЭС...........................20
  Перспективы моделирования.................................24
  Заключение по главе 1.....................................25
  Список использованной литературы..........................26
  ГЛАВА 2. МОДЕЛИРОВАНИЕ И ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ЗАМЫКАНИЯ ЯДЕРНОГО ТОПЛИВНОГО ЦИКЛА С УЧЕТОМ
  ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ....................................30
  Введение..................................................30
  Состояние энергетики в Российской Федерации...............31
  Замыкание ядерного топливного цикла.......................35
  Связь ядерной энергетики, экологии и устойчивого развития.40
  Заключение по главе 2.....................................45
  Список используемой литературы............................46
  ГЛАВА 3. АНАЛИЗ ПРОЦЕССА
  ИМПОРТОЗАМЕЩЕНИЯ В ЯДЕРНОЙ ОТРАСЛИ........................48
  Введение..................................................48
  Обзор направлений в ядерной отрасли и целевых показателей.49
  Анализ процесса импортозамещения в ядерной отрасли........65
  Разработка критериев оценки экономической эффективности инвестиций в импортозамещение в ядерной отрасли...........76
  Оценка экономической эффективности импортозамещения в ядерной отрасли при различных сценариях.................83
  Заключение по главе 3.....................................89
  Список использованной литературы..........................91
  ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ
  И АДАПТАЦИИ (ПРОЕКТ PESETA), СМЯГЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ (ДЕКАРБОНИЗАЦИЯ)
  В ЕВРОПЕЙСКОМ СОЮЗЕ (ЕС)........................94

3

  Введение.................................................94
  Методология.............................................97
  Обзор моделей воздействия...............................99
  Моделирование смягчения последствий (декарбонизация)....104
  Заключение по главе 4...................................110
  Список использованной литературы........................112
  ГЛАВА 5. ЦИФРОВИЗАЦИЯ ГОСУДАРСТВЕННОГО И МУНИЦИПАЛЬНОГО УПРАВЛЕНИЯ КАК СПОСОБ
  ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ РОСТА ДОХОДОВ НАСЕЛЕНИЯ..................114
  Введение...........................................114
  Понятие и сущность цифровизации государственного и муниципального управления........................115
  Цифровые технологии при планировании, мониторинге и оценке эффективности государственного управления.126
  Заключение по главе 5..............................145
  Список использованной литературы...................146
  ГЛАВА 6. АНАЛИЗ СТРАТЕГИЙ ЦИФРОВОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ РЕГИОНОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ИНДЕКСА ЦИФРОВОЙ ЗРЕЛОСТИ РОССИИ
  С 2022 ПО 2024 ГОДЫ................................149
  Введение...........................................149
  Характеристика теоретических аспектов цифровизации и цифровой трансформации...........................150
  Характеристика теоретических аспектов цифровой зрелости.156
  Федеральное нормативно-правовое регулирование аспектов цифровизации, цифровой трансформации и цифровой зрелости.. .159
  Анализ цифровой зрелости регионов России................170
  Анализ цифровой зрелости федеральных округов России.....187
  Анализ цифровой зрелости России.........................192
  Анализ прогнозных индикаторов цифровой зрелости России..195
  Обоснование необходимости разработки ряда комплексных мероприятий для достижения сбалансированности цифровой зрелости с учетом прогнозных индикаторов...........202
  Заключение по главе 6..............................204
  Список используемой литературы.....................205
  ГЛАВА 7. РАЗВИТИЕ МОДЕЛЕЙ ЭНЕРГЕТИКИ
  В УСЛОВИЯХ КЛИМАТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ:
  МЯГКОЙ, ЖЕСТКОЙ, ГИБРИДНОЙ И ИНТЕГРИРОВАННОЙ МОДЕЛЕЙ СВЯЗИ....................211
  Введение................................................211

