Условное топливо-2

Начатый два года назад разговор об условном топливе вызвал на сайте ProAtom ощутимый интерес и потому не видно причин, чтобы его не продолжить. Тем более, что соответствующие представления на месте не стоят, развиваясь по мере возможностей. В начале следует заметить, что разговор об условности, как достаточно емкой смысловой категории, вполне заслуживает отдельного рассмотрения. Но поскольку он интересен далеко не всем, перенесем его в разряд факультатива.


Здесь заметим только, что наличие условности очевидно следует отнести к всеобъемлющему свойству человеческих отношений, к общей характеристике представлений всех и каждого о чем угодно при ее стремлении по достижении особой важности становиться ощутимым препятствием для развития. Не зря сказано: если уж  что втемяшилось в голову, то это надолго, зачастую даже навсегда… При этом с позиций экономической теории видимо следует подчеркнуть, что условность, выступающая одним из основных средств разума, удобна и не прихотлива в эксплуатации, не требуя текущих расходов на поддержание в работоспособном состоянии, постоянной подпитки энергией и постепенного переноса своей ценности на готовый продукт. Она не носит материального характера и потому не требует места для хранения.

В терминологическом сочетании «условное топливо» или сокращенно УТ существительным или основой сути выступает родовое понятие, именуемое топливом. В топливном роде различимо множество подобных групп, способных проявляться на деле самостоятельно или в определенном сочетании: ядерное, органическое, углеводородное, ракетное, твердое, жидкое, газообразное или какое другое. Топливо, именуемое условным, выступает своего рода душой всей чесной компании. Материализованного ресурса как бы на самом деле нет (он лишь мнится в качестве единицы измерения веса), но вместе с тем, именно принятое условно значение одинаково служит помощником всем при выражении сравнительной ценности каждого.
В энергетической сфере наиболее часто[1] топливом называют вещество, обладающее способностью в результате сжигания или внутреннего преобразования нагревать подходящий носитель, передавая ему определенное количество первичной теплоты, измеряемой принятыми температурными единицами.
 
В качестве единого мерила ценности того или другого члена топливного сообщества принято рассматривать параметр его теплотворной способности (ТС), называемой также теплотой сгорания и указывающей количество теплоты, образуемой в результате полного сгорания (преобразования) единицы веса (кг) или объема (м3) топлива. Степень удовлетворения потребности в теплоте характеризуется соответствующими единицами измерения: Джоуль, Калория, Ватт*час или их производными.

Условным топливом именуют принятое значение количества первичной теплоты, равное 7000 ккал или 29 307,6 кДж, выделяемых в результате сгорания единицы веса виртуального ресурса. Считается, что примерно столько образуется в результате сжигания килограмма угля. Даже используют обозначение standart coil

 УТ является инструментом адекватного сопоставления способности различных веществ образовывать в результате сжигания некое количество теплоты.

В таблице 1 приведены средние значения ТС конкретныхо видов топлива, выражающие в одном из представлений, бытовавших около четверти века тому назад.  Здесь следует заметить, что подобные равенства могут выглядеть и по другому. Органы статистики и управления практикуют свою значимость. К примеру Госкомстат РФ в 1999 г. за № 46 постановил поминать эквивалент как коэффициент пересчета, упомянуть международную практику, оставить керосинное значение без изменения, немного снизить газовую (до 1,154) и дровяную (до0,266) значимость, почти незаметно подняв дизельную (до 1,45) и коксовую (0,99) важность.  Но суть от того не меняется. Как договорились, так и будет. Потому в других местах встречаются иные картинки.

Здесь подчеркнем, что в партии конкретного топливного ресурса от самой природы его ископаемого происхождения нет и не может быть однородности содержания. В этом смысле каждому сколь угодно малому количеству органического топлива будет соответствовать свое значение ТС, которое к тому же можно точно установить лишь по факту его сжигания. Другими словами, в традиционной генерации условность определения энергетической ценности основного ресурса заложена изначально. Можно сказать прямо от ворот топливного склада. Допустим, что в конкретном вагоне взяли пробу, показательно ее сожгли в лабораторных условиях, померяли результат и … присвоили это значение всему объему ресурса, потом свалили его в общую кучу, из которой он направляется для сжигания в котле в том порядке, который образуется по стечению обстоятельств. Разве тут возможно сверхточное соответствие? Скорее просматривается всеобщая приблизительность усреднения. Но того считается вполне достаточным. И для оценки энергетической эффективности, и для управляющего стремления к совершенству, и для поощрения с наказанием.

