Матеріалознавчо-прогнозний підхід до економічного обґрунтування вибору матеріалів корпусів і парогенераторів ВТГР IV покоління
Використання атомної енергії для забезпечення потреб національної економіки та стабільне функціонування ядерної енергетики є передумовою забезпечення належного рівня енергетичної безпеки та сталого розвитку України. І одним із найважливіших факторів, що впливають на розвиток будь-якої реакторної технології, є економіка. Це зумовлено тим, що проєктування, будівництво та експлуатація ядерних енергетичних установок (ЯЕУ) спочатку пов'язані з високими капітальними витратами. Основне цінове навантаження несуть: корпус реактора, парогенератор, трубопровідні магістралі тощо, які виготовляються з радіаційно-стійких сталей і сплавів.
У зв'язку з відсутністю в Україні власної інфраструктури виробництва промислових ядерних реакторів, «Стратегією розвитку ядерної енергетики в Україні на період до 2030 року», а також у проєкті Стратегії до 2035 року, пропонується при розширенні парку нових ядерних реакторів в Україні орієнтуватися на закордонний ринок. Незважаючи на велику кількість пропозицій закордонних виробників зазначеної продукції та обмеженість фінансових ресурсів в Україні на даний час, пріоритетною є техніко-економічна оцінка вартості пропозицій не лише на момент розгляду пропозиції, а й на прогнозований період будівництва реакторної установки.

Отримав подальший розвиток матеріалознавчо-прогнозний підхід до економічно обґрунтованого вибору матеріалів корпусів і парогенераторів новітніх високотемпературних газоохолоджуваних реакторів (ВТГР) IV покоління, виходячи з прогнозу вартості компонентів, що входять до складу сталей їх конструкційних елементів.

Створена інформаційна технологія економічного обґрунтування вибору матеріалів для корпусів і парогенераторів ВТГР IV покоління. Вона складається з послідовності етапів, які забезпечують об'єднання в технологічний ланцюг застосування методів, моделей, алгоритмів і програмно-технічних засобів і дозволяють реалізувати збір, зберігання, аналітичну обробку (підготовку даних, розробку моделей прогнозування, прогноз з оцінкою ризику), вивід техніко-економічної інформації (прогнозні оцінки вартості матеріалів конструкційних елементів ВТГР IV покоління), з метою підвищення точності прийнятих рішень при виборі матеріалів на тривалу перспективу.

Розроблена інформаційна система підтримки прийняття рішень щодо вибору матеріалів ВТГР IV покоління на базі інтеграції зважених експертних оцінок і даних щодо радіаційної та корозійної стійкості матеріалів, отриманих в імітаційних і радіаційних випробуваннях, з прогнозними вартісними показниками матеріалів і компонентів, отриманими шляхом статистично обґрунтованої екстраполяції нестаціонарних часових рядів з оцінкою ризику прогнозування.

Матеріалознавчо-прогнозний підхід апробовано на вирішенні задачі вибору матеріалів корпусів і парогенераторів ВТГР IV покоління на підставі прогнозування вартісних показників вихідної сировини на перспективу 2020-2030 рр. (див. Рис. 1 - 3)

Рисунок 1 – Вартість і прогнозні оцінки вартості компонентів сталей на 2020 – 2030 рр. в дол. США за метричну тонну в порівняних цінах 2015 р.

Рисунок 2 – Вартість і прогнозні оцінки вартості сталей на (2020 - 2030) рр., в дол. США за метричну тонну в порівняних цінах 2015 р.
|
|
a) |
б) |
Рисунок 3 – Розрахункові та прогнозні значення коефіцієнта LUEC: (а) - сталі реакторів; (б) - сталі парогенераторів

Проведений за результатами прогнозу (помилка прогнозу 12,94%, що на 12% краще традиційного підходу, ризик прогнозу становить 14,5%) порівняльний аналіз вартості вихідних компонентів показав, що при виборі нової реакторної установки ВТГР IV покоління для України на прогнозний період 2020-2030 рр. найбільш перспективними, за вартісними показниками, є корпус ВТГР IV покоління, виготовлений зі сталі A 336 Grade F22 Class 1 (GT-MHR) і парогенератор ВТГР IV покоління, виготовлений зі сталі SB 168 (ANTARES).