4

  Подходы к моделированию связи энергетики и климатических изменений........................................213
  Подходы к моделированию и инструменты применяемые в Евросоюзе......................................223
  Заключение по главе 7............................226
  Список использованной литературы.................227
  ГЛАВА 8. ЦИФРОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
  В МОДЕЛИРОВАНИИ ЭНЕРГЕТИКИ И КЛИМАТА.............230
  Введение.........................................230
  Изменения глобального климатического режима......232
  Анализ различных способов моделирования климата..234
  Современные подходы к моделированию..............236
  Цифровой двойник Земли...........................239
  Перспективы развития технологий моделирования климата.244
  Заключение по главе 8............................249
  Список использованной литературы.................250
  ГЛАВА 9. КЛЮЧЕВЫЕ КРИТЕРИИ СИСТЕМ РАЗВИТИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ С УЧЕТОМ
  КЛИМАТИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ................................253
  Введение..............................................253
  Новая технологическая платформа - путь ядерной энергетики в «зеленую»......................................254
  Климатические факторы, сдерживающие рост ядерной энергетики.......................................262
  Заключение по главе 9............................267
  Список использованной литературы.................269
  ГЛАВА 10. НАБОР ИНСТРУМЕНТОВ
  И МЕТОДОЛОГИЙ МОДЕЛИРОВАНИЯ
  МАГАТЭ ПО ОЦЕНКЕ ВЛИЯНИЯ АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ НА СМЯГЧЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ
  ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА.....................................272
  Введение..............................................272
  Роль ядерной энергетики в смягчении последствий изменения климата................................275
  Аналитические инструменты для оценки смягчения последствий изменения климата....................286
  Заключение по главе 10...........................297
  Список использованной литературы.................298

5

  ГЛАВА 11. ЕВРОПЕЙСКИЕ И РОССИЙСКИЕ МОДЕЛЬНЫЕ КОМПЛЕКСЫ..............................301
  Введение.........................................301
  Основы моделирования по типу снизу-вверх, европейские модельные комплексы..................302
  Глобальные модельные комплексы...................312
  Российские модельные комплексы...................314
  Заключение по главе 11...........................321
  Список использованной литературы.................322
  ГЛАВА 12. АНАЛИЗ МОДЕЛЕЙ ИСЧЕРПАНИЯ УГЛЕВОДОРОДНОГО ТОПЛИВА И ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКИХ ЭФФЕКТОВ ОТ СНИЖЕНИЯ
  ВЫБРОСОВ УГЛЕРОДА................................325
  Введение.........................................325
  Анализ существующих моделей исчерпания углеводородного топлива..........................................326
  Оценка экономических эффектов от снижения выбросов углерода.........................................331
  Заключение по главе 12...........................340
  Список использованной литературы.................340
  ГЛАВА 13. МОДЕЛИ РАЗВИТИЯ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ В «УМНЫХ АТОМНЫХ ГОРОДАХ»
  И СНИЖЕНИЕ УГЛЕРОДНОГО СЛЕДА
  В ОТДАЛЕННОЙ ПЕРСПЕКТИВЕ.........................343
  Введение.........................................343
  Модели развития энергетических систем в «умных атомных городах»........................345
  Программы по снижению углеродного следа в отдаленной перспективе......................................357
  Перспективы развития российской и мировой энергетики в условиях цифровой экономики....................365
  Заключение по главе 13...........................370
  Список использованной литературы.................371
  ГЛАВА 14. МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЗАИМОСВЯЗИ ЭНЕРГЕТИКИ И КЛИМАТА ПО ТИПУ «СВЕРХУ-ВНИЗ»: ВЫЧИСЛИМЫЕ МОДЕЛИ ОБЩЕГО РАВНОВЕСИЯ, СИСТЕМНЫЕ ДИНАМИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ,
  ЭКОНОМЕТРИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ..........................374
  Введение.........................................374

6

  Соотношение и взаимосвязь движущих факторов в деле сохранения природы..............................375
  Практическая важность моделирования взаимосвязи энергетики и климата...................................378
  Подходы к моделированию взаимосвязи энергетики и климата...................................384
  Моделирование взаимосвязи энергетики и климата по типу «сверху-вниз»..................................385
  Пример методики моделирования и инструментов, примененных в исследовании социально-экономических затрат Германии в связи с закрытием АЭС................389
  Заключение по главе 14..................................404
  Список использованной литературы........................405

