kor. Chorowski_ENERG-BELCH`09_ver_roz - Elektrownia

kor. Chorowski_ENERG-BELCH`09_ver_roz - Elektrownia

ENERGETYKA – KOŁO ZAMACHOWE CZY PIĘTA ACHILLESOWA
POLSKIEJ GOSPODARKI?
Autor: Prof. dr hab. inŜ. Maciej Chorowski - Dziekan Wydziału Mechaniczno-Energetycznego,
Politechnika Wrocławska
(„Energetyka Cieplna i Zawodowa” – nr 9/2009)
NiezaleŜnie od aktualnego stanu gospodarki – fazy wzrostu lub stagnacji – energetyka zawsze
zajmuje poczesne miejsce w analizach ministerialnych, organizacji pozarządowych oraz
informacjach medialnych.
Przy czym często są to doniesienia o negatywnym wydźwięku i dotyczą złego wpływu sektora
energetycznego na środowisko naturalne, jak np. w poniŜszej informacji pochodzącej z Wikipedii:
Energetyka naleŜy do sektorów gospodarki o najbardziej szkodliwym wpływie na środowisko
naturalne i zdrowie. Na poziomie Unii Europejskiej podejmuje się skoordynowane działania na rzecz
ograniczenia tego szkodliwego wpływu poprzez integrację polityki energetycznej z polityką
ekologiczną (http://pl.wikipedia.org/wiki/Energetyka).
Najbardziej spektakularne protesty tzw. organizacji ekologicznych mają miejsce w związku z
eksploatacją lub uruchamianiem nowych elektrowni, w szczególności jądrowych - jak w poniŜszym
doniesieniu prasowym z 13 kwietnia 2007 roku:
W dniu wczorajszym austriaccy ekolodzy zablokowali na godzinę siedem austriacko-czeskich przejść
granicznych. śądali zamknięcia czeskiej siłowni jądrowej w Temelinie, oddalonej 60 kilometrów od
granicy z Austrią.
Powstaje więc pytanie, czy energetyka jest złem koniecznym i powinna być maksymalnie
ograniczana, czy teŜ stanowi o postępie cywilizacyjnym i rozwoju wielu branŜ pozornie
bezpośrednio z nią nie związanych, ale zaleŜnych od stabilnych dostaw energii i powiązanych
technologicznie z branŜą energetyczną?
W zasadzie wszystkie kolejne rządy w Polsce po okresie transformacji 1989 roku przygotowywały i
przygotowują wieloletnie strategie energetyczne, często pozbawione spójności z wcześniejszymi
dokumentami. Zawsze jednak dokumenty takie wskazywały i wskazują na konieczność instalowania
nowych mocy wytwórczych i modernizacji starych elektrowni. Podobne wnioski zawiera równieŜ
dokument Ministerstwa Gospodarki „Polityka energetyczna Polski do 2030 roku”, którego ostatnia,
piąta juŜ wersja została ogłoszona 15 lipca 2009 roku. Otwarte pozostawało i pozostaje pytanie o
rodzaj nowych zainstalowanych mocy wytwórczych, a w szczególności jaki udział w wytwarzaniu
energii elektrycznej powinny mieć źródła energii pierwotnej wolne od emisji CO2, czyli jaki
powinien być docelowy polski „mix energetyczny”. W analizach takich konieczne jest
uwzględnienie zarówno polskich uwarunkowań, jak i europejskiej perspektywy, w szczególności
oddziaływań dyrektyw Unii Europejskiej. Opracowania uwzględniają równieŜ aktualne, a więc
często chwilowe, nastroje i opinie społeczne wobec takich zagadnień jak akceptacja energetyki
jądrowej, wpływ emisji CO2 na tzw. globalne ocieplenie, czy walory krajobrazowe elektrowni
wiatrowych.
