Проект реализуется в рамках программы "ПРИОРИТЕТ 2030".
Достижение поставленной цели проекта будет осуществляться путем реализации научных тематик, соответствующих направлениям Стратегии научно-технологического развития Российской Федерации (Указ Президента Российской Федерации от 1 декабря 2016 г. № 642 "О стратегии научно-технологического развития Российской Федерации). Разработка и термодинамическая оптимизация энергетических комплексов включающих в себя ядерные (на быстрых нейтронах) и термоядерные энергетические установки, обеспечивающие вовлечение в топливный цикл атомной энергетики урана 238; ядерные энергетические установки (на тепловых нейтронах), обеспечивающие генерацию насыщенного пара: теплоэлектрические установки на природном газе для получения пара закритических и суперсверхкритических параметров для производства электрической энергии с сверхвысоким уровнем КПД– АТЭС; солнечные и ветровые электростанции, обеспечивающие дневное (пиковое) дополнение энергопроизводства в комплексе с АТЭС. Финансирование этих научных тематик будет осуществляться за счет внебюджетного или конкурсного бюджетного финансирования, в том числе средств гранта в форме субсидии из федерального бюджета, предоставленного на оказание поддержки Программы развития УрФУ на 2021-2030 гг. в рамках реализации программы стратегического академического лидерства "Приоритет 2030"( Постановление Правительства Российской Федерации от 13 мая 2021 года № 729), которые будут направлены на реализацию научной тематики "Разработка научных основ экологически толерантной, эффективной и безопасной энергетики на основе гибридных атомных, возобновляемых и углеводородных ресурсов", прошедшей конкурсный отбор.
1. РЕШАЕМАЯ ПРОБЛЕМА
Надежное энергоснабжение населения и промышленности России и других стран мира и сокращение потребления ядерного и органического топлива, объёма потребления в энергетике водных ресурсов, антропогенных газовых выбросов в атмосферу (окислы углерода и азота и пр.) и объемов радиоактивных отходов (РАО).
2. АКТУАЛЬНОСТЬ РЕШЕНИЯ ОБОЗНАЧЕННОЙ ПРОБЛЕМЫ:
Вплоть до середины XIX века производимые человеком возмущения биосферы соответствовали их допустимым пределам. Структурные соотношения в биоте сохранялись в границах, определенных законами устойчивости биосферы, а потери биоразнообразия были незначительны. Но около столетия тому назад человечество, невиданными темпами расширяющее свое хозяйство и увеличивающее свою численность, перешло порог допустимого воздействия на биосферу, обусловило деформацию структурных соотношений в биоте и угрожающее сокращение биоразнообразия. Эти явления и процессы непрерывно нарастают, биосфера перешла в перманентно возмущенное состояние.
Направление развития цивилизации при переходе к устойчивому развитию должно измениться: оно будет несовместимо с «покорением природы», с неконтролируемыми демографическими процессами, с осуществлением хозяйственной политики, не выверенной строжайшим образом в экологическом аспекте. В настоящий момент человечество еще не знает универсального способа, «технологии» перехода к устойчивому развитию, что приводит к необходимости дальнейших исследований.
Особое место в решении проблем устойчивого развития занимает энергетический комплекс, обеспечивающий повышение качества и жизни людей, защиту от холода и чрезмерной жары, промышленное и сельскохозяйственное производства. Однако именно этот комплекс оказывает наибольшее отрицательное воздействие на биосферу.
3. ОПИСАНИЕ ЗАДАЧ, ПРЕДЛАГАЕМЫХ К РЕШЕНИЮ:
Разработка и термодинамическая оптимизация энергетических комплексов включающих в себя ядерные (на быстрых нейтронах) и термоядерные энергетические установки, обеспечивающие вовлечение в топливный цикл атомной энергетики урана 238; ядерные энергетические установки (на тепловых нейтронах), обеспечивающие генерацию насыщенного пара: теплоэлектрические установки на природном газе для получения пара закритических и суперсверхкритических параметров для производства электрической энергии с сверхвысоким уровнем КПД– АТЭС; солнечные и ветровые электростанции, обеспечивающие дневное (пиковое) дополнение энергопроизводства в комплексе с АТЭС.
4. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ОЖИДАЕМЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ:
Практическая значимость ожидаемых результатов будет заключаться в рекомендациях производственным предприятиям по выработке электро- и тепловой энергии применения научно-обоснованных предложений по совершенствованию способов и механизмов, способствующих повышению КПД производств.
5. ПЛАН РАБОТ на 2022-2024 гг.
2022: разработка критериев и методики термодинамической оптимизация энергетических комплексов сочетающих атомные, тепловые и возобновляемые источники энергии (ядерные энергетические установки (на тепловых нейтронах), обеспечивающие генерацию насыщенного пара: теплоэлектрические установки на природном газе для получения пара закритических и суперсверхкритических параметров для производства электрической энергии с сверхвысоким уровнем КПД– АТЭС; солнечные и ветровые электростанции, обеспечивающие дневное (пиковое) дополнение энергопроизводства в комплексе с АТЭС. Подготовка научных публикаций и заявки на патенты по тематике.
2023 год- исследований вариантов схемных решений в гибридных энергетических станций: атомной (на основе освоенных технологий ВВЭР, БН), теплового перегрева насыщенного пара (на природном газе) для получения пара закритических и суперсверхкритических параметров). Разработка схем интеграции установок возобновляемой энергетики в структуру гибридного энергетического комплекса на основе экспериментов на новых исследовательских стендах; подготовка статей в рейтинговые журналы, подача заявок для патентования устройств и способов повышения эффективности энергетического оборудования;
2024 год - исследований вариантов схемных решений в гибридных энергетических станций: атомной (на основе перспективных технологий реакторы на быстрых нейтронах с тяжелым жидкометалическим и газовым теплоносителями, термоядерные энергетические установки), обеспечивающие вовлечение в топливный цикл атомной энергетики урана 238.;продолжение и завершение исследований в области гибридных энергетических объектов на основе атомной, тепловой и возобновляемой энергетики, получение патентов на полезные модели. Подготовка итого отчета по теме.
Коллектив Научного центра компетенций руководствуется в своей работе Положением о научных центрах компетенций СМК-ПВД-7-01-287-2022, введенным в действие приказом № 439/03 от 04.05.2022.