Совсем другое дело искусственные виды топлива, являющиеся следствием сознательной деятельности по приданию продукту заранее определенных свойств. В этом случае ТС выступает целевой установкой и соответственно стремится к изначально заданному значению. Ядерное топливо не исключение. Его ТС, именуемая ещё глубиной выгорания, не только достаточно точно определяется в каждой тепловыделяющей сборке (ТВС), но является существенным параметром, контролируемым в равной степени и изготовителем, и получателем. Наиболее часто глубина выгорания (ГВ) выражается в МВт*сутках первичной теплоты в расчете на единицу веса чистого урана в свежей ТВС или тяжелого металла в облученной.

На том атомщики обычно ставят точку. Вроде как бы стала понятна ГВ и дальше пояснений никаких не требуется, все и так само-собой разумеется. Как будто наступает некая закупорка способности продолжить представления до состояния сравнимости с обычными топливными аналогами. Но ведь очевидно, что подобное различение требуется прежде всего самим ядерщикам. Более того, остальные «товарищи» заинтересованы именно в отсутствии бесспорной базы сопоставления. Нет ее, и не надо, и чем дольше, тем лучше для поддержания собственной значимости и незаменимости.

Казалось бы, чего проще? Это доступно каждому учившему в школе физику. Набодно то всего – перевести по известным соотношениям МВт*сутки в калории или Джоули.  Здесь для связки лишь напомним, что:

Гкал = 4,1868 ГДж = 1,163 МВт*час или
МВт*час = 3,6 ГДж = 0,859845.. Гкал или
ГДж = 0,2388 Гкал = 0,2778 МВт*час  или
МВт*сутки = 86,4 ГДж = 20,636285… Гкал

Добавим, что численной основой взаимного перевода одних единиц в другие общепризнано отношение  тысячной доли количества секунд в часе, равного, как известно, 3600-ти[2] (60*60) и численного значения постоянной[3] энергетического соответствия (ПЭС) механики и теплоты выраженной равенством: 
калория[4] = 4,1868 Джоуля

Принято считать, что данное значение определено опытным путем[5].

Вспомнив, что величина УТ предполагает фиксацию отношения энергии (7000 ккал) к единице веса, равной килограмму, а Гигокалория содержит миллиард калорий, совсем не сложно установить соответствующие эквивалентные значения количества энергии и условного ресурса:

Гкал = 1000 : 7 = 1426/7 кг у.т.
ГДж = 1426/7 : 4,1868 = 34,12084..  кг у.т.
МВт*час = 1426/7 : 1,163 = 122,835.. кг у.т.
МВт*сутки = 1426/7 : 1,163 х 24 = 2948,0408.. кг у.т.

Численное значение 1426/7 по определению точно выражает соответствие веса условного топлива, равного килограмму количеству теплоты в объеме одной Гкал, именуется константой топливного эквивалента[6] и сокращенно обозначается КТЭ. В качестве естественного ограничителя множественности суждений принято считать, что расход условного топлива на производство единицы тепловой энергии, отпущенной потребителю, ни при каких условиях не может быть меньше значения КТЭ. Любое уверение о меньшем удельном расходе ложно по определению. Подобное, к сожалению, еще встречаются от безмерной устремленности к эффективности и экономичности.

Заметим лишь, что относительно ТС ЯТ, выраженной как положено в традиционной энергетике, допустимо и на самом деле давно пора говорить с гораздо большей определенностью, чем скажем об угле, газе, нефти, дровах и т.д. Соттветственно и суждение об эквиваленте в условном исчислении будет заметно точнее.