Energetyka polska w perspektywie europejskiej
Z ponad 30 tys. MWe zainstalowanych w polskich elektrowniach pochodzi około 5% energii
elektrycznej wytwarzanej w Unii Europejskiej, co przy stosunkowo wysokiej energochłonności
polskiej gospodarki wskazuje na około 3% udział polskiego PKB w całkowitym produkcie
europejskim. Mając na uwadze potencjał demograficzny i gospodarczy Polski oraz aspiracje
społeczne, naleŜy oczekiwać co najmniej podwojenia PKB przypadającego na mieszkańca w okresie
najbliŜszych 20 – 25 lat. Zgodnie z ogólną zaleŜnością pomiędzy jednostkowym produktem
krajowym przypadającym na mieszkańca, a konsumpcją energii (rys. 1a), wzrostowi temu musi
towarzyszyć co najmniej podwojenie zuŜycia energii, a więc równieŜ zainstalowanej mocy
elektrycznej (rys. 1b). Pomimo usiłowań ograniczenia zuŜycia energii, a nawet uzyskania
zeroenergetycznego wzrostu gospodarczego, brak jest obecnie przykładów, Ŝe takie strategie
odniosły gdziekolwiek sukces.
a)
b)
Rys. 1. Korelacja: PKB/osobę – zuŜycie energii – a), prognoza zmian do roku 2020 – b) (Za L. Jestin, Energetyka Nr
XVI)
Co najmniej wątpliwe jest więc osiągnięcie jednego z głównych celów ogłoszonej ostatnio „Polityki
energetycznej Polski do 2030 roku”, wyraŜonego jako:
„DąŜenie do utrzymania zeroenergetycznego wzrostu gospodarczego, tj. rozwoju gospodarki
następującego bez wzrostu zapotrzebowania na energię pierwotną.”
Oznaczałoby to rozwój polskiej gospodarki prowadzący do wzrostu PKB bez wzrostu
zapotrzebowania na energię wynikającego z pokazanej na rys. 1a ogólnej zaleŜności pomiędzy PKB,
a zuŜyciem energii, korelacji obowiązującej dotychczas we wszystkich krajach europejskich.
Reasumując, jeŜeli Polska ma uzyskać poziom Ŝycia adekwatny do jej aspiracji i pozycji w Europie,
to musi zwiększyć zuŜycie energii, a tym samym instalować nowe moce elektryczne. W
perspektywie europejskiej polska energetyka stanie się więc drugim po infrastrukturze drogowej,
olbrzymim obszarem inwestycji, którego poziom moŜe być szacowany od kilku do kilkunastu
miliardów euro rocznie, co wynika z konieczności instalacji około 1000 MWe w
zdywersyfikowanych, charakteryzujących się róŜnorodną kosztochłonnością, technologiach. Przy
czym im bardziej zróŜnicowany będzie docelowy mix energetyczny, tym więcej nowych technologii
będzie musiało być opracowanych i wdroŜonych na potrzeby energetyki. Proces ten będzie
dodatkowo wzmocniony koniecznością wymiany lub kapitalnych remontów starych elektrowni i
elektrociepłowni zawodowych, z których większość ma ponad 30 lat – rys. 2.
Konieczne będzie równieŜ dostosowanie polskiej energetyki do wymagań dyrektyw europejskich, w
szczególności związanych z ochroną środowiska i bezpieczeństwem. O ile stosowanie norm emisji
siarki, tlenków azotu, rtęci, pyłów i innych substancji występujących w spalinach w niewielkich
ilościach rzeczywiście przyczynia się do poprawy jakości środowiska naturalnego, o tyle polityka
CCS, czyli wychwytu i magazynowania dwutlenku węgla moŜe doprowadzić do utraty ogromnych
środków inwestycyjnych, bez osiągnięcia jakichkolwiek wymiernych efektów klimatycznych.
Wiek
Age of elektro
po wer wni
planti s elektrociepłowni
and professional zawodowych
CHP plants
(oprócz
przemysłowych)
Energoprojekt
(excluding
ind ustrialCHPP)Źródło:
- Source:Energoprojekt
%
45
40
35
30
Po
wer plants
Elektrownie
Pro f. CHP
Zawodo
weplants
CHP
25
20
15
10
5
0
>40
30 - 40
20 -30
10 -2 0
<10
Rys. 2. Wiek polskich elektrowni i elektrociepłowni.
Jedynym racjonalnym uzasadnieniem tych potencjalnych inwestycji jest system opłat za emisję CO2.
