ENERGETYKA, RYNEK ENERGII - CIRE.pl - energetyka zaczyna dzień od CIRE
Właścicielem portalu jest ARE S.A.
ARE S.A.

SZUKAJ:



PANEL LOGOWANIA

X
Portal CIRE.PL wykorzystuje mechanizm plików cookies. Jeśli nie chcesz, aby nasz serwer zapisywał na Twoim urządzeniu pliki cookies, zablokuj ich stosowanie w swojej przeglądarce. Szczegóły.


SPONSORZY
ASSECO
PGNiG
ENEA

Polska Spółka Gazownictwa
GAZOPROJEKT
CMS

PGE
CEZ Polska
ENERGA





MATERIAŁY PROBLEMOWE

Energetyka jądrowa bliżej nas
30.04.2019r. 05:28

mgr inż. Wojciech Sikorski ("Energia & Recykling" - 3/2019)
Energetyka oparta na paliwie jądrowym jest obecna w naszych realiach od całkiem niedawna. Pierwsza elektrownia została bowiem uruchomiona w roku 1954. Co ciekawe, doszło do tego na terenie ZSRR, a dokładniej w mieście Obnińsk.

Pomimo "krótkiej historii" energetyka jądrowa zdążyła już mocno się zakorzenić w strukturach systemów elektroenergetycznych wielu państw. Często do tego stopnia, iż nie jest już możliwe zrezygnowanie z niej. Co wydarzyło się przez 65 lat w aspekcie wykorzystania energii atomowej? Jakie są zapatrywania w kontekście jej przyszłości? Poszukaliśmy odpowiedzi na te i wiele innych pytań związanych z "atomem".

452 reaktory, 398 GW mocy

Reaktory jądrowe pracują dziś w wielu zakątkach świata. Nie zdziwi nikogo fakt, iż w niektórych obszarach ich nagromadzenie jest znacznie bardziej zauważalne w porównaniu do pozostałych. Wynika to przede wszystkim z kosztów, jakie towarzyszą budowie tego rodzaju elektrowni, a nie są one niskie. Szacunkowa kwota zawiera się pomiędzy 2 a 4 mld dolarów, a bywają przypadki, które kosztowały krotności tych kwot. Wszystko zależy jednak od konkretnego projektu.

W zależności od rejonu świata przewodzą trzy obszary, a mianowicie Ameryka Północna (głównie Stany Zjednoczone), Azja - Daleki Wschód (głównie Chiny oraz Japonia) i Europa Zachodnia (głównie Francja). Warto zwrócić uwagę na informacje o mocy zainstalowanej w danych reaktorach. Łączna liczba wszystkich reaktorów na dzień 18 lutego 2019 r. to 452, zaś ich moc wynosi 398,67 GW.

W elektrowniach wykorzystywane są różne typy reaktorów. Zdecydowanie dominują reaktory PWR (Pressurized Light-Water Moderated and Cooled Reactor), czyli reaktory wodne ciśnieniowe, których jest 301. Na drugim miejscu są reaktory BWR (reaktor wodny wrzący), których na świecie działa 72, a na trzecim typu PHWR (ciężkowodny reaktor ciśnieniowy), których jest 48. Przedstawienie dokładnej charakterystyki poszczególnych rodzajów reaktorów to temat na osobny artykuł.

Niskoemisyjna produkcja energii

Z pewnością korzystanie z takiego źródła energii niesie za sobą pewne profity. Jednym z nich jest znikoma emisyjność tej metody produkcji energii. Argument ten nie podlega dyskusji w porównaniu do bloków węglowych. Można, oczywiście, zarzucić, iż w przypadku energetyki jądrowej wytwarzane są bardzo szkodliwe i promieniotwórcze odpady. To prawda, jednak ich ilość nie jest ogromna, a właściwe postępowanie przy ich składowaniu zapewnia, że stają się one niemal całkowicie nieszkodliwe. Kij ma jednak dwa końce i warto w tym momencie zastanowić się nad ilością odpadów wytwarzanych przez konwencjonalną energetykę węglową.