К примеру, если известно, что вес чистого урана в ТВС составляет 433,2 кг, а в паспорте изделия указана ГВ 50 МВт*сут/кг, то чего же проще понять, что покупая данную ТВС эксплуатирующая организация приобретает эквивалент 50*433,2*2948,0408 = 63 854 тонн 563 килограммов и 728 граммов УТ. Причем точность может быть какой угодно степени, не то что в куче угля или цистерне с мазутом. Это же абсолютно ясно, совершенно понятно и более того не может быть никак иначе, кроме как именно так.

Ну допустим, что так, может и можно в самом деле, скажут некоторые, скорее даже большинство.

Но вот уж соотнести расход УТ от конкретной ТВС с производством энергии наверное никак нельзя. Очень уж сложная штучка эта самая ТВС.  Выгорание в ней протекает нелинейно, по закону, известному только умелому изготовителю и мудрому научному руководителю и защищенному к тому же лишь им ведомым кодом расчетного определения.

Но оставив в стороне рассуждения о точности и незыблимости расчетных оценок, сделанных людьми на основе их собственных допущений, скажем только, что одна отдельно взятая ТВС пороизводить энергию вообще НЕ СПОСОБНА. Она служит этому исключительно в совокупности с определенным множеством подобных изделий, размещенных в активной зоне реактора. И более того, вне зависимости от протекания процесса в каждой отдельной ТВС, в активной зоне (АЗ) реактора должна в целом поддерживаться заданная степень равномерности энерговыделения. Как говорится, по условиям безопасности и точка. Более того, если такого равенства не будет, то АЗ рискует из категории ЦЕЛОГО перейти в разряд ЧАСТИЧНОГО. А то недопустимо по принятым меркам и за порядком следят многие ученые и грамотные специалисты.

Из сказанного следует, что даже если затруднительно понять, как обстоят дела с расходом УТ по мере участия каждой отдельной ТВС в процессе производства первичной теплоты, то уж при знании тепловой мощности аппарата и количества отработанных эффективных суток  посчитать с любой степенью точности топливный расход в условном исчислении представляется вообще задачкой для уровня первокурсника.

Если скажем мощность теплового реактора ВВЭР-1000 равна 3000 МВт, то 24 часа его работы по выше приведенным равенствам будут эквивалентны расходу 8 844 тонн 122 кг и 400 грамм УТ. Заметим, ни больше, ни меньше и тоже с точностью до грамма, что, к слову сказать, в тепловой генерации, активно считающей удельные расходы, не достижимо вообще. Там скорее тепловую мощность котла станут считать производной от приблизительно средних значений ТС использованного топлива…

Естественно, что относительно других типов реакторных установок условный топливный эквивалент будет иметь иное значение в зависимости от номинальной тепловой мощности. Но то, что он определяется однозначно и имеет неизменный характер, сомнений не вызывает. Уже только одно это позволяет ввести в практику понятие часового, суточного, недельного, месячного или любого другого по желанию, ЭТАЛОНА топливного обеспечения реактора в условном исчислении.

Будет ли от того польза, покажет время и способности, но то, что не станет хуже, так то наверняка. И об этом уже неоднократно излагалось. К примеру, знание средней нагрузки теплогенератора в течении суток в совокупности со значением КТЭ позволяет точно судить о размерности расхода топлива в условном исчислении за соответствующий период. Это удобно, может быть полезно и не сложно для понимания.
 
Дальше совсем просто – соотноси полученное значение с количеством отпущенной энергии и получай искомый параметр удельного расхода условного топлива, со всеми вытекающими следствиями. Если к примеру производятся электирическая и тепловая энергия, то перед тем надобно сначала установить долю первичной теплоты, расходуемой на их производство, что тоже не составляет особой сложности.

Но раз уж достаточно понятно, совершенно ясно и при том все равно НЕ делается, то как всегда возможны два варианта. Либо действие является напрочь излишним и при заметной трудоемкости, ничего кроме пустых хлопот не означает, либо оно кому-то мешает. И если по первому скорее наоборот, то выходит второе, при молчаливом согласии заинтересованных … А пока … в атомной энергетике оценок использования топлива в условном исчислении НЕ ведется, да и сама она с момента принятия Россией энергетической стратегии до 2030 года отнесена к разновидности нетопливной энергетики, наподобие гидравлической или солнечной…  В Украине ее стратегически обозначили первично-ядерной без каких либо пояснений. Следом статистика не различает на славянских просторах урана в роли энергетического ресурса. А чего нет в статистике, то никак не будет видимо хозяевам и режиссерам, не говоря уж о публике.

