Как сделать атомную энергетику более гибкой? Учёные СПбПУ исследуют новую систему хранения тепловой энергии.
11 сентября в Сочи в рамках XI Всероссийской научной конференции «Теплофизика и физическая гидродинамика» (ТФГ2026) доцент Высшей школы атомной и тепловой энергетики СПбПУ Елена Соколова представила результаты исследования, посвящённого повышению гибкости современных атомных энергокомплексов.
Тема доклада — «Двухконтурная система хранения энергии на фазопереходных материалах с параллельной зарядкой и разрядкой». В центре работы — тепловой аккумулятор, который позволяет не просто накапливать энергию, а более гибко управлять потоками тепла. В предложенной конфигурации используются фазопереходные материалы (PCM) — вещества, способные запасать значительное количество тепловой энергии во время фазового перехода, например плавления, а затем отдавать её обратно при обратном переходе.
Особенность разработанной концепции — двухконтурная схема с возможностью одновременной зарядки и разрядки системы. Это означает, что тепловая энергия может одновременно поступать в накопитель и отводиться из него для нужд потребителя. Такой подход позволяет лучше согласовывать режим работы источника энергии с меняющимся спросом на тепло и повышать гибкость гибридного энергокомплекса.
В качестве источника энергии исследователи рассматривают ALFRED (Advanced Lead Fast Reactor European Demonstrator) — демонстрационный проект реактора IV поколения с жидкометаллическим свинцовым теплоносителем. ALFRED относится к концепциям быстрых реакторов со свинцовым охлаждением, которые рассматриваются как одно из перспективных направлений развития ядерной энергетики IV поколения.
Исследование продолжает научное направление команды СПбПУ, связанное с интеграцией атомных реакторов с гибридными энергетическими системами и тепловыми накопителями. Ранее учёные университета исследовали, в частности, использование ALFRED в составе систем когенерации и интеграцию реактора с накопителями скрытой теплоты на фазопереходных материалах.
Для атомной энергетики такие решения особенно интересны там, где требуется одновременно производить электроэнергию и обеспечивать потребителей теплом. Накопитель становится связующим звеном между относительно стабильной выработкой энергии реактором и переменным спросом со стороны потребителей, позволяя эффективнее использовать доступное тепло.
Именно такие задачи находятся в центре внимания ТФГ2026. XI Всероссийская конференция объединила исследования в области теплофизики, гидрогазодинамики, фазовых переходов, новых материалов и энергетических технологий. В 2026 году особое внимание организаторы уделили направлениям, развиваемым в рамках Научного центра мирового уровня «Теплофизика и энергетика», включая создание инновационных реакторных установок.
Исследование выполнено Е.А. Соколовой, М. Аболгасем, Х. Садеги, С.Х. Газаи при поддержке Российского научного фонда в рамках проекта № 25-79-10229.