Tak więc uwarunkowania europejskie z jednej strony wskazują na energetykę jako na obszar
ogromnych inwestycji, których poniesienie jest niezbędne dla uzyskania stabilnego wzrostu
gospodarczego, przy równoczesnym naraŜeniu tego sektora na bezproduktywne nakłady, których
celem jest walka ze zmianami klimatycznymi, a które z oczywistych względów nie będą miało
istotnego wpływu na klimat, szczególnie w skali globalnej.
Stąd wiele dyskusji dotyczących polskiej energetyki toczy się wokół pakietu klimatycznoenergetycznego Unii Europejskiej „3 x 20” przyjętego w grudniu 2008 roku. Istnieją sprzeczne
opinie, co do korzyści dla Polski wynikających z wdroŜenia pakietu, szczególnie w zakresie
ograniczenia emisji CO2, sekwestracji CO2 oraz zwiększenia udziału energii ze źródeł odnawialnych.
Szczególnie niebezpieczne jest quasi-religijne traktowanie pakietu, a więc nie poddawanie go Ŝadnej
krytycznej analizie. NaleŜy przeprowadzić symulację konsekwencji polityki klimatycznej
(ograniczanie emisji CO2) dla Polski i wpłynąć na końcowe, wypracowywane w Brukseli,
rozwiązania. W szczególności naleŜy dąŜyć do takiego rozwoju „mixu energetycznego”, który
będzie korzystny dla Polski (w tym zwiększy bezpieczeństwo energetyczne kraju), a nie będzie
jedynie odzwierciedlał hasła typu „3 x 20”
Energetyka jądrowa – polska szansa czy zagroŜenie
ChociaŜ pierwsze elektrownie jądrowe powstały w latach 50. XX wieku, to energetyka jądrowa jest
wciąŜ stosunkowo młodą (i nowoczesną) dziedzina przemysłu, gdyŜ około 40% eksploatowanych
bloków powstało przed mniej niŜ dwudziestoma laty, a około 70% czynnych reaktorów ma mniej niŜ
30 lat.
Wg danych Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (International Atomic Energy Agency –
IAEA) obecnie w skali globalnej czynnych jest 438 energetycznych bloków jądrowych o całkowitej
zainstalowanej mocy elektrycznej netto wynoszącej 371 675 MWe -rys. 3.
Rys. 3. Reaktory jądrowe zainstalowane w energetyce (bez uwzględnienia 6 bloków zainstalowanych na Tajwanie),
źródło: Power Reactors Information System (PRIS), www.iaea.org.
Ponadto 5 bloków energetycznych znajduje się w stanie wyłączenia, a 44 jest budowanych, z czego
budowę 10 bloków rozpoczęto w roku 2008. W związku z kryzysem w dostawach gazu z Rosji,
Słowacja rozwaŜała powtórne uruchomienie bloku Bohunice 2, zamkniętego 31 grudnia 2008 na
podstawie traktatu akcesyjnego do UE.
W 30 krajach eksploatujących elektrownie jądrowe ich udział w produkcji energii elektrycznej
wynosi prawie 19% przy udziale w zainstalowanej mocy wynoszącej 16%. Wskazuje to na wyŜszy
wskaźnik dyspozycyjności bloków jądrowych w stosunku do innych metod wytwarzania energii
elektrycznej.
W rozszerzonej Unii Europejskiej elektrownie jądrowe są zlokalizowane w 15 państwach (na 27
członków UE), 145 czynnych bloków jądrowych stanowi 35% wszystkich tego typu urządzeń na
świecie. Z całkowitej ilości energii elektrycznej wytwarzanej w Unii Europejskiej, energetyka
jądrowa dostarcza około 31%. Największy w skali globalnej udział produkcji energii elektrycznej z
elektrowni jądrowych ma Francja (78,1%), następnie Litwa (72,3%), Słowacja (57,2), Belgia
(54,4%), Szwecja (48%), Ukraina (47%). W Stanach Zjednoczonych z elektrowni jądrowych
pochodzi 19% wytworzonej energii elektrycznej, a w Chinach i Indiach po około 2,5%.