Пока же в контексте настоящего изложения остановимся на том, что удельный и общий расход топливного ресурса в условном исчислении для энергоблоков АЭС определять методически допустимо с достаточной степенью точности, вполне возможно технически и организационно, даже очевидно потребно для сравнения и вообще-то просто давно пора. Требуется только выраженное намерение, при желании конечно…

Очевидно закономерен вопрос, зачем собственно, и требуемы ли вообще дополнительные хлопоты? Ответ на него располагается в сфере ощущения сознательной причастности к перспективам атомной энергетики. Если присутствует удовлетворенность настоящим положением бесправной золушки в энергетическом хозяйстве, то размышлять и напрягаться тогда действительно не стоит. И так сойдет. Того, что осталось из ранее созданного, наверное, на некоторое время хватит, а там поживем и может увидим…

Но стремление к развитию наверняка предполагает наличие каких-никаких оснований, кроме слепой веры в природные задатки и естественные способности. Утверждение и совершенство просто не представляется возможным без определенной уверенности на фундаменте доказательных и потому несомненных величин и отношений. Не случайно учили не соваться в воду, не зная броду.

Кроме общих соображений, не дает покоя ощущение, что ежели условная определенность ЯТ упорно не замечается, несмотря на свою очевидность, не принимается в расчет стратегических ожиданий и благих намерений, то тому наверняка имеются веско понятные не всем, но некоторым причины и присутствует интерес в сохранении общей неприспособленности к различению. Круг возможно заинтересованных тоже вполне ясен, тут повторять не будем.

Однако следует подчеркнуть, что неразборчивым бывает только незадачливый покупатель. Для торговца требовательность и дотошность владельца желанных средств выступает лишь преградой на пути к доходу. Это понятно и не требует, что называется, доказательств по обычной практике. Только надобно помнить, что покупателями такого продукта, как энергия, по необходимости являются все без исключения. В том числе и сами продавцы ресурсов для ее производства. Разница только в том, что продающий сырье надеется получить ЛИЧНЫЙ доход в размере, компенсирующем с лихвой его личный РАСХОД на приобретение товара, сделанного из того, что он сумел толкнуть под прикрытием туманных рассуждений…

Вот такое вот безусловное условие обусловилось условностью спокойно-безразличного отношения.

Величайшим даром называет РАЗЛИЧЕНИЕ Коран. Оно и в самом деле не требуется лишь в раю. Наверное потому, что там и так все едино. Не случайно Господь изгнал из райских мест наивных Адама и Еву сразу же после вкушения плода от дерева различения ДОБРА и ЗЛА. И пусть не сами, но по дьявольской подсказке согрешили… Все равно одна дорога на землю, чтобы искупать грех тяжким трудом и родовыми муками.

Вместе с тем чрезмерная пространственность условности представлений может быть ограничена самой же условностью. Точнее определением еще одной условной величины. К примеру, если ввести понятие условной ТВС, то любопытная картина просматривается скажем в сфере торговли ЯТ.

Просто договорились считать условной ТВС сборку, содержащую ЯТ, обладающее общим энергетическим потенциалом, равным 60-ти килотоннам УТ, что примерно соответствует современной ТВСА для ВВЭР-1000 (см. чуть выше). Здесь заметим, что численное значение может быть абсолютно любым. Лучше конечно покрупнее и покруглее для удобства, главное чтобы оно выражалось неизменной величиной в пределах области предполагаемых сравнений.