7

ПРЕДИСЛОВИЕ К ИЗДАНИЮ
«Развитие цифрового моделирования управленческих решений в стратегическом планировании»

     Во всех сферах развития нашей страны необходимо введение принципов стратегического планирования, прежде всего - в реальном секторе экономики. Федеральный закон «О стратегическом планировании в Российской Федерации» вступил с силу в 2014 году, основы стратегического долгосрочного планирования были заложены этим законодательным актом. В нем же появился раздел о научнотехнологическом прогнозировании, зачастую по зарубежной практике называемом форсайт-исследованиями или комплексном экспертноаналитическом описании каких-то аспектов будущего с целью принятия стратегических решений. Прошедшие годы показали перспективность подходов стратегического планирования и вместе с тем продемонстрировали необходимость научно-технической, экспертноаналитической и кадровой поддержки стратегического планирования. В конце минувшего года вышел в свет указ Президента России от 08.11.2021 г. № 633 «Об утверждении Основ государственной политики в сфере стратегического планирования в Российской Федерации». Этим нормативно-правовым актом были детально прописаны подходы к научному и кадровому обеспечению развития стратегического планирования в нашей стране.
     Многое необходимо развивать для придания стратегическому планированию должного значения в политике по инновационному развитию страны в условиях сложной международной обстановки. Остановимся только на одном методологическом подходе -моделировании, что имеет важнейшее значение для обоснованного принятия стратегических управленческих решений. В п.41 «Основ государственной политики в сфере стратегического планирования в Российской Федерации» прямо упомянута необходимость внедрения в практику стратегического планирования методов моделирования, балансовых расчетов и обработки больших объемов данных. Там же подчеркнута важность современных подходов к моделированию ситуации в сфере социально-экономического развития и обеспечения национальной безопасности. А для обеспечения кадровой поддержки п. 49 упомянутого выше документа сформулирована задача внедрения в образовательные программы высшего образования учебных курсов, дисциплин (модулей), обеспечивающих формирование компетенций в сфере стратегического планирования.
     В монографии, которую Вы держите в руках, многие пока нерешенные вопросы моделирования получили свое отражение. 8

Моделирование климатических факторов и смягчение воздействий индустрии на окружающую среду (декарбонизация) описано на масштабных примерах, реализуемых в Европейском Союзе. Ключевые критерии перспективных систем атомной генерации представлены с помощью моделирования взаимодействия энергетики и климата по вычислительным моделям общего равновесия. При этом учитывается и анализ моделей исчерпания углеводородного топлива и оценки экономических эффектов от снижения выбросов углерода. Международный взгляд на перспективную трансформацию энергетики представлен набором инструментов и методологий моделирования МАГАТЭ (специализированное подразделение ООН, отвечающее за мирное использование атомной энергии) по оценке влияния атомной энергетики на смягчение последствий изменения климата. Отечественная практика представлена моделями развития энергетических систем в «умных атомных городах» и экономику снижение углеродного следа в отдаленной перспективе. Основы моделирования в реальном секторе экономики по типу «сверху вниз» дополняется описанием современных европейских модельных комплексов.
     В целом издание представляет собой заметный вклад в развитие научных представлений о стратегическом планировании и использовании современных модельных комплексов. Материалы издания могут быть использованы как в исследовательской практике, так и для подготовки учебных курсов и дисциплин, связанных с формированием компетенций в сфере стратегического планирования.

Декан факультета бизнес-информатики и управления комплексными системами НИЯУ МИФИ, доктор технических наук, профессор                          А.В. Путилов

9

     Стоянов Александр Дмитриевич, магистрант НИЯУ МИФИ

     Путилов Александр Валентинович, д.т.н., профессор, академик отраслевой академии наук, НИЯУ МИФИ






