|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 01/2003
Światowa energetyka jądrowa - bezpieczeństwo, czystość, niska cena i dostępność paliwa
|
|
|
W końcu 2001 roku na świecie pracowało 438 reaktorów jądrowych. Łączna ich moc wynosi 354 GW(e). Produkują one 16% energii elektrycznej na świecie. 150 elektrowni jądrowych, stanowiących 36% mocy zainstalowanej na świecie, znajduje się w Europie Zachodniej, gdzie pokrywa 30% całkowitego zapotrzebowania na energię elektryczną.
|
W Ameryce Północnej 118 reaktorów jądrowych dostarcza 20% energii elektrycznej w Stanach Zjednoczonych i 12% w Kanadzie. W Europie Wschodniej i państwach byłego Związku Radzieckiego pracuje 68 reaktorów. Na Środkowym Wschodzie, w Azji Południowej i na Dalekim Wschodzie, gdzie planowany jest dalszy rozwój energetyki jądrowej, szczególnie w Chinach, Indiach, Japonii i w Republice Korei, pracuje 84 reaktorów. W Ameryce Łacińskiej i w Afryce znajduje się mniej niż 2% całkowitej mocy elektrowni jądrowych. Obecnie, na świecie w budowie są 32 reaktory. Największą liczbę reaktorów jądrowych posiadają Stany Zjednoczone – 104, Francja ma ich 59, Japonia – 54, Wielka Brytania – 33, Rosja – 30, Niemcy – 19, Ukraina – 13, Słowacja – 6, Czechy – 5, Bułgaria – 6. Najwyższy udział energetyki jądrowej w produkcji energii elektrycznej ma Litwa – 77,6%, drugie miejsce zajmuje Francja – 77,1%. W Chinach udział ten wynosi zaledwie 1,1%.
Jedni rezygnują...
Obecnie w Ameryce Północnej nie buduje się, ani nie zamawia nowych elektrowni jądrowych. Taka sama sytuacja ma miejsce w Europie Zachodniej, gdzie istnieje teraz znaczny nadmiar mocy w sektorze elektroenergetycznym. Tam, gdzie potrzeba nowych mocy, inwestorzy na ogół wolą rozwiązania mniej kosztowne od dużych, kapitałochłonnych bloków oferowanych przez przemysł jądrowy. Ponadto w Belgii, Holandii, w Niemczech i w Szwecji planuje się stopniowe zamykanie elektrowni nuklearnych, a w Austrii, Danii, Grecji, Irlandii, Norwegii i we Włoszech podjęto decyzje polityczne o rezygnacji z energetyki atomowej.
Jednak, obecnie eksploatowane elektrownie jądrowe, dla których zarówno koszty paliwowe jak i eksploatacyjne są małe, a początkowe nakłady inwestycyjne zostały już w dużej mierze zamortyzowane, mogą być bardzo konkurencyjnymi źródłami energii elektrycznej. W Ameryce Północnej, jak i w Europie Zachodniej jest to osiągane przez poprawę efektywności pracujących elektrowni, konsolidację przemysłu jądrowego, a także inwestycje przedłużające okres eksploatacji istniejących elektrowni nuklearnych. W Europie Wschodniej i w państwach byłego Związku Radzieckiego większość elektrowni ma za sobą już ponad połowę swego pierwotnego zaprojektowanego okresu eksploatacji.
... inni budują
W Rosji budowane są trzy elektrownie, a planuje się budowę kolejnych bloków. Dalsze działania, zdaniem ekspertów, będą zależały od warunków ekonomicznych, finansowania i bezpieczeństwa dostaw energii.
Głównymi regionami świata, jak zapowiada Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej (MAEA), gdzie przewidywany jest rozwój energetyki jądrowej w najbliższej przyszłości są Daleki Wschód i Azja Południowa. Jednak niedawny kryzys finansowy w Azji, spowodował spowolnienie przewidywanego, dużego wzrostu zapotrzebowania na energię elektryczną.
