Based on simple physics, engineering, and economic models among various design parameters of reversed-field pinch (RFP) fusion reactors, a parametric system study program has been developed giving cost of electricity (COE) for a given set of design parameters or a set of design parameters giving the minimum COE. This program has been used extensively to select design points and evaluate the sensitivity of physics, engineering, economic and operational parameters in the REPUTER RFP fusion reactor design study effort.Several key features emerged from the study in relation to high power density RFP fusion reactors with solid breeder blanket. They are: (1) selection of normal conductor for TF and PF coils to reduce the thickness of radiation shielding, (2) selection of a total first wall loading of 18 MW/m2 considering the potential economic merit and nonlinear effects which might shorten the lifetime of the first wall, and (3) a maintenance policy of package replacement of the fusion power core, including TF coils, to significantly reduce maintenance time.The uncertainty range of COE was evaluated based on the sensitivity and uncertainty of design variables and parameters. The result warned us of the use of COE evaluated in this program for the purpose of comparison of economy with the result of other fusion system studies.
反転磁場ピンチ(RFP)核融合炉の様々な設計パラメータに対して、単純な物理、工学、経済モデルに基づいて、所与の設計パラメータセットに対する電力コスト(COE)、または最小COEを与える設計パラメータセットを提供するパラメトリックシステム研究プログラムが開発された。このプログラムは、REPUTER RFP核融合炉設計の取り組みにおいて、設計点の選定と、物理、工学、経済、運転パラメータの感度評価に広く使用されてきた。この研究から、固体増殖ブランケットを備えた高電力密度RFP核融合炉に関連するいくつかの重要な特徴が明らかになった。それらは、(1) TFおよびPFコイルに常伝導体を選択して、放射線遮蔽の厚さを低減すること、(2) 第一壁の寿命を短縮する可能性のある非線形効果と潜在的な経済的利点を考慮して、総第一壁負荷を18 MW/m2に選択すること、(3) TFコイルを含む核融合動力炉心のパッケージ交換による保守方針で、保守時間を大幅に短縮すること、である。COEの不確実性範囲は、設計変数とパラメータの感度と不確実性に基づいて評価された。その結果は、他の核融合システム研究の結果と経済性を比較する目的で、このプログラムで評価されたCOEを使用することについて警告した。