Pomimo zahamowania w latach 90. XX wieku rozwoju energetyki jądrowej spowodowanego
katastrofą w Czarnobylu, wpływami politycznymi partii „zielonych” oraz spadkiem zapotrzebowania
na energię elektryczną w państwach post-komunistycznych, począwszy od roku 2003 obserwuje się
zmianę tendencji spadkowej w tej dziedzinie, a biorąc pod uwagę decyzje inwestycyjne ostatnich
kilku lat, moŜna mówić wręcz o renesansie energetyki jądrowej. Jeszcze w 2000 roku
Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej prognozowała, Ŝe łączna moc zainstalowana w
elektrowniach atomowych będzie spadać i do roku 2020 obniŜy się do około 300 000 MWe (obecnie
jest zainstalowanych 371 000 MWe). Oceny Agencji opublikowane po niespełna czterech latach,
czyli w roku 2004, przewidują wzrost zainstalowanej mocy i osiągnięcie w roku 2020 poziomu
430 000 MWe. Wg doradcy Prezesa francuskiej agencji Commissariat a l’Energie Atomique, J
Boucharda moŜna oczekiwać, Ŝe w roku 2025 w energetyce jądrowej zainstalowanych będzie
650 000 MWe, a w roku 2050 nawet 1400 000 MWe.
Nowe reaktory jądrowe o przeznaczeniu energetycznym powstają obecnie w 14 państwach, z czego
najwięcej w Chinach – 11, w Rosji – 8, w Indiach – 6, w Korei Płd. – 5, w Bułgarii, Japonii i na
Tajwanie oraz Ukrainie – budowane są po 2 bloki, a w Argentynie, Finlandii, Francji, Iranie,
Pakistanie, i Stanach Zjednoczonych – powstaje obecnie po jednym reaktorze. Łącznie w nowo
uruchomionych inwestycjach reaktorów jądrowych zostanie zainstalowanych 37 888 MWe. W
przyszłości USA planuje 34 nowe elektrownie jądrowe. Około 50 państw zgłosiło do IAEA
zainteresowane budową energetyki jądrowej, z czego 12 ma konkretne plany (np. Tajlandia).
Polska jest jednym z ostatnich krajów rozwiniętych, które nie posiadają energetyki jądrowej. Jest
paradoksem, Ŝe Polska nie posiadając sama elektrowni jądrowych jest przez takie obiekty wręcz
otoczona. Liczba czynnych energetycznych bloków jądrowych w pasie 310 km wokół granic Polski
wynosi 27 i są one zgrupowane w 10 elektrowniach jądrowych, o łącznej zainstalowanej mocy
elektrycznej wynoszącej ok. 18 000 MWe – rysunek 4.
Sytuacja przypomina więc nieco stan z wieku XVIII, kiedy bezpieczeństwa militarnego poszukiwano
w braku własnej armii. Podobnie teraz gwarancją bezpieczeństwa jądrowego wydaje się być głównie
niekompetencja Polski w tej dziedzinie i powszechny brak świadomości o rzeczywistej obecności
kraju w strefie oddziaływania wielu elektrowni jądrowych pracujących w krajach ościennych.
Rys. 4. „Otoczenie” Polski przez elektrownie jądrowe, źródło: Państwowa Agencja Atomistyki.
O ile w latach 90. i pierwszych latach XXI wieku charakterystyczne było dystansowanie się
decydentów od programu rozwoju energetyki jądrowej w Polsce, o tyle począwszy od połowy roku
2009 budowa elektrowni atomowej wydaje się przesądzona, choć brak jest zarówno decyzji
lokalizacyjnych, jak i wielu uregulowań prawnych niezbędnych do przeprowadzenia tej inwestycji.
Wzrasta natomiast poparcie społeczne dla energetyki jądrowej.
Pod względem oddziaływania na środowisko, energetyka jądrowa traktowana jest jako bez-emisyjna,
czyli jako nie przyczyniająca się do wzrostu efektu cieplarnianego, powstawania kwaśnych deszczy i
innych zjawisk wynikających z zanieczyszczenia atmosfery. Elektrownia jądrowa stanowi więc
źródło czystej energii podobnie jak elektrownia wiatrowa, wodna czy słoneczna (energia „zielona”).