W Europie
Obecnie w Bułgarii pracuje 6 reaktorów o łącznej mocy 3538 MW(e). Udział energetyki nuklearnej w produkcji energii elektrycznej wynosi tam 41,6%. – Nasz kraj znacząco przyczynia się do zapewnienia stabilności zasilania elektrycznego w całym regionie – mówi Emil Vapiriev, przewodniczący Agencji Dozoru Jądrowego w Sofii. – Naszą energię dostarczamy do Grecji, Turcji, Albanii, Kosowa, Jugosławii. Od początku lat dziewięćdziesiątych prowadzimy modernizację wszystkich naszych sześciu bloków w elektrowni w Kozłoduj. Obecnie przerwano modernizację bloków 1 i 2. Powodem były naciski Unii Europejskiej, która wymogła na Bułgarii zamknięcie tych bloków, które zostały przyłączone do sieci w latach 1974 i 1975. Zostaną one zamknięte do 2003 roku. Dodatkowo do 2006 roku mają zostać zamknięte kolejne bloki, tj. 3 i 4. – Są to już zmodernizowane reaktory – mówi Vapiriev. – Początkowo nasz parlament ustalił, że nie dojdzie do ich zamknięcia przed wstąpieniem Bułgarii do Unii Europejskiej. Jednak nasz rząd, pod naciskiem Komisji Europejskiej, 18 listopada tego roku, postanowił zamknąć te bloki. Uważam, że decyzja ta nie jest umotywowana przesłankami technologicznymi, tylko czysto politycznymi. Sektor jądrowy jest jedną z najlepiej rozwiniętych gałęzi przemysłu w naszym kraju, dlatego uważam, za szkodliwą dla naszej gospodarki decyzję o zamknięciu kolejnych bloków. W Bułgarii energetyka jądrowa jest akceptowana przez społeczeństwo. – Nie ma u nas zjawiska radiofobii – mówi Tzvatanka Giurowa, Sekretarz ds. Komunikowania Społecznego Bułgarskiego Forum Atomowego BULATOM. – Bułgarzy zdają sobie sprawę z dużej roli, jaką odgrywa energetyka jądrowa na nasz przemysł i gospodarkę. Z przeprowadzonych przez nas badań opinii publicznej wynika, że większość bułgarskiego społeczeństwa jest za utrzymaniem energetyki jądrowej jako źródła energii elektrycznej. Elektrownia w Kozłoduj powinna zostać utrzymana jako symbol bułgarskiego przemysłu. Społeczeństwo sprzeciwia się stopniowemu zamykaniu kolejnych bloków. Uważa ono, że Komisja Europejska nie kieruje się wyłącznie argumentami związanymi z bezpieczeństwem. Bułgarzy sądzą, że zamknięcie bloków nie wpłynie na przyspieszenie wstąpienia naszego kraju do UE. Ponadto przekonani są, że spowoduje to wzrost cen energii elektrycznej.
W Czechach pracuje obecnie 5 reaktorów o łącznej mocy 2560 MW(e). Energetyka jądrowa ma tam 19,8% udziału w produkcji energii elektrycznej. Cztery bloki z reaktorami typu WWER-440/213 funkcjonują w elektrowni Dukovany. Pierwszy blok w elektrowni Temelin został włączony do sieci w grudniu 2001 roku.
W Finlandii pracują 4 bloki o łącznej mocy 2656 MW(e). Udział energetyki nuklearnej w produkcji energii elektrycznej wynosi tam 30%. W Finlandii pracują dwie elektrownie: Loviisa i Olkiluoto. Obecnie Finlandia podjęła decyzję o budowie kolejnego, piątego bloku. – Nasz kraj posiada niewiele krajowych źródeł energii – mówi Anneli Nikula, doradca Teollisuuden Voima Oy – towarzystwa energetycznego. – Tylko 1/3 naszej produkcji energii oparta jest na źródłach krajowych, resztę musimy importować. Przewidujemy, że do 2015 roku będziemy potrzebować 7000 MW nowych mocy. Dlatego musieliśmy podjąć działania nad rozwinięciem naszej produkcji energetycznej. Zdecydowaliśmy się na opcję nuklearną. Po pierwsze jest to czyste ekologicznie źródło energii. Po drugie zmniejszy to naszą zależność od energii importowanej. Ponadto uważamy energetykę atomową za najtańszą opcję.
