|
Aktualności
|
|
Informacje
Numery
Numer 10/2003
Energetyka w USA - Największy producent, najwięcej nuklearnej
|
|
|
Autor: opr. red.
|
Data publikacji: 06.10.2003 12:20
|
Reaktor Borax-1w czerwcu 1954 r. został przewidziany do testu całkowicie niszczącego rdzeń reaktora. Kolejny reaktor, Borax-III był pierwszym reaktorem w Stanach Zjednoczonych, który zasilał energią elektryczną od 17 lipca 1955 r całe miasteczko Arco, liczące 1200 mieszkańców (w stanie Idaho).
Reaktor Borax-III stał się prototypem dla energetycznych reaktorów wrzących typu BWR które obok wcześniej wymienionych reaktorów PWR, zdominowały energetykę jądrową w świecie. Większość obecnie eksploatowanych reaktorów energetycznych to reaktory typu PWR (około 65%) i BWR (około 23%).
W latach 50. zaczął się również intensywnie rozwijać w Stanach Zjednoczonych sektor prywatny przemysłu energetycznego zajmujący się projektowaniem i budową komercyjnych elektrowni jądrowych. I tak np. firma Westinghouse oprócz ww. elektrowni Shippingport z reaktorem typu PWR o mocy 60 MWe zaprojektowała i zbudowała pierwszą w pełni komercyjną elektrownię jądrową (również z reaktorem typu PWR) o mocy 160 MWe Yankee Rowe w stanie Massachusetts; elektrownia ta pracowała w latach 1961-1991. Z kolei druga duża firma amerykańska General Electric wyspecjalizowała się w budowie reaktorów energetycznych typu BWR. Pierwszy taki reaktor został uruchomiony w 1960r. w elektrowni jądrowej Dresden 1 o mocy 200 MWe niedaleko Chicago; była to zarazem pierwsza elektrownia w świecie wybudowana bez pomocy finansowej ze strony państwa.
Jako że w początkowym okresie tylko Stany Zjednoczone posiadały monopol na wzbogacanie uranu, inne kraje jak, np. Wielka Brytania, Francja czy Kanada poszły inną drogą rozwijając energetykę jądrową tj. wykorzystując jako paliwo w reaktorze uran naturalny. I tak np. w Wielkiej Brytanii rozwinął się typ reaktora Magnox tj. z moderatorem grafitowym i chłodzeniem gazowym, z kolei w Kanadzie typ CANDU (Canadian Deuterium Uranium reactor) z moderatorem i chłodzeniem w postaci ciężkiej wody.
Pierwsze elektrownie jądrowe okazały się znacznie kosztowniejsze niż pierwotnie sądzono. Stąd też na przełomie lat 1950/60 perspektywy rozwoju energetyki jądrowej były mało obiecujące. Dopiero kryzys energetyczny (znaczny wzrost ceny ropy naftowej) w latach 1970-tych spowodował, iż w wielu krajach świata (oprócz wcześniej wymienionych także Japonia, Kanada, Niemcy, Szwecja i wiele innych) postawiono na rozwój energetyki jądrowej. W przeciągu tego czasu „dojrzały” konstrukcje reaktorów energetycznych, wzrosły moce jednostkowe bloków z 60 MWe do kilkuset (obecnie budowane są bloki o mocy do 1300 MWe) a tym samym obniżyły się koszty ich eksploatacji. Należy również zaznaczyć, iż w tamtych latach społeczeństwa poszczególnych krajów nie protestowały przeciwko budowie elektrowni jądrowych, wręcz można powiedzieć, iż były do nich nastawione entuzjastycznie. Nie miała jeszcze miejsca żadna poważniejsza awaria w elektrowni jądrowej.