Jednak w przeciwieństwie do energetyki ze źródeł odnawialnych elektrownie jądrowe charakteryzują
się najwyŜszym współczynnikiem dyspozycyjności, który np. dla elektrowni wiatrowych średnio nie
przekracza 15 – 20%, a dla bloków jądrowych osiągnął znacznie ponad 85% . Podkreślić naleŜy, Ŝe
składowanie paliwa wypalonego bądź odpadów promieniotwórczych nie jest traktowane np. jako
ekwiwalentne dla emisji do atmosfery określonej ilości ton CO2. Powstała więc dość paradoksalna
sytuacja, kiedy energetyka jądrowa będąca pod względem prawnym i technicznym źródłem
najczystszej energii, jest równocześnie w wielu sytuacjach społecznie nieakceptowana i stanowi
przedmiot lęków i uprzedzeń.
Uruchomienie inwestycji elektrowni jądrowej, w sposób oczywisty wymaga wszystkich decyzji
administracyjnych związanych z uzyskaniem zezwolenia na budowę, ponadto ze względu na swą
specyfikę musi spełniać warunki związane z zapewnieniem bezpieczeństwa jądrowego i ochrony
radiologicznej pracowników i ludności. Obowiązująca w Polsce Ustawa Prawo Atomowe
odpowiada uregulowaniom międzynarodowym, wynika z wiąŜących Polskę umów i konwencji oraz
szczegółowych przepisów wyraŜonych w dyrektywach i decyzjach Unii Europejskiej. Ustawa
wymaga wprowadzenia wielu rozporządzeń, np. związanych z gospodarką paliwem elektrowni
jądrowej, udzielaniem uprawnień operatorom takich elektrowni, ale stanowi podstawę prawną
pozwalającą na szybkie rozwiązanie zagadnień szczegółowych. Obecnie w Polsce brak jest ośrodka,
który mógłby długofalowo skutecznie koordynować i rozwiązywać problemy związane z budową
elektrowni atomowej. Mając na uwadze znaczenie energetyki dla rozwoju i bezpieczeństwa kraju,
naleŜałoby oczekiwać wręcz utworzenie Ministerstwa Energetyki. Dzisiaj, szczególnie w sytuacjach
kryzysowych, obserwuje się tendencję „wypychania” problemów związanych z energetyką na
poziom premiera i powoływanych ad hoc zespołów, co w praktyce skutkuje brakiem merytorycznie
przygotowanej, długofalowej strategii i jest polityką o charakterze doraźnie formułowanych haseł. W
przypadku rzeczywistej woli rozwoju energetyki jądrowej, pierwotna powinna być decyzja rządowa
o uruchomieniu określonej mocy w elektrowni lub elektrowniach jądrowych, a następnie wszczęte
działania prawne oraz zmierzające do uzyskania przyzwolenia społecznego na tego rodzaje
inwestycje. Błędem byłoby przyjęcie taktyki polegającej na prowadzeniu działań propagujących
energetykę jądrową i zwlekaniu z podjęciem ostatecznej decyzji aŜ do uzyskania odpowiednio
wysokiego poparcia w sondaŜach. Poparcie takie, będące zawsze w duŜej części odzwierciedleniem
ostatniego sprzed sondaŜu artykułu w gazecie lub chwilowego nastroju społecznego, mogłoby być
czynnikiem hamującym decyzyjność przez nie dający się określić czas.
W procesie przygotowawczym poprzedzającym budowę pierwszej elektrowni jądrowej w kraju,
warto wykorzystać bogate doświadczenia IAEA, która praktycznie zestandaryzowała proces
uruchamiania energetyki jądrowej w nowym kraju. Dobrym przykładem takiego podejścia jest
Tajlandia. Rząd Tajlandii przyjął w 2007 r. „Plan Rozwoju Energetyki 2007-2021”, który zakłada 4
GWe z energii jądrowej do 2021 r. Dzięki wsparciu IAEA juŜ w czerwcu 2008 zaprezentowano
Narodowy Program Energetyki Jądrowej. W warunkach polskich, ze względu na słabość polskiego
prawa budowlanego, oprócz uszczegółowienia i dopasowania Ustawy Prawo Atomowe do
warunków eksploatacji reaktorów energetycznych (obecnie opisuje ona eksploatację reaktorów
badawczych) konieczna będzie równieŜ specustawa dotycząca warunków budowy takiego obiektu, w
tym zagospodarowania terenu, protestów itp.