Na Słowacji pracuje 6 bloków, o łącznej mocy 2408 MW(e). Udział energetyki nuklearnej w produkcji energii elektrycznej wynosi tam 53,4%. Pod naciskiem Unii Europejskiej, do 2006 roku mają zostać zamknięte dwa starsze bloki w EJ Bohunice, uruchomione w latach 1979-85. Rząd Słowacji nie chciał zgodzić się na ich zamknięcie przed końcem 2020 roku, po wydaniu około 200 mln USD na ich modernizację. W 1998 roku włączono do sieci blok nr 1 w EJ Mohovce, a w 1999 roku blok nr 2. Obecnie trwa tam budowa dwóch kolejnych bloków.
Litwa posiada najwyższy udział energetyki jądrowej w produkcji energii elektrycznej – 77,6%. Pracują tam dwa bloki, o łącznej mocy 2370 MW(e). Obecnie podjęto decyzję o zamknięciu elektrowni Ignalina. Pierwszy blok zostanie zamknięty w grudniu 2004 roku, drugi w 2009 roku. Tym samym Litwa zostanie pozbawiona energetyki jądrowej. Rząd litewski forsował utrzymanie obu bloków w eksploatacji do około 2020 roku, zgodnie z projektowymi założeniami eksploatacyjnymi. Jednak, pod naciskiem Unii, dokonano powyższych uzgodnień. Litwa ma bardzo ograniczone zasoby własnych źródeł energii. Ich pozyskanie w roku 2000 stanowiło 9% łącznego zużycia pierwotnej energii. Prezydent Litwy nawet zaproponował budowę, na terenie EJ Ignalina, wspólnym wysiłkiem finansowym jego kraju i sąsiednich państw, nowoczesnej elektrowni jądrowej. Pozwoliłoby to na wykorzystanie istniejącej tam infrastruktury, a tym samym na znaczne obniżenie nakładów inwestycyjnych na nowy obiekt. – Litwini są dumni z energetyki jądrowej i chcą, aby nadal istniała i się rozwijała – mówi Jurgis Vilemas, dyrektor Litewskiego Instytutu Energii w Kownie. – Ignalina odgrywała znaczącą rolę w naszej gospodarce. Odpowiedź na pytanie, co się stanie po jej zamknięciu, jest bardzo trudna. Jesteśmy za budową nowej elektrowni, mamy poparcie społeczeństwa. Brakuje nam jednak funduszy.
W 1998 r. w Niemczech, gdzie pracuje 19 bloków nuklearnych, o łącznej mocy 21.283 MW(e), które dostarczają 30,5% energii elektrycznej, rząd koalicji SPD i Partii Zielonych podjął decyzję o możliwie jak najszybszej i całkowitej likwidacji energetyki jądrowej, ze względu na jej wysokie ryzyko szkód. Przemysł niemiecki zażądał w tej sytuacji pokrycia przez rząd strat wynikających z przedwczesnego zamykania elektrowni. Rząd, pod naciskiem przedsiębiorców, przyjął względnie długi okres eksploatacji elektrowni atomowych. Jednocześnie wprowadzono klauzulę do nowego prawa atomowego, zabraniającą budowy nowych elektrowni nuklearnych. Powiedziane obecnie „nie” dla energetyki jądrowej przez tak wysoko uprzemysłowiony kraj jak Niemcy, stanowi poważny cios dla światowej energetyki jądrowej.
Zapotrzebowanie wzrośnie
W stosunku do dnia dzisiejszego, według prognozy ONZ, liczba ludności świata wzrośnie o 4,4 miliardy do 2100 roku, tj. około 75%. Tym samym przewiduje się, że globalne zużycie energii pierwotnej wzrośnie od 1,7 do 3,7 razy do 2050 roku. Zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie prawie 8-krotnie w scenariuszach z wysokim tempem rozwoju gospodarczego i ponad 2-krotnie - w scenariuszach zakładających oszczędzanie. Średni ważony wzrost zużycia energii elektrycznej wynosi 4,7 razy. Większość prognoz przewiduje, także znaczny wzrost wykorzystania energetyki jądrowej. Moc elektrowni nuklearnych w 2050 roku ma wynosić około 5000 GW(e). Te przewidywania, według MAEA, wymagałyby budowy dodatkowych elektrowni jądrowych o całkowitej mocy od 50 do 150 GW(e) rocznie, w okresie od 2020 do 2050 roku.
