Calculation of the cost of Generating Power in a Fast Reactor by the Discounting Method
Description
A method of calculating the discounted cost of fuel cycles, using a computer, was presented during the 2nd Nuclear Meeting of the Forum Atómico Español held in Madrid during 27-28 October 1966. This method had been developed for optimization studies in relation to a 1000-MW(e) fast reactor under the ''Fast Reactors'' partnership agreement concluded between Euratom and the Belgian Government. The object of the paper is to describe how the method is applied and to analyse the initial results obtained with it. The calculational code, for use with an IBM 360 computer, consists of two parts. In the first part, the reactor characteristics necessary for the economic computations are determined; these consist essentially of the initial and final composition of the fuel (isotopic composition, plutonium content, proportion of inert material, fuel weight) and the time during which the fuel remains in the reactor. These characteristics are computed for each zone of the core, and of the axial and radial breeding blankets. In the second part of the code, the fuel cycle characteristics are first calculated: doubling time and various factors required for feasibility studies (loading and unloading factors, inventory factors in terms of natural uranium or 239Pu equivalent). The various specific costs are then determined by means of sub-routines. The discounting calculations are performed for each reactor zone and combined into two separate groups: costs discounted to the time of reactor start-up and costs discounted to shut-down. Two approaches are then possible, depending on whether the fissile material is purchased or leased from a national or international organization (this in turn depends on whether private ownership of fissile materials is permitted). The costs, expressed in kWh, are then grouped by zone and by type of operation (transport, manufacture, etc.), and sub-divided into fixed and variable costs, and operating and capital costs. The method has been applied to the German Na-1 reactor, and the results are extremely interesting. The cost breakdown shows the Importance of capital costs in the fuel cycle of a fast reactor. The Influence of various technical and economic parameters is brought out; for example, bum-up (the effect of which can no longer be represented by a simple hyperbola), loading frequency, the rate used for discounting and the price of plutonium. (author)
Abstract (French)
Une méthode de calcul sur ordinateur du coût actualisé des cycles de combustibles a été présentée lors des lournées nucléaires du Forum atómico español, qui se sont tenues â Madrid les 27 et 28 octobre 1966. Cette méthode avait été mise au point en vue d'études d'optimisation d'un réacteur rapide de 1000 MW(e) dans le cadre du contrat d'association «Réacteurs rapides » Buratom-Belgique. Le but du mémoire est d'exposer la mise en application de la méthode et d'analyser les premiers résultats de calcul. Le code de calcul sur ordinateur IBM-360 comprend deux parties. Dans la première, les caractéristiques du réacteur nésessaires pour le calcul économique sont déterminées. Il s'agit essentiellement des compositions initiales et finales du combustible (compositions isotopiques, teneur en plutonium, fraction de matière inerte, poids de combustible) et des temps de séjour du combustible dans le réacteur. Ces caractéristiques sont calculées pour chaque zone du coeur et des couvertures axiale et radiale. Dans la seconde, les caractéristiques du cycle du combustible sont d'abord calculées: temps de doublement et divers facteurs requis pour les études de prospective (facteurs de chargement et de déchargement et facteurs d'inventaires en équivalent uranium naturel ou plutonium -239). Les divers coûts spécifiques sont ensuite déterminés dans des sous-routines, puis les calculs d'actualisation sont effectués pour chaque zone du réacteur et réunis en deux groupes distincts: frais actualisés au moment du démarrage du réacteur et frais actualisés a l'arrêt de celui-ci. Une alternative est alors possible selon le mode d'acquisition de la matière fissile: achat ou location a un organisme national ou international, suivant que la propriété privée est admise ou pas. Les coûts exprimés par kWh sont ensuite groupés d'après les zones, d'après les opérations (transport, fabrication.,.) et subdivisés en: frais fixes et frais proportionnels; frais de consommation et frais de capital. L'application de la méthode au réacteur de référence allemand Nal est fon intéressante. La décomposition des frais montre la part importante des frais de capital dans le cycle du combustible d'un réacteur rapide. L'influence de divers paramètres techniques et économiques est mise en évidence, tels que la combustion, dont l'influence ne se traduit plus par une simple hyperbole, la fréquence de chargement, le taux d'actualisation ou encore le prix du plutonium. (author)Additional details
Additional titles
- Original title (French)
- Cout de Production de l'Energie dans un Reacteur Rapide par la Methode d'Actualisation
Publishing Information
- Publisher
- IAEA
- Imprint Place
- Vienna (International Atomic Energy Agency (IAEA))
- Imprint Title
- Plutonium as a Reactor Fuel. Proceedings of a Symposium on the Use of Plutonium as a Reactor Fuel
- Imprint Pagination
- 876 p.
- Series
- Proceedings Series
- Journal Page Range
- p. 667-689
- ISSN
- 0074-1884
Conference
- Title
- Symposium on the Use of Plutonium as a Reactor Fuel
- Dates
- 13-17 Mar 1967
- Place
- Brussels (Belgium)
INIS
- Country of Publication
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- Country of Input or Organization
- International Atomic Energy Agency (IAEA)
- INIS RN
- 44073781
- Subject category
- S21: SPECIFIC NUCLEAR REACTORS AND ASSOCIATED PLANTS; S11: NUCLEAR FUEL CYCLE AND FUEL MATERIALS;
- Resource subtype / Literary indicator
- Conference
- Descriptors DEI
- BREEDING BLANKETS; BURNUP; CALCULATION METHODS; CAPITALIZED COST; FAST REACTORS; FEASIBILITY STUDIES; FISSILE MATERIALS; FUEL CYCLE; ISOTOPE RATIO; NATURAL URANIUM; NUCLEAR FUELS; OPTIMIZATION; PLUTONIUM; PLUTONIUM 239; REACTOR CORES; REACTOR START-UP
- Descriptors DEC
- ACTINIDE NUCLEI; ACTINIDES; ALPHA DECAY RADIOISOTOPES; COST; DIMENSIONLESS NUMBERS; ELEMENTS; ENERGY SOURCES; EPITHERMAL REACTORS; EVEN-ODD NUCLEI; FISSIONABLE MATERIALS; FUELS; HEAVY NUCLEI; ISOTOPES; MATERIALS; METALS; NUCLEI; PLUTONIUM ISOTOPES; RADIOISOTOPES; REACTOR COMPONENTS; REACTOR MATERIALS; REACTORS; SPONTANEOUS FISSION RADIOISOTOPES; START-UP; TRANSURANIUM ELEMENTS; URANIUM; YEARS LIVING RADIOISOTOPES
Optional Information
- Notes
- 3 refs., 14 figs., 3 figs.
- Secondary number(s)
- IAEA-SM--88/17