Polska jest krajem, w którym od wielu lat działają instytuty prowadzące badania reaktorów i
technologii jądrowych jak np. Instytut Fizyki Jądrowej PAN im. Henryka Niewodniczańskiego w
Krakowie, Instytut Energii Atomowej w Otwocku-Świerku, Instytut Problemów Jądrowych im.
Andrzeja Sołtana w Otwocku-Świerku, Instytut Chemii i Techniki Jądrowej i inne. Niestety po
podjętej w grudniu 1990 roku decyzji rządowej postawienia Elektrowni Atomowej śarnowiec w stan
likwidacji, zespoły pracujące na rzecz polskiego programu energetyki jądrowej utraciły motywację,
dynamikę i dzisiaj znajdują się w stanie stagnacji z wyraźnym brakiem młodej kadry. Jest to w
zasadzie ostatni moment na wykorzystanie zgromadzonych doświadczeń i przekazanie ich
młodszemu pokoleniu. Stąd decyzja rozpoczęcia programu rozwoju energetyki atomowej powinna
być podjęta moŜliwie szybko.
Odrębnym zagadnieniem jest przygotowanie polskich przedsiębiorstw do uczestnictwa w budowie
elektrowni jądrowej wraz z infrastrukturą. Obecnie nie jest moŜliwe zbudowanie takiego obiektu
przy wiodącej roli przemysłu polskiego. Niemniej jednak niektóre z przedsiębiorstw, które
przygotowywały się do budowy Elektrowni śarnowiec utrzymało wysoki poziom technologiczny,
między innymi dzięki dostawom do Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych CERN w Genewie,
gdzie przy budowie akceleratora Large Hadron Collider zastosowano wiele zaawansowanych
technologii, pokrewnych wykorzystywanym w energetyce jądrowej. Energetyka jądrowa jest tym
przemysłem, który współdecyduje o konkurencyjności gospodarki, a przedsiębiorstwa budujące
reaktory jądrowe są narzędziem ekspansji państwa na nowe rynki. Przykładem moŜe być francuski
koncern AREVA, budujący reaktory na całym świecie i jednocześnie będący eksploatatorem złóŜ
uranu w Nigrze. Uruchomienie programu rozwoju energetyki jądrowej pozwoliłoby grupie polskich
przedsiębiorstw kooperujących z głównym wykonawcą takiego obiektu na osiągnięcie przewagi
konkurencyjnej na skalę globalną. Pomostem dla przemysłu prowadzącym do technologii jądrowych,
jest realizacja na statutowo dostępne dla polskich przedsiębiorstw rynki zaawansowanych
technologii, tworzone przez duŜe międzynarodowe projekty i laboratoria badawcze, jak CERN w
Genewie i reaktor termojądrowy ITER w Cadarache na południu Francji.
Czy energetyka jądrowa jest tania czy droga? W ciągu ostatnich kilku lat energetyka jądrowa
wzmocniła swoja konkurencyjność przede wszystkim dzięki wzrostowi dyspozycyjności oraz
wzrostowi cen gazu. Specyfiką energetyki jądrowej w porównaniu z innymi technologiami
wytwarzania energii elektrycznej są wysokie nakłady inwestycyjne i niskie koszty paliwa. Szacuje
się, Ŝe składowa kapitałowa kosztów produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych
stanowi ponad 70%, przy stopie dyskontowej równej 10%. W elektrowniach węglowych składowa ta
wynosi około 50%, a gazowych poniŜej 20%. Jednostkowe nakłady inwestycyjne elektrowni
jądrowych są rzędu 1400 – 1700 EUR/kWe. Przy załoŜeniu stopy zwrotu z kapitału na poziomie 5%,
koszty wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych są niŜsze niŜ w elektrowniach
węglowych. Nie jest więc problemem konkurencyjność elektrowni jądrowych, natomiast ich budowa
wymaga dostępu do duŜych kapitałów inwestycyjnych. Składowa paliwowa kosztów produkcji
energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych wynosi do 20%, przy czym udział rudy uranu
stanowi jedna czwartą składowej paliwowej, pozostałe trzy czwarte to oczyszczanie koncentratu i
przemiana uranu, wzbogacanie izotopowe i inne operacje związane z paliwem, jak równieŜ przerób
paliwa wypalonego. Koszt surowca uranowego, będącego przedmiotem międzynarodowego handlu i
dostaw stanowi więc około 3-5% kosztu produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych.
