Walidacja — koszt paliwa jądrowego (USD/MWh)
total=front+back; el_mwh=burnup×24/1000×η; burnup↑→koszt↓; enr↑→koszt↑; SWU↑→koszt↑.
✓
10/10 asercji zdanych
Walidacja: ✓ ZALICZONA
Obliczono: 2026-07-08 02:29:11 UTC · PHP 8.1.2-1ubuntu2.24
Niezmienniki fizyczne
| Stan | Asercja | Wynik | Oczekiwane |
|---|---|---|---|
| ✓ | total_usd_mwh > 0 dla LEU 4.5%, burnup=45 GWd/tU Koszt paliwa = front-end + back-end; typowo 5-12 USD/MWh dla LEU w PWR (WNA Fuel Report 2023). |
total = 12.28 USD/MWh | > 0 |
| ✓ | front_end_usd_mwh > backend_usd_mwh (wzbogacanie+fabricacja > back-end) Front-end (uran, konwersja, wzbogacanie, fabr.): ~4-9 USD/MWh; back-end (składowanie): ~1-2 USD/MWh. |
front=7.28 > back=5.00 USD/MWh | front > back |
| ✓ | electric_mwh_per_kg_u = burnup×24/1000×η = 45×24×0.33 = 356.4 MWh/kgU 1 tU×45GWd/tU = 45000 MWd_th/tU × 24h/d / 1000 kgU/tU × η = MWh_el/kgU. |
356,4 MWh/kgU | 356,4 MWh/kgU |
| ✓ | total_usd_mwh = front_end_usd_mwh + backend_usd_mwh Suma kosztów: total = front-end (uranium + konwersja + SWU + fabr.) + back-end (składowanie). |
12,2806 USD/MWh | 12,2806 USD/MWh |
| ✓ | total_usd_mwh(burnup=60) < total_usd_mwh(burnup=33): wyższy burnup → tańsze MWh Wyższy burnup → więcej MWh z tej samej masy paliwa → niższy koszt jednostkowy; trendem jest ↑burnup. |
total(60GWd)=10.46 < total(33GWd)=14.93 USD/MWh | < |
| ✓ | total_usd_mwh(enr=5.5%) > total_usd_mwh(enr=3.5%): wyższe wzbogacenie → droże Wyższe wzbogacenie → więcej SWU/kg produktu; koszty SWU dominują koszt front-end dla LEU i HALEU. |
total(5.5%)=14.04 > total(3.5%)=10.54 USD/MWh | > |
| ✓ | backend_usd_mwh = backendUsdMwh=5.0 (przekazany bezpośrednio) Back-end (skład. składowania i przeróbki) podany zewnętrznie przez użytkownika; model go nie liczy. |
5 USD/MWh | 5 USD/MWh |
| ✓ | fabrication_usd_kg_u = 250 USD/kgU (fabr. paliwa wejściowa) Fabr. paliwa (tabletkowanie, prętowanie, kontrola QA): ~200-350 USD/kgU (WNA 2023, rynek zachodni). |
250 USD/kgU | 250 USD/kgU |
| ✓ | total(SWU=200) > total(SWU=100): wyższa cena SWU → wyższy koszt/MWh SWU jest dominującym czynnikiem kosztów wzbogacania (zwł. HALEU); cena SWU rynkowa ≈130-180 USD/SWU (2023). |
total(200$/SWU)=13.15 > total(100$/SWU)=11.41 USD/MWh | > |
| ✓ | cost["balance"] zawiera feed_kg i SWU (bilans separacji) Bilans separacji: feed_kg, SWU i tails_kg powiązane przez równanie bilansowe IsotopeCascade::balance. |
feed=10.22 kg, SWU=6.231 | feed_kg, SWU |
Porównanie z benchmarkami
Benchmarki sprawdzają koszt paliwa od strony jednostek i zależności ekonomicznych: burnup, sprawność, SWU, wzbogacenie oraz suma składników.
| Benchmark | Wynik modelu | Punkt odniesienia | Ocena |
|---|---|---|---|
| 45 GWd/tU i sprawność 33% daje 356,4 MWh_e/kgU To najważniejsza jednostkowa konwersja: burnup termiczny musi zostać przeliczony na energię elektryczną. |
356.4 MWh/kgU | 356,4 MWh/kgU | Jakościowy ✓ |
| Koszt całkowity jest sumą front-end i back-end Benchmark sprawdza końcowe księgowanie kosztów, widoczne dla użytkownika w wyniku. |
front 7.28 + back 5.00 = total 12.28 USD/MWh | total=front+back | Jakościowy ✓ |
| Wyższy burnup obniża koszt paliwa na MWh Pokazuje mechanizm rozłożenia kosztu kgU na większą produkcję energii. |
33 GWd/tU: 14.93; 60 GWd/tU: 10.46 USD/MWh | koszt(60)<koszt(33) | Jakościowy ✓ |
| Wyższe wzbogacenie produktu zwiększa koszt przy tych samych cenach jednostkowych Benchmark łączy kalkulator kosztowy z bilansem SWU dla paliwa LEU. |
3,5%: 10.54; 5,5%: 14.04 USD/MWh | koszt(5,5%)>koszt(3,5%) | Jakościowy ✓ |
| Cena SWU działa liniowo na koszt wzbogacenia w paliwie Ten punkt pokazuje wrażliwość modelu na rynkową cenę pracy separacyjnej. |
100 USD/SWU: 11.41; 200 USD/SWU: 13.15 USD/MWh | koszt(200)>koszt(100) | Jakościowy ✓ |
Kontekst metodologiczny:
To model kosztu jednostkowego paliwa, nie prognoza cen rynkowych. Walidacja sprawdza wzory i trendy, a wartości USD/SWU, USD/kgU i back-end pozostają parametrami użytkownika, które trzeba interpretować w kontekście konkretnego rynku i roku.
Zakres walidacji
Sprawdzone: total>0, front>back, el_mwh=burnup×24/1000×η, total=front+back, burnup↑→cost↓, enr↑→cost↑, backend=input, fabr=input, SWU↑→cost↑, balance klucze.
Audyt modelu: Paliwowy składnik kosztu energii
Kalkulator przelicza koszt uranu naturalnego, konwersji, SWU, fabrykacji i prostego back-endu na USD/MWh przy zadanym burnupie i sprawności reaktora.
Najważniejsze uproszczenia
- Nie jest modelem kontraktów paliwowych ani bieżących cen rynkowych.
- Nie opisuje geometrii rdzenia, strategii przeładunków ani zachowania paliwa w reaktorze.
- Fabrykacja i back-end są pojedynczymi parametrami, a nie pełnym modelem kosztowym.
Co można liczyć dokładniej
- Dodać jawne presety paliw LEU, LEU+ i HALEU z opisem źródła założeń.
- Wprowadzić zakresy niepewności kosztów i wynik jako przedział USD/MWh.
- Połączyć z kalkulatorem LCOE jako osobny składnik kosztu paliwowego.