ГЛАВА 1. МОДЕЛИРОВАНИЕ ЯДЕРНО-ВОЗОБНОВЛЯЕМЫХ ГИБРИДНЫХ ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Введение
    Как уже отмечалось в предыдущих разделах, одной из наиболее значимых проблем, связанных с развитием энергетики, является воздействие на изменение климата. Соответственно, всё большее значение в последние годы приобретает вопрос декарбонизации энергетики. Декарбонизация может осуществляться за счёт добровольного увеличения доли углеродонейтральных источников энергии в энергобалансе, за счёт механизмов контроля уровня выбросов (углеродный налог и торговля эмиссионными квотами [1]), а также в ряде случае за счёт промышленного симбиоза [2]. В данной главе предлагается обратиться к первому аспекту. Согласно данным [3] Межправительственной группы экспертов по изменению климата (МГЭИК), а также ранее проводимым исследованиям [4], среди всех технологий по производству энергии наименее углеродоёмкими на протяжении всего своего жизненного цикла являются АЭС, ВЭС (как сухопутного, так и морского размещения), СЭС (в большей мере, концентрирующие) и ГЭС. С другой стороны, помимо потребности в декарбонизации, существует и угроза исчерпаемости традиционного углеводородного топлива [5], что повышает потребность в альтернативных источниках энергии. Ещё одним значимым фактором является освоение Арктической зоны, энергоснабжение которой требует создания дополнительных автономных энергоузлов [6], что может быть достигнуто за счёт малой солнечной, ветровой и атомной генерации [7]. Наконец, в контексте энергетической безопасности возникает проблема диверсификации энергоресурсов [28], которая также может быть решена благодаря ЯВГЭС. Таким образом, требуется поиск компромисса между различными углеродонейтральными источниками энергии, важное значение в поиске которого имеет моделирование ядерно-возобновляемых гибридных энергетических систем (ЯВГЭС).


10

     Исходя из всего вышесказанного, целью данной главы было выбрано выявление особенностей моделирования ЯВГЭС. Для достижения заявленной цели были решены следующие задачи: 1) анализ источниковой базы по ГЭС и ЯВГЭС; 2) определение основных аспектов взаимодействия компонентов ЯВГЭС; 3) выявление типов ЯВГЭС; 4) анализ инструментов моделирования ЯВГЭС; 5) выявление перспектив моделирования ЯВГЭС.

Тезаурус
     Для начала представляется необходимым ввести основной понятийный аппарат, к которому будет обращаться данный раздел. Под гибридными энергетическими системами следует понимать такой объект или совокупность объектов, использующих два и более источника энергии на входе и производящих два и более продукта на выходе, по крайней мере, одним из которых является конечная энергия (например, электроэнергия или тепловая энергия) [8].
     Исходя из понятия гибридных энергетических систем, следует основополагающий термин данного раздела - ядерно-возобновляемые гибридные энергетические системы (ЯВГЭС). Последние подразумевают такие энергетические системы, которые включают в себя атомную электростанцию (также сюда входят и АЭС малой мощности), электростанцию на базе ВИЭ (например, СЭС, ВЭС, ГЭС и др.), систему хранения энергии, а также сопутствующие промышленные предприятия [9]. В отдельных случаях ЯВГЭС могут включать в себя и электростанцию на базе природного газа, однако данный сценарий является наименее благоприятным с точки зрения выбросов загрязняющих веществ, в следствие чего, не будет рассматриваться в данном разделе.
     В целом, проектирование ЯВГЭС зависит от целого ряда факторов: конкретного промышленного применения, технических требований, а также экономических факторов. Одним из основных критериев эффективного функционирования такой системы является адаптированность к динамической оптимизации использования электрической и тепловой энергии [10]. В данном типе систем ядерный реактор является источником генерации тепла и электроэнергии базовой нагрузки. Для покрытия затрат на эксплуатацию, ядерная компонента системы должна обладать высоким коэффициентом мощности. Исходя из полезной нагрузки, а также оптимальной прибыли, производимая реактором тепловая энергия может быть использована для промышленных процессов и хранения с последующим использованием для выработки электроэнергии или производства топлива. Что касается ВИЭ, то, как уже было сказано ранее, они могут генерировать энергию в виде тепла и электроэнергии без выбросов парниковых газов. Исследование группы