Stąd wahania cen tego surowca, aczkolwiek duŜe, nie mają istotnego wpływu na koszt wytworzenie
energii elektrycznej. W ciągu ostatniego roku, ceny rudy uranu U3O8 obniŜyły się z około 200 USD
za kilogram do około 100 USD /kg. Eksploatacja złóŜ rud uranu prowadzona jest w kilkunastu
krajach, całkowita roczna produkcja wynosi około 50 000 ton, głównymi producentami są: Kanada,
Australia, Kazachstan, Niger, Rosja, Namibia, Uzbekistan, USA, Ukraina, Chiny, Płd. Afryka,
Czechy, Indie i Brazylia. Uran jest więc produkowany w krajach charakteryzujących się duŜą
róŜnorodnością polityczną i geograficzną, gwarantującą pewność dostaw. Do największych
producentów uranu naleŜy francuski koncern AREVA, będący współwłaścicielem kopalń w Nigrze.
Rynek uranu pochodzącego z kopalin uzupełniany jest uranem z rozbrajanych głowic jądrowych. W
perspektywie rozwoju energetyki jądrowej, w Polsce interesujący jest równieŜ prognozowany okres
dostępności uranu. Okres ten jest szacowany na około 100 lat przy załoŜeniu wykorzystania
zidentyfikowanych źródeł uranu i otwartego cyklu paliwowego z reaktorami lekkowodnymi (PWR,
EPR, BWR) oraz na ponad 40 000 lat przy wykorzystaniu wszystkich potencjalnych źródeł uranu
(np. uranu uzyskanego z wody morskiej) i cyklu paliwowego z recyklingiem z reaktorami na
neutronach prędkich.
Lokalizacja elektrowni jądrowej musi być w miejscu zdolnym do odebrania ciepła kondensacji, ale
w przeciwieństwie np. do elektrowni opalanej węglem nie musi w Ŝaden sposób być powiązana z
miejscem pozyskiwania paliwa. W Polsce istnieją dwie logiczne potencjalne obszary lokalizacji
elektrowni jądrowej:
− na północy kraju (np. w sąsiedztwie Jeziora śarnowieckiego) ze względu na silne
niezrównowaŜenie w lokalizacjach źródeł energii – większość elektrowni znajduje się na
południu kraju
− w miejscu obecnie działającej elektrowni na węgiel brunatny, tam gdzie złoŜe jest
stosunkowo bliskie wyczerpania. Taką lokalizacją mógłby być Bełchatów, wydaje się Ŝe
towarzyszyłby temu mniejszy niŜ gdzie indziej opór lokalnej ludności przyzwyczajonej do
Ŝycia w „cieniu” elektrowni oraz związanych z nią przedsiębiorstw.
Jest oczywiste, Ŝe od momentu podjęcia rzeczywistej decyzji o rozpoczęciu inwestycji i wyboru
lokalizacji do zakończenia budowy elektrowni jądrowej minie co najmniej kilkanaście lat, stąd
konieczne jest potraktowanie tego zadania w sposób wolny od doraźnych celów politycznych i
charakterystycznego dla polskiej kultury politycznej cyklu podejmowania decyzji i ich odwoływania
przez następujące po sobie rządy. MoŜliwe, Ŝe w energetyce cykl ten ulegnie zakłóceniu dopiero w
wyniku duŜego blackoutu.
Jaki mix energetyczny dla Polski ?
Dzisiaj w Polsce około 94% energii elektrycznej jest wytwarzane z węgla kamiennego i brunatnego,
natomiast źródła energii elektrycznej wolne od emisji CO2 (elektrownie jądrowe i OZE) praktycznie
nie istnieją. W Europie średnio elektrownie jądrowe wytwarzają około 31% energii, przy czym we
Francji wskaźnik ten wyniósł 78,1 %. Dodatkowo kilka procent energii wytwarzane jest przez
odnawialne źródła energii, przede wszystkim elektrownie wodne i wiatrowe. System opłat za emisje
CO2 będzie powodował, Ŝe dla krajów charakteryzujących się „średnioeuropejskim” mixem
energetycznym będą to operacje w zasadzie finansowo neutralne, dla Francji powstanie największa
korzyść, dzięki praktycznie całkowicie nieemisyjnej energetyce, natomiast największe koszty będzie
ponosiła Polska.