Czołówka wyścigu w kontekście liczby reaktorów, a dzięki temu również mocy zainstalowanej pochodzącej z przemian jądrowych, przedstawia się następująco: Stany Zjednoczone (98), Francja (58), Chiny (46), Japonia (42) i Rosja (36).

Pierwsza pozycja nie jest zaskoczeniem. USA od lat rozsądnie dywersyfikują źródła energii, czego przykładem są znaczne nakłady finansowe na energetykę odnawialną (w tym wodną), a także dalsze wykorzystywanie węgla i gazu jako paliwa. Francja jako jedyny przedstawiciel Europy w czołówce może pochwalić się znaczną liczbą reaktorów. Przekłada się to na wartość procentową udziału energii jądrowej w całkowitym bilansie tego państwa, która plasuje się na poziomie 71,6%. Trudno w związku z tym oczekiwać, że ten zachodnioeuropejski kraj zrezygnuje w najbliższych kilkudziesięciu latach z energii atomowej.

Chiny, pomimo iż nieznacznie wyhamowują ze swoim boomem gospodarczym, nadal silnie inwestują w różnego rodzaju technologie energetyczne. Jest to dla nich niezbędne, gdyż rozwijający się przemysł wymaga stałego dostarczania energii elektrycznej oraz cieplnej.

Japonia to kraj, który od paru lat stoi przed dylematem tyczącym się kwestii dalszego wspierania polityki atomowej. Z jednej strony państwo to nie posiada wystarczającej ilości zasobów naturalnych, by przejść na energetykę konwencjonalną (nieopartą na atomie). To zaś wiąże się z ogromnymi kosztami importu surowców energetycznych. Z drugiej strony, warunki geologiczne oraz zdarzające się w tym regionie tsunami sprawiają, iż niezwykle zawyżone muszą być normy bezpieczeństwa już na etapie projektowania, a istniejące jednostki wymagają stałej kontroli oraz ewentualnych modernizacji. Przykładu na możliwy scenariusz katastroficzny nie trzeba długo szukać. Miał on miejsce w roku 2011 w Fukushimie.

W klasyfikacji nie mogło zabraknąć też Rosji, czyli macierzystego kraju pierwszej elektrowni jądrowej.

Reaktorów będzie przybywać

Spójrzmy też w przyszłość światowej energetyki - jej obrazem może być zestawienie budowanych reaktorów jądrowych, które niedługo produkować będą energię elektryczną. Również te dane potwierdzają wcześniejsze stwierdzenie, iż Chiny wcale na zamierzają zwalniać w wyścigu o miano najsilniejszej gospodarki świata. Co ciekawe, państwa z czołówki tej klasyfikacji zlokalizowane są na terenie Azji: Chiny (11), Indie (7), Rosja (6) - przeważająca część leży na tym właśnie kontynencie, Korea Południowa (5) i Zjednoczone Emiraty Arabskie (4).

W grupie nowo budowanych reaktorów ponownie na czele (tak jak w przypadku już istniejących) znajduje się typ PWR. Przewaga nad pozostałymi rodzajami jest znaczna, jednak warto w tym momencie spojrzeć na rys. 7, przedstawiający statystykę wyłączanych z eksploatacji reaktorów. Również tym razem najwyższa wartość skorelowana jest z reaktorami PWR. Kończących swoją pracę jest jednak o pięć więcej.

Który kraj wyłącza z eksploatacji najwięcej bloków energetycznych, a dokładniej reaktorów? Na czele ponownie są Stany Zjednoczone. Z jednej strony przyczyną kończenia eksploatacji bloków jest długoletnia praca wielu urządzeń. Z drugiej - USA również stara się poszukiwać innych źródeł energii. Nie ma jednak możliwości, by Amerykanie w najbliższych kilkudziesięciu latach całkowicie zrezygnowali z energii atomowej.

Sytuacja taka ma miejsce w Niemczech. Od kilka lat obserwujemy za naszą zachodnią granicą działania prowadzące do wyłączenia energii jądrowej z krajowego bilansu. Podobnie na terenie Japonii dochodzi do wyłączania wielu reaktorów, jednak - jak zostało już wspomniane - kraj ten szybko nie zrezygnuje z tego źródła energii.

