This paper presents a comparative thermodynamic and economic analysis of combined heat and power (CHP) plants utilizing Small Modular Reactors (SMRs) and High Temperature Gas-cooled Reactors (HTGRs) designed for use in largescale and distributed power generation. The study focuses on the differences between these two reactor types in CHP applications, highlighting their respective efficiencies and economic viabilities. The analysis reveals that CHP plants with HTGR reactors demonstrate significantly higher thermodynamic and economic efficiency compared to those with SMR reactors. This superiority is attributed to three main factors: the higher electrical efficiency of HTGR-based plants, lower investment costs for HTGR reactors, and consequently, more cost-effective electricity production in HTGR-based CHPs. The paper provides detailed thermodynamic calculations and economic assessments, including unit costs of heat production under various scenarios. It also discusses the advantages of locating these small-scale nuclear CHP plants closer to consumers, eliminating the need for extensive transmission networks. The findings suggest that HTGR-based CHP plants offer a more promising solution for future energy systems, including those operating in local power structures, particularly when considering gas-gas technology implementations that do not require water for operation, addressing a key limitation of both SMR and HTGR systems in conventional configurations.
PL
W artykule przedstawiono porównawczą analizę termodynamiczną i ekonomiczną elektrowni skojarzonych (CHP) wykorzystuj ących małe reaktory modułowe (SMR) i wysokotemperaturowe reaktory chłodzone gazem (HTGR) przeznaczone do stosowania W dużych i rozproszonych elektrowniach. Badanie koncentruje się na różnicach między tymi dwoma typami reaktorów W zastosowaniach CHP, podkreślając ich dpowiednie sprawności i opłacalność ekonomiczną. Analiza ujawnia, że elektrownie CHP z reaktorami HTGR wykazują znacznie wyższą sprawność termodynamiczną i ekonomiczną W porównaniu z reaktorami SMR. Ta wyższość przypisuje się trzem głównym czynnikom: wyższej sprawności elektrycznej elektrowni opartych na HTGR, niższym kosztom inwestycyjnym reaktorów HTGR, a w konsekwencji bardziej opłacalnej produkcji energii elektrycznej w elektrowniach CHP opartych na HTGR. W artykule przedstawiono szczegółowe obliczenia termodynamiczne i oceny ekonomiczne, W tym jednostkowe koszty produkcji ciepła w różnych scenariuszach. Omówiono w nim również zalety lokalizacji tych małych elektrowni jądrowych CHP bliżej odbiorców, co eliminuje potrzebę rozległych sieci przesyłowych. Wyniki sugeruj ą, że elektrownie CHP oparte na HTGR oferują bardziej obiecujące rozwiązanie dla przyszłych systemów energetycznych, W tym tych działających W lokalnych strukturach energetycznych, szczególnie przy rozważaniu wdrożeń technologii gaz-gaz, które nie wymagają wody do działania, rozwiązując kluczowe ograniczenie zarówno systemów SMR, jak i HTGR w konwencjonalnych konfigurac ach.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.