А поскольку интерес носит лишь общественный характер, то Международный Центр «Энергетика и Информатика – XXI столетие» с полгода назад сформулировал невинный вопрос:
Позволяют официальные сайт-данные МАГАТЭ, ОАО «ТВЭЛ», ОАО «Концерн Росэнергоатом», НАЭК «Энергоатом» о стоимости поставки ядерного топлива, реализованного ОАО «ТВЭЛ» в различные регионы, представить ценовые параметры продукции, выраженные в сопоставимом формате, и если да, то каково соотношение цен?
Подумав, посмотрев и посчитав специалисты ответили что:

1.      Доступной информации, вполне достаточно для обоснованного сравнения ценовых параметров ЯТ, поставляемого ОАО «ТВЭЛ» на АЭС разных стран, что позволяет видеть формирование всей прибыли корпорации за счет поставок за рубеж при преимущественном участии Украины.

2.      В целом результативность коммерческой деятельности поставщика, обеспечившей среднюю рентабельность продаж[7] ЯТ в размере 30%, следует признать достаточно высокой. В условиях роста кризисных проявлений это обстоятельство указывает на способность организации вести бизнес достаточно успешно в своих интересах.

При этом обращает на себя внимание достаточно высокая степень неравномерности ценовой нагрузки на потребителей, расположенных в стране изготовителя и за рубежом.
Обобщенное представление дается данными таблицы 2.

Отмечается, что для российских АЭС топливо поставлялось по ценам, сформированным по принципу простой окупаемости издержек производства. Это означает, что вся масса прибыли от продаж полностю  сформирована за счет поставок немного больше половины ЯТ (54%) за пределы страны изготовителя[8].

Почти 44% общей ее величины получено от реализации ЯТ в страны Европы и Китай.
Это стало возможным за счет установления цен, обеспечивающих 50-ти %-ю рентабельность 28-ти процентов продукции. Почти $ 243 млн. или не менее 56% общей прибыли получено от продаж 26,2% ЯТ украинским АЭС. Средняя цена УСТВС для Украины превысила уровень других зарубежных поставок немногим более чем на 11%, и относительно отечественных АЭС на две трети[9].

Подобное соотношение видимо отражает стремление изготовителя оградить соотечественников от участия в образовании прибыли и обязательств перед российским бюджетом за счет увеличения ценовой нагрузки на другие государства, по мере их способности защищать национальные интересы. При этом большая нагрузка ложится на сторону, менее готовую к ведению аргументированного и доказательного диалога[10].

Учитывая значимость подобного РАЗЛИЧЕНИЯ еще в сентябре официально обратились в НАЭК «Энергоатом» и полуофициально в «ТВЭЛ». Помогите мол удостовериться, так ли обстоят дела на самом деле, а то ведь  посмотрели лишь на одни годик, а их до того было не мало, да и дальше есть очевидное стремление продолжить ВЫГОДНОЕ ДЕЛО. А это уже извините касается общих интересов. Не только пока существующих и действительно живущих, но и их детей с внуками. И подобная благотворительность тогда возможна только за их общий счет. Значит интерес носит общественный характер, касается многих и потому согласно Закона без ответа оставлен быть не может.

По Закону то так, но он видно для всех остальных. Ответчикам всегдя любы исключения из Закона. Вот и нет ни ответа, ни привета аж до новогодних праздников, с которыми, пользуясь случаем, хотелось бы от души поздравить всех и пожелать НАМ блага, добра и счастья. И это не условность какая-то, а реаяльная действительность. С Новым тигриным годом!