11

учёных во главе с М.Ф.Рутом показывает, что при доли ВЭС, превышающей 30% от общего объема производства электроэнергии, внутренняя норма доходности ЯВГЭС будет больше, чем у традиционных систем [8]. Кроме того, тепло и электроэнергия из ВИЭ могут также использоваться в промышленных процессах, производстве топлива или хранении энергии. ЯВГЭС отличаются от комбинированных систем производства тепла и энергии тем, что не только производят тепло и электроэнергию для использования на промышленных предприятиях, но и передают как можно большее количество низкоуглеродной энергии промышленным процессам. Многие промышленные процессы, требующие больших объёмов подводённого тепла, могут хорошо подходить для интеграции с ЯВГЭС (например, высокотемпературные газовые реакции и рафинирование металлов, низкотемпературная торрефикация, пиролиз биомассы, риформинг нефти). Что касается хранения энергии в ЯВГЭС, то оно может быть представлено 3 типами [10]: электрическое (аккумуляторные батареи), термическое (в твёрдых, например, огнеупорный кирпич, и жидких формах, например, расплавленная соль) и химическое (электролиз с термической поддержкой).
Обзор источников и литературы
     Далее, предлагается обратиться к анализу основных источников и литературы по соответствующему направлению исследования. Если обратиться к гибридным энергосистемам, то наибольший объём исследований, посвящённых данному вопросу, относится к началу XXI века. При этом под самим термином принято понимать различные концепции: децентрализованные гибридные энергосистемы (работы латиноамериканских [11] и ближневосточных исследователей [12]), централизованные гибридные энергосистемы (международные исследования [13]), когенерация (исследования американских учёных [14]), гибридные электростанции (также исследования, проведённые американскими учёными [15]), полигенерационные системы с гибким топливом [8] и т.д.
     Поскольку в фокусе работы находятся ЯВГЭС, то представляется необходимым уделить особое внимание исследованиям по соответствующему виду энергосистем. Основой исследования стали следующие работы:
     -       работа группы американских исследователей во главе с М.Ф.Рутом [8] (в фокусе работы находятся возможности и потребности ЯВГЭС, а также их разновидности);
     -       работа американского исследователя из Массачусетского технологического инстиута Ч.В.Форсберга [16] (посвящена 12

комбинированию    ядерной,   возобновляемой и традиционной
углеводородной энергии);
     -       работа коллектива исследователей из Университета Онтарио во главе с М.Р.Абдуссами [17] (работа посвящена моделированию и анализу производительности ЯВГЭС);
     -       работа коллектива исследователей из Университета Айдахо во главе с Э.К.Редфут [9] (посвящена анализу существующих инструментов моделирования ЯВГЭС) и коллектива исследователей Национальной лаборатории Айдахо во главе с У.Э.Гарсия [18] (работы посвящены динамическому анализу гибридных энергосистем, в частности, ЯВГЭС);
     -       материалы технического совещания МАГАТЭ [19] (работа посвящена обзору инновационных решений в отношении ЯВГЭС).

Основные взаимосвязи в ЯВГЭС
     Данный раздел посвящён направлениям взаимодействия ядерных и возобновляемых источников энергии в ЯВГЭС (на основании исследования М.Ф.Рута [8]). В каждом из подпунктов раздела определяется направление, а также соответствующие изменения, сопряжённые с интеграцией по данному направлению.
Тепловая
     Первым направлением взаимодействия, которое будет рассмотрено в рамках данного подпункта, является тепловое. Данное взаимодействие является одним из ключевых для ЯВГЭС в силу эффективного альтернативного использования вырабатываемого тепла (выработка тепла касается не только АЭС, но и концентрирующих СЭС, ГеоЭС и др.). Используемые технологии, позволяющие использовать тепло в промышленных процессах, создают дополнительные источники доходов (то есть, не снижется мощность реактора и не тратится энергия на охлаждение).
     Уже сейчас ядерное тепло используется для комбинированного производства электроэнергии и централизованного теплоснабжения в странах Европы [20]. Однако переменные источники энергии (ВИЭ) требуют более сложных систем, в которых значимыми факторами выступают время наличия тепла, требуемая скорость отклика системы и значительный объём избыточного тепла. Так, необходимо провести тщательный анализ структуры тарифов на тепловую и электрическую энергию, диапазоны потребностей в тепловой и электроэнергии для промышленных процессов. Многие промышленные процессы, требующие больших затрат тепла, хорошо подходят для объединения в гибридную систему ядерно-возобновляемых источников энергии. Например, пар в энергетическом цикле может быть направлен в хранилище энергии или промышленному потребителю перед конечной конденсационной турбиной. Более того, тепло ядерного реактора могут использовать и иные