Od tego momentu obserwuje się dynamiczny wzrost energetyki jądrowej, przy czym był to rozwój wszechstronny. Oprócz coraz to większych (o większych mocach) cywilnych reaktorów energetycznych były budowane także małe, przenośne elektrownie wojskowe Szczególnie dynamiczny wzrost nastąpił w latach 1960., kiedy to produkcję energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych uważano za ekonomiczną, przyjazną środowisku naturalnemu oraz bezpieczną. Przyczyniła się także do tego decyzja z dnia 26 sierpnia 1964 r. prezydenta Lyndona Johnsona dopuszczająca przemysł prywatny zarówno do technologii jak i materiałów jądrowych. W latach 1970/80 dynamika wzrostu budowanych bloków jądrowych uległa spowolnieniu, co było wynikiem obniżającego się zapotrzebowania na energię elektryczną w Stanach Zjednoczonych. Warto zauważyć, iż wszystkie elektrownie jądrowe w Stanach Zjednoczonych zostały zamówione przed 1973 r. Ogółem zamówionych było 259 bloków. W jednym tylko roku tj. 1973 zamówiono aż 41 nowych bloków jądrowych, oczywiście większość z tych zamówień nie doczekała się realizacji.
Awaria w 1979 r. w Three Mile Island w Stanach Zjednoczonych jak i awaria w 1986r. w Czarnobylu na Ukrainie przyhamowały budowę nowych jądrowych bloków energetycznych. Niemniej wcześniej zamówione i budowane reaktory energetyczne były oddawane kolejno do eksploatacji i w 1991r. pracowało ich już 111 (największa ilość). Zainstalowana wówczas moc w elektrowniach jądrowych wynosiła 99 673 MW, a udział energii elektrycznej z elektrowni jądrowych wynosił 22%.
Aktualnie (grudzień 2002r.) Stany Zjednoczone eksploatują 103 bloki jądrowe na 441 ogółem pracujących w świecie, czyli co czwarty blok jądrowy pracuje w Stanach Zjednoczonych. 31 stanów eksploatuje elektrownie jądrowe – ich rozmieszczenie zostało przedstawione na rys.4. Stany o najwyższym udziale energii jądrowej to Vermont (85%), New Hampshire i Południowa Karolina nieco ponad 50%. Najwięcej elektrowni jądrowych jest eksploatowanych w stanie Illinois tj. sześć, na drugim miejscu znajduje się Pensylwania z pięcioma elektrowniami. Największą elektrownią jądrową jest Palo Verde w Arizonie – 3 921 MWe z trzema blokami, natomiast najmniejszą Ft. Calhoum w Nebrasce – 478 MWe. Większość bloków jądrowych, bo aż 69 to bloki wodne ciśnieniowe typu PWR, pozostałe 34 to bloki wodne wrzące typu BWR. Średni czas pracy bloku jądrowego wynosi obecnie 22 lata, co przy licencjonowanym czasie ich pracy – 40 lat, z możliwością przedłużenia do 60 lat, daje oczekiwany czas ich pracy przez kolejne 20 – 40 lat. Należy tutaj zaznaczyć, iż pomimo dużej liczby zbudowanych bloków w USA nie było zupełnie tendencji do ich standaryzacji (w przeciwieństwie do Francji), co pogarszało ekonomikę, wydłużało i komplikowało licencjonowanie.
Produkcja energii elektrycznej z elektrowni jądrowych wyniosła 780 TWh w 2002r., co stanowiło 20,2%. Na pierwszym miejscu z udziałem prawie 50% jest energetyka konwencjonalna na węgiel, który jest dość tani w Stanach Zjednoczonych z uwagi na łatwe warunki jego wydobycia Koszt produkcji energii elektrycznej z elektrowni jądrowych w Stanach Zjednoczonych jest najniższy spośród innych źródeł energii elektrycznej i wynosił w 2001r. średnio 1,68 centa za kilowatogodzinę (kWh), podczas gdy z elektrowni węglowych 1,80 centa, olejowych 4,93 centa a gazowych 6,08 centa (wg Nuclear Energy Institute).
|
|
|
|