ВаМ

[1] К слову, оказалось, что  единообразно представить смысловую категорию топливо не такое простое занятие.  Чрезмерное присутствие множества разных толкований ощутимо затрудняет сложение общей однозначности восприятия, требуемого для пользования на практике. Но видно в том и есть современное испытание способностей формировать собственное видение при беспредельном различии исходных данных, ставших доступными от огромного количества источников при глобальном развитии всеобщего недоверия к словам и словарям. Подобная неопределенность свойственна практически всем понятиям, относимым к разряду базовых, фундаментальных или основных. Тело, масса, энергия, вес, время, скорость, тепло и теплота, мера и вера - далеко не полный перечень такого рода величин. И то вполне естественно, т.к. для выражения начала требуется определенность связанных элементов совокупности. А как о них сказать если еще нет начала? Вот и выходит, что о терминах лучше не спорить, о них полезнее просто напросто договариться
[2] Для представления единиц, именуемых Гкал, в виде МВт*час достаточно их количество умножить на коэффициент, равный 4186,8 : 3600  = 1,163.
[3] Данное наименование применяется по аналогии с привычно используемыми подобными значениями постоянных, также определенных опытным путем относительно гравитационного, магнитного, газового, электрического и прочего взаимодействия.
[4] Для относительного представления теплоты используется величина, называемая калорией (кал), понимаемая как количество тепловой энергии, потребное для нагрева одного грамма воды на один градус Цельсия (кал). Можно сказать, что калория выступает произведением воды и температуры, зовущимся грамм-градус (гр*оС).
[5] Опытное определение подразумевает нахождение искомого значения определенной величины контактным измерением предмета путем приложения к объекту соответствующих инструментов (весы, термометр, линейка и пр.), позволяющего сравнить ее с выбранным эталоном. При этом очевидно, что результат такого измерения может быть точным только относительно в силу сложности достижения абсолютного соответствия инструмента принятому эталону, с одной стороны, и определенной условности самого эталона, с другой.
[6] Дробный формат представления численного значения КТЭ используется для достижения необходимой степени точности, поскольку оно само и все производные величины выражаются иррациональными числами, использование которых в сокращенном формате порождает соответствующие погрешности. Вместе с тем, дробный формат достаточно удобен для расчетов на обычном калькуляторе. Так для получения десятичного представления КТЭ следует выполнить следующие действия 1000 : 7 = (142 х 7 + 6)/7 = 142,857142857142857…….. При этом каждый связанный расчет рекомендуется начинать от значения КТЭ.
[7] Показатель рентабельности продаж, определяется отношением разницы объема реализации и себестоимости производства соответствующего количества условных ТВС (УСТВС) к суммарной величине продаж, выраженной в единицах лидирующей валюты, в качестве которой используется доллар США.
[8] По экспертной оценке, малым значением убыточности поставок ЯТ российским АЭС с учетом принятых условностей вполне допустимо пренебречь.
[9] Экономические преференции и очевидные риски, связанные с реализацией подобной стратегии, не были предметом настоящего сравнения, но видимо требуют дополнительного изучения в силу своей значимости и степени влияния на отношения субъектов и участников в данной сфере, оценки перспектив возрождения славянского единства и пр..
[10] При этом очевидно не следует игнорировать возможное присутствие соответствующей заинтересованности менеджмента покупателя в ущерб отечественному потребителю энергии.

назад

Материалы из архива

10.2007 Диверсия или теракт, ядерный или радиоактивный?

Ю.А.Рогожин, директор Центра радиационно-химической безопасности. Будучи постоянным участником семинаров в московском отделении Центра Карнеги по проблемам нераспространения ОМУ, я заметил, что коллеги, которым я признателен за плодотворные дискуссии, зачастую смешивают понятия "диверсия" и "террористический акт".

2.2009 Проект УЭХК доказал свою состоятельность НТС «Роснано»

Дионис Гордин, член правления – управляющий директор госкорпорации "Роснано": - 17 февраля состоялось знаменательное событие – еще один проект из региона прошел научно-технический совет (это самый сложный этап прохождения проекта в госкорпорации), чем доказал свою состоятельность (речь идет о проекте Уральского электрохимического комбината по производству катализаторов для очистки выхлопных газов автомобилей, – прим.).

1.2006 Ядерные материалы: проблемы собственности

А.И.Иойрыш, д.ю.н., профессор, заслуженный юрист РФ, руководитель проблемной группы мирного использования атомной энергии Института государства и права РАН; В.Г.Терентьев, д.т.н., профессор, лауреат Государственной премии СССР, начальник отделения законотворческой деятельности ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ» Росатома; А.Б.Чопорняк, к.ю.н., начальник отдела законотворческой деятельности ФГУП «ЦНИИАТОМИНФОРМ» Росатома До принятия закона «Об использовании атомной энергии» юридические лица в сфере своей хозяйственной деятельности заключали договора поставки и купли–продажи, в том числе и в отношении ядерных материалов, в соответствии с действующим ГК РФ.