Praktycznie czysta
Produkcja energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych nie powoduje praktycznie żadnych emisji gazów cieplarnianych, a cały łańcuch jądrowy ma jeden z najniższych wskaźników emisji na jednostkę wytwarzanej energii w całej energetyce. Zamiana elektrowni opalanej węglem na paliwem jądrowym, przyjmując, że moc każdej z nich wynosi 1000 MW(e), pozwala uniknąć emisji od 1,3 do 2,2 mln ton ekwiwalentu węgla rocznie. Według analiz MAEA, w okresie od 2008 do 2012 roku, zastąpienie elektrowni spalających paliwa organiczne elektrowniami jądrowymi, zmniejszyłoby łączną emisję o około 935 mln ton ekwiwalentu węgla. Dla porównania, zastąpienie węgla gazem zmniejszyłoby emisję tylko o 300 mln ton.
Technologia i bezpieczeństwo
Przemysł elektroenergetyczny jest gałęzią gospodarki wymagającą konkurencyjności. Cecha ta staje się coraz ważniejsza w miarę liberalizacji rynku energetycznego. Dla przemysłu jądrowego najważniejszymi zadaniami dla uzyskania akceptacji społecznej i politycznej są: obniżenie kosztów, przy stale rosnącym bezpieczeństwie, przedstawienie akceptowalnych społecznie metod przechowywania i składowania odpadów oraz doskonalenie metod zapobiegania rozprzestrzenianiu broni jądrowej. Obniżenie kosztów realizowane jest przede wszystkim przez stałe doskonalenie istniejących procedur operacyjnych i technologii. W latach 90. wprowadzenie takich ulepszeń w elektrowniach jądrowych spowodowało wzrost mocy dyspozycyjnej o 28 GW(e), co odpowiada zbudowaniu 28 nowych elektrowni o mocy 1000 MW(e) każda. Nowe elektrownie jądrowe są bardziej kapitałochłonne w fazie budowy niż elektrownie wykorzystujące kopalne paliwa organiczne, szczególnie elektrownie opalane gazem. Tam, gdzie blisko znajdują się złoża węgla lub istnieje sieć dostaw gazu ziemnego, takie nowe elektrownie produkują energię elektryczną taniej niż nowe elektrownie jądrowe. Na zliberalizowanych rynkach energetycznych, gdzie nacisk kładzie się na szybki zwrot poniesionych kosztów, wysokie nakłady inwestycyjne na elektrownie nuklearne i długie okresy zwrotu kapitału stanowią dla nich poważne obciążenie. Jednak, występujące ostatnio podwyżki cen gazu zmniejszyłyby jego przewagę ekonomiczną. Za energetyką atomową przemawiają niskie i stabilne ceny paliwa jądrowego. Elektrownie nuklearne w znacznej mierze budowane są w państwach, które posiadają ograniczone zasoby kopalnych paliw organicznych i zmuszone są do transportu paliwa na duże odległości.