Więcej reaktorów, większa moc

Jak wygląda tendencja w kontekście stawiania nowych reaktorów oraz wzrostu mocy zainstalowanej w energetyce jądrowej na przestrzeni ostatnich kilkudziesięciu lat? Odpowiedź znajduje się na kolejnych rysunkach. Widać na nich, iż - pomimo licznych fluktuacji - trend w ostatnich latach jest zauważalnie rosnący. Na uwagę zasługuje rok 2011, oznaczony na rys. 8 czerwoną kropką, w którym jedno wydarzenie (awaria w elektrowni jądrowej w Fukushimie) nie tylko doprowadziło do wyłączenia ośmiu reaktorów, ale również odmieniło w pewnym sensie postrzeganie energetyki atomowej przez wielu ludzi na całym świecie. Był to trzeci znaczący wypadek w elektrowniach jądrowych, po wypadku w elektrowni Three Mile Island w 1979 r., gdzie doszło do stopienia rdzenia w reaktorze i po wybuchu w elektrowni w Czarnobylu w 1987. Te zdarzenia odcisnęły swoje mocne piętno na światowej energetyce atomowej.

Dużo łatwiejszy do zinterpretowania jest wykres odnoszący się do mocy zainstalowanej w reaktorach jądrowych na przestrzeni analizowanego okresu 1998-2017. Oprócz spadku z roku 2011, widać mniej lub bardziej znaczący trend wzrostowy, świadczący o ogólnym rozwoju oraz inwestowaniu w tego typu rozwiązania technologiczne.

Swego rodzaju podsumowanie tego, co zostało przeanalizowane do tej pory, zaprezentowano na rys. 10 i 11. Przedstawiają one bowiem udział energii jądrowej w bilansie energetycznym danego kraju. Na pierwszej z nich parametr ten został wyrażony w jednostce energii [GWh]. Bardziej czytelny oraz pozwalający na łatwiejsze postrzeganie tej kwestii jest jednak rys. 11, gdyż wartości ujęto na nim w procentach. Znajduje tutaj potwierdzenie to, co zostało nadmienione wcześniej, iż Francja jest bezapelacyjnym liderem w udziale energii jądrowej w bilansie energetycznym kraju.

Wiele o stanie światowej energetyki jądrowej mówi wiek obecnie pracujących reaktorów. Gdyby przyrównać ich liczbę do społeczeństwa, można by bez jakichkolwiek wątpliwości stwierdzić, iż jest to społeczeństwo starzejące się. Większość reaktorów ma 30 lub więcej lat, co oznacza, iż systematycznie niezbędne będą nowe inwestycje, by wymieniać przestarzałe już i wyeksploatowane urządzenia. Najwięcej, bo aż 62, to reaktory mające 34 lub 35 lat.

Nie zawsze najważniejsza jest liczba, czasem liczy się wielkość. Warto więc prześledzić ranking największych elektrowni jądrowych na świecie (tab. 1).

Tab. 1. Największe elektrownie jądrowe świata
Kraj Nazwa Moc netto [MWe] Liczba reaktorów
Japonia Kashiwazaki-Kariwa 7965 7
Kanada Bruce 6384 8
Korea Południowa Kori 6040 6
Korea Południowa Hanul 5928 6
Korea Południowa Hanbit 5875 6
Ukraina Zaporizhzhia 5700 6
Francja Gravelines 5460 6
Francja Paluel 5320 4
Francja Cattenom 5200 4
Chiny Yangjiang 5000 5


Ciekawe jest, iż pierwsza z elektrowni, znajdujących się na terenie Stanów Zjednoczonych, uplasowała się dopiero na 18. Pozycji tego rankingu. Jest to elektrownia Palo Verde z mocą 3942 MW, generowaną przez trzy reaktory.