Ze względu na polskie zasoby węgla oraz doświadczenia w energetyce węglowej, udział elektrowni i
elektrowni węglowych musi pozostać dominujący w polskim „mixie energetycznym”, przy czym
procent energii pozyskiwanej z innych źródeł będzie zaleŜał od konsekwencji w rozwoju energetyki
jądrowej, wzrostu ilości energii wytwarzanej ze źródeł odnawialnych (szczególnie biomasy) oraz
polityki gazowej państwa.
Stąd Polska pozostając ze względu na bezpieczeństwo energetyczne przy węglu jako podstawowym
źródle energii pierwotnej, musi dąŜyć do większego zróŜnicowania źródeł energii i jako
przykładowy, optymalny mix energetyczny moŜna uwaŜać: węgiel (kamienny i brunatny): 50%, gaz
ziemny – 15% , ropa naftowa – 5%, energia jądrowa – 15%, energia odnawialna (w szczególności
biomasa) – 15%.
Z przeprowadzonych rozwaŜań wynika, Ŝe polska energetyka jest „skazana” na wzrost i rozwój
nowych technologii. Stąd energetyka moŜe i powinna stać się kołem zamachowym gospodarki,
postępu naukowo-technologicznego, systemu kształcenia, transferu technologii i wzrostu poziomu
Ŝycia.
Wymaga to jednak, aby:
• Został utrzymany wysoki udział węgla w wytwarzaniu energii elektrycznej (około 50%),
przewyŜszający znacznie średnią europejską, co pozwoli na wykorzystanie krajowych
zasobów tego surowca oraz istniejących w Polsce kompetencji związanych z technologiami
węglowymi.
• Nie został wdroŜony penalizujący polską energetykę system sekwestracji CO2, zmuszający
do bardzo kosztownych działań inwestycyjnych w efekcie powodujących spadek sprawności
termodynamicznej elektrowni o co najmniej 10%, przy czym działania te nie będą miały
praktycznie Ŝadnego wpływu na zmiany klimatyczne w skali globalnej.
• W Polsce został skutecznie wdroŜony plan rozwoju energetyki jądrowej połączony z
przygotowaniem kadr inŜynierskich i technicznych, badaniami naukowymi w tej dziedzinie
oraz znaczącym udziałem przemysłu polskiego w budowie elektrowni jądrowych.
• Zwiększenie udziału odnawialnych źródeł energii prowadzone było w sposób zgodny z
rachunkiem ekonomicznym, głównym źródłem zielonej energii powinna być biomasa
(łącznie z biogazem) spalana przede wszystkim w rozproszonej kogeneracji.
• Polski przemysł uczestniczył w międzynarodowych projektach badawczych
ukierunkowanych na rozwój nowych technologii energetycznych, takich jak reaktory
termojądrowe ITER i następnie DEMO.
JeŜeli natomiast inwestycje w energetyce zostaną skupione na działaniach mających na celu przede
wszystkim ochronę klimatu i prowadzących do wzrostu cen energii oraz destabilizacji systemu
elektro-energetycznego, energetyka polska moŜe stać się jednym z czynników hamujących rozwój
kraju poprzez konsumpcję wolnych środków inwestycyjnych bez wytwarzania uŜytecznego
produktu. ObniŜona zostanie konkurencyjność polskiej gospodarki i zmarnowana szansa wynikająca
z transformacji polskiego przemysłu.
Źródła
1. Stan i tendencje rozwojowe energetyki jądrowej na świecie w latach 2003-2006, wyd.
Państwowa Agencja Atomistyki, Warszawa grudzień 2007
2. A. Tajduś, Jest miejsce dla kaŜdego paliwa, Polska Energia, nr 1, listopad 2008
3. World Association of Nuclear Operators – WANO www.wano.org.uk
4. Power Reactors Information System (PRIS), www.iaea.org.
5. L. Jestin, Energetyka Nr XVI