Strach
przed Czarnobylem
Według zapewnień MAEA, w ogólnej ocenie energetyka jądrowa może poszczycić się najlepszymi na świecie osiągnięciami w zakresie bezpieczeństwa. Właśnie silny nacisk na bezpieczeństwo energetyki nuklearnej jest jednym ze „skutków” awarii z 1986 roku w Czarnobylu. Energetyka atomowa osiągnęła doskonałe wyniki w dziedzinie zapewnienia bezpieczeństwa, jednak ta katastrofa pokazała, że tego typu awarie mogą się zdarzyć i zdarzają się. Powodem katastrofy w Czarnobylu było przegrzanie się paliwa jądrowego, co spowodowało pożar grafitu w rdzeniu reaktora. Należy zaznaczyć, że czarnobylski reaktor - w przeciwieństwie do elektrowni zachodnioeuropejskich - pozbawiony był systemu barier, które w razie awarii powstrzymują uwolnienia substancji radioaktywnych do otoczenia. Inną zasadniczą cechą reaktora w Czarnobylu było to, że wskutek awarii, moc jego wzrosła około 1000 razy powyżej normalnej pełnej mocy. W reaktorach PWR czy BWR budowanych w Stanach Zjednoczonych, czy w Europie Zachodniej, moc reaktora po awarii zawsze maleje. Chociaż przypadek Czarnobyla był wyjątkowy, wyciągnięto z niego wnioski, szczególnie dotyczące roli człowieka w eksploatacji elektrowni. Od czasu tej awarii, przemysł jądrowy stale wprowadza udoskonalenia w zakresie bezpieczeństwa jądrowego i eksploatacji. Nowe projekty reaktorowe są kolejnym etapem tego trendu. Zawierają one szereg uproszczeń konstrukcyjnych i zwiększają rolę pasywnych cech bezpieczeństwa. Katastrofa elektrowni w Czarnobylu potwierdziła potrzebę utworzenia, opracowanego przez MAEA, systemu reagowania w sytuacjach awaryjnych. Zdaniem Tomihiro Taniguchi, zastępcy dyrektora generalnego Departamentu Bezpieczeństwa Jądrowego MAEA, zasadnym okazało się przyjęcie dwóch międzynarodowych konwencji: jednej, dotyczącej wczesnego powiadamiania i drugiej – o wzajemnej pomocy w razie wystąpienia awarii jądrowej. W ramach pierwszej konwencji, państwa członkowskie zobowiązały się powiadamiać Agencję o wypadkach jądrowych. Druga, zapewnia szybką pomoc na prośbę państw członkowskich, aby ograniczyć do minimum wszelkie konsekwencje radiologiczne awarii, ochronić życie ludzi, dobra społeczne i środowisko. – Katastrofa w Czarnobylu jest dla nas nauczką – mówi Tomihiro Taniguchi. – Zwróciła ona szczególną uwagę na ważną kwestię, jaką jest bezpieczeństwo. Główne elementy postępowania awaryjnego MAEA to: natychmiastowa reakcja, koordynacja pomocy technicznej, szerokie możliwości porozumiewania się, duża liczba ekspertów w dyspozycji Agencji. W 1989 roku, jako odpowiedź podmiotów eksploatujących jądrowych na awarię w Czarnobylu, powstało WANO – Światowe Stowarzyszenie Operatorów Jądrowych. Jego zadaniem jest maksymalne zwiększenie bezpieczeństwa i niezawodności funkcjonowania elektrowni atomowych na świecie, poprzez wymianę informacji i zachęcanie do współpracy między członkami organizacji. – Naszym celem jest ulepszenie eksploatacji elektrowni jądrowych – mówi George Hutcherson, zastępca Dyrektora Centrum Koordynacyjnego WANO. – Prowadzimy ciągłą wymianę wiedzy między operatorami elektrowni. Realizujemy program przeglądu elektrowni, których dokonują niezależni eksperci. Określają oni mocne i słabe strony funkcjonowania reaktorów. Organizujemy kursy, warsztaty i seminaria. Obecnie bezpieczeństwo przemysłu nuklearnego w głównej mierze zależy od wzajemnej współpracy wszystkich organizacji nuklearnych i całego przemysłu atomowego. Wyzwaniem dzisiejszych czasów jest utrzymanie wysokiego poziomu bezpieczeństwa przy jednocześnie wysokich wskaźnikach eksploatacyjnych.
Obawa przed terroryzmem
Kwestia bezpieczeństwa nabrała szczególnego znaczenia po wydarzeniach 11 września, ubiegłego roku. MAEA zakwalifikowała kilka typów przypadków, zagrożonych ewentualnymi aktami terrorystycznymi. Zdaniem Melissy Fleming, starszego specjalisty ds. informacji Departamentu Informacji Społecznej MAEA, najmniej prawdopodobnym zjawiskiem jest kradzież broni jądrowej. – Kraje, które taką broń posiadają, bardzo starannie jej strzegą – mówi M. Fleming. – Bardziej prawdopodobnym zjawiskiem są nielegalne obroty materiałami jądrowymi. Mamy doniesienia o istnieniu tego procederu. Na szczęście, nie odbywa się on na dużą skalę. Natomiast, jednym z najbardziej znaczących obecnie zagrożeń, jest sprawa tzw. porzuconych materiałów radioaktywnych. Problem, w głównej mierze, polega na tym, że te materiały znajdują się poza kontrolą dozoru jądrowego. Podstawowym zadaniem, jakie nas obecnie czeka to odnalezienie i zabezpieczenie tych materiałów. Jeszcze jednym, mało prawdopodobnym zagrożeniem, mogą być ataki na elektrownie jądrowe. Czemu? Są to obiekty bardzo odporne na wszelkiego rodzaju działania zbrojne i stanowią bardzo trudny cel.