13

промышленные процессы: нефтедобыча и нефтепереработка, производство биотоплива, просушка сырья, торрефикация, риформинг природного газа, газификация угля и т.д. Система преобразования тепла в электроэнергию для ЯВГЭС должна включать в себя турбинную технологию и блоки выработки электроэнергии, которые предназначены для реагирования на быстрые изменения спроса на электроэнергию. Для атомных электростанций уже разработаны силовые турбины и генераторы электроэнергии, которые изменяют выходную мощность в соответствии с динамическими циклами нагрузки.
     Соответствующие исследования могут помочь эффективно использовать относительно низкотемпературное тепло легководных ядерных реакторов в нефтехимических и промышленных производственных процессах (пример подобной системы представлен на рис. 1). Разработки могут быть сосредоточены на эффективных методах повышения температуры пара или горячих газов. Другой вариант -химические тепловые насосы. В большинстве конструкций повышение температуры должно производиться рядом с местом использования, чтобы избежать затрат на материалы и значительных потерь тепла. Вероятно, высокотемпературная циркуляция тепла для агрессивных сред, связанных с высокотемпературным паром, расплавленными солями и газами, потребует проверки металлургии и, возможно, новых технологий изготовления теплообменников.


Рисунок 1 - Схема легководной ядерно-возобновляемой гибридной системы, использующей энергию ветра в сочетании с общими промышленными процессами [20]

14

Электроэнергетическая
     Следующим направлением взаимодействия является электроэнергетическое. При проектировании и эксплуатации ЯВГЭС необходимо учитывать внутреннее потребление электроэнергии и её рыночную стоимость в динамике. Так, при достаточной операционной гибкости операторы, в зависимости от поступающих рыночных сигналов, смогут принять решение о внутреннем использовании электроэнергии или её поставке на рынок. Таким образом, если чистый спрос обладает высоким показателем, то цены на электроэнергию на спотовом рынке могут увеличиваться, что будет стимулировать максимальную продажу электроэнергии в сеть. При обратной ситуации, когда чистый спрос низкий и цены на электроэнергию понижаются, производимая избыточная электроэнергия может быть перенаправлена на промышленные процессы. Закономерно, что внутренне потребление электроэнергии будет зависеть от требований к скорости увеличения мощности оборудования, использующего электричество, а не только от спроса на рынке. Помимо использования в промышленных процессах, избыточная электроэнергия может храниться, для этого могут быть использованы аккумуляторы, насосные ГЭС и другие технологии хранения энергии, с тем, чтобы в дальнейшем использовать данную энергию в момент максимальной экономической выгоды.
     Высокой значимостью для данного направления взаимодействия ЯВГЭС обладают исследования по разработке максимально эффективных датчиков и системы управления для быстрого реагирования на изменения на рынке, способной переключаться между режимами без перерывов в работе. Ещё одним важным аспектом является создание рыночных механизмов, которые будут поощрять гибкость, которую ЯВГЭС обеспечивает сети.
Химическая
     Следующее направление взаимодействие - химическое. Химическая промышленность является одним из направлений потенциального развития ЯВГЭС. Так, атомные энергоустановки могут быть спроектированы для выработки тепла (речь, как о технологическом тепле, так и о паре), необходимого при производстве химических продуктов (данную нишу на текущий момент занимают природный газ и уголь). Более того, высокотемпературные реакторы с газовым охлаждением могут производить перегретый гелий, который может заменить горелки в процессе парового риформинга, а пар, производимый легководным реактором, также может значительно снизить требования к сжиганию при изменении соответствующего процесса.

15