Bezpieczeństwo
a UE
Opcja energetyki jądrowej pozostaje kwestią otwartą w ramach rozszerzenia UE. – Jest ustaloną zasadą, że każdy kraj członkowski sam decyduje o wyborze lub odrzuceniu funkcjonowania na swoim terenie technologii nuklearnych – mówi Andreas Herdina, szef grupy roboczej Komisji Europejskiej. – Obecnie osiem krajów członkowskich stosuje energetykę jądrową, a jeśli chodzi o państwa kandydackie, produkujące energię nuklearną - to jest ich siedem. Po wstąpieniu do UE wszystkie kraje muszą przestrzegać, obowiązujących w niej zasad dotyczących zabezpieczenia przed rozprzestrzenianiem się broni jądrowej oraz dostaw paliwa jądrowego. Wszystkie nowe instalacje nuklearne muszę być zgłaszane Komisji Europejskiej. Podczas grudniowego szczytu w Kopenhadze, po raz pierwszy kwestia bezpieczeństwa jądrowego zostanie postawiona na porządku dziennym obrad. Podczas ostatniego rozszerzenia, nie miało to miejsca. Jak wyjaśnia Andreas Herdina, powody są trzy: - po pierwsze wszystkie kraje kandydackie, eksploatujące energię elektryczną są jednocześnie państwami w trakcie przemian gospodarczych. Prowadzą one długotrwały proces zmian instytucjonalno–prawnych. Po drugie w państwach, tych później niż w Europie Zachodniej, zdano sobie sprawę z kwestii bezpieczeństwa jądrowego. Po trzecie, awaria w Czarnobylu rzuciła czarną plamę na reputację funkcjonujących w krajach Europy Środkowo-Wschodniej reaktorów. W wyniku prac Komisji Europejskiej, zaleciła ona zamknięcie bloków jądrowych w trzech krajach: na Litwie – Ignalina, Słowacji – Bohunice, Bułgarii – Kozłoduj. – Ustaliliśmy trzy międzynarodowe fundusze finansowe, których celem będzie wsparcie tych państw w realizacji naszych zaleceń – mówi Andreas Herdina.
Najbardziej zalecana
Ewolucyjne doskonalenie konstrukcji i zasad eksploatacji elektrowni jądrowych oraz zakładów cyklu jądrowego będzie trwało, podobnie jak dzieje się to w przypadku innych technologii – twierdzą przedstawiciele MAEA. Niemniej jednak na dłuższą metę, dla wzrostu udziału energetyki jądrowej w zaspokojeniu rosnących globalnych potrzeb energetycznych świata, ważne będzie opracowanie zdecydowanie nowatorskich rozwiązań projektowych elektrowni atomowych i cyklu paliwowego, charakteryzujących się znacznie lepszą ekonomiką, lepszym wykorzystaniem zasobów paliwowych, minimalizacją odpadów promieniotwórczych.
Obecnie energetyka jądrowa jest najbardziej zalecanym źródłem energii elektrycznej, podobnie jak hydroenergetyka oraz energia wiatru i słońca. Ponadto energetyka nuklearna może być wykorzystywana w przyszłości do odsalania wody morskiej, co pomoże w rozwiązaniu problemu dostaw czystej, słodkiej wody do picia. Zdaniem specjalistów MAEA, wybór technologii dla realizacji zrównoważonego rozwoju w każdym kraju jest jego suwerenną decyzją i każdy kraj będzie potrzebował różnorodnych technologii dobranych do jego sytuacji i potrzeb. Najlepszą szansę trwałego rozwoju, daje zapewnienie wszystkim źródłom energii możliwości konkurowania, rozwoju i udziału w zaspokajaniu potrzeb gospodarczych na zasadach wolnego rynku, tj. zmniejszania kosztów, ochrony środowiska i poprawy bezpieczeństwa.
Łukasz Legutko
|
|
|
|