Gdzie są największe skupiska reaktorów jądrowych? Zdecydowane ich stłoczenie występuje w obrębie rejonów o bogatej gospodarce, a także tych prężnie się rozwijających. W Ameryce północnej dysponują nimi Stany Zjednoczone, Kanada i Meksyk, a w południowej Brazylia i Argentyna. W Azji reaktory w dużej liczbie pracują w Rosji, Japonii, Korei, Chinach, Indiach i Pakistanie, a w Europie we Francji, Niemczech, Wielkiej Brytanii i mniejszych krajach Europy środkowo-wschodniej. Ciekawymi przypadkami na mapie świata są Urugwaj, Dania, Austria oraz Włochy. Na terenie tych państw energetyka jądrowa nie tylko nie jest stosowana, ale również sprzeczna z prawem. Jest to przynajmniej jasne wytłumaczenie sytuacji oraz odpowiedź na pytanie, dlaczego kraje te nie mają elektrowni atomowych. W ten oto sposób docieramy do tematu Polski.

Czas na polską elektrownię jądrową?

Polska od wielu lat stara się o elektrownię atomową. Nie udało się jej zbudować w roku 1989, kiedy to proponowaną lokalizacją był Klempicz. Nie wyszło również rok później w Żarnowcu - chociaż w tym przypadku roboty budowlane już trwały. Aktualnie termin oddania pierwszych polskich bloków jądrowych co pewien czas przesuwany jest o kolejny rok w przyszłość.

Budowa elektrowni atomowej (zwłaszcza pierwszej na terenie danego kraju) to wielkie wyzwanie. Chodzi przede wszystkim o aspekt technologiczny. Kraj wchodzący w energetykę jądrową wchodzi jednocześnie na wyższy poziom rozwoju cywilizacyjnego. Zaskakujący może więc być fakt, iż budowę rozpoczął Bangladesz, czyli państwo nieodznaczające się wysokim wskaźnikiem PKB. Elektrownia jądrowa działa też, już od ponad 30 lat, w Republice Południowej Afryki. Również inne kraje afrykańskie mają plany budowy tego rodzaju jednostek produkujących energię atomową.

Najbliższe "atomowe" sąsiedztwo Polski wygląda następująco:

Niemcy - pracujących siedem reaktorów,
Czechy - pracujących sześć reaktorów,
Słowacja - pracujące cztery reaktory,
Ukraina - pracujących piętnaście reaktorów,
Białoruś - budowa dwóch reaktorów,
Litwa - po przeprowadzeniu referendum kraj odstąpił od wprowadzenia energetyki atomowej,
Rosja (obwód kaliningradzki) - swego czasu głośno było o planowanej budowie elektrowni jądrowej właśnie w obwodzie kaliningradzkim. Sprawa jednak ucichła.

Energetyka jądrowa powinna być silną gałęzią krajowego systemu (drzewa) energetycznego. Wespół z pozostałymi typami konwencjonalnej energetyki oraz technologiami odnawialnych źródeł jest ona w stanie stworzyć bezpieczną sieć dostarczania energii - silną z uwagi na precyzyjną dywersyfikację sposobów produkcji energii, co wpływa bezpośrednio na podniesienie bezpieczeństwa energetycznego państwa.

Energetyka jądrowa szybko zyskała popularność, czego potwierdzeniem było powstawanie kolejnych reaktorów w zawrotnym tempie w wielu krajach na całym świecie.

Jądrowe "za" i "przeciw"

Chociaż wielu z tym się nie zgodzi, tego rodzaju metodę wytwarzania energii można uznać za względnie "czystą". Oczywiście, przy produkcji energii produkowane są odpady w postaci kapsułek zużytego materiału paliwowego, jednak nie dochodzi do zanieczyszczania powietrza, gleby czy wody. W przypadku prawidłowego magazynowania odpadów nie ma zagrożenia skażenia środowiska.

Jednak słysząc o elektrowniach atomowych, wielu z nas ma przed oczami zniszczoną wybuchem elektrownię atomową w Czarnobylu czy zaatakowaną przez tsunami Fukushimę. Nie da się ukryć, iż w tych elektrowniach atomowych doszło do awarii o wielkiej skali. Być może zagrożenia ze strony zakładów energetycznych opartych na atomie nie są częste, jednak konsekwencje wypadków czy awarii mogą być katastrofalne.

Warto zauważyć również, iż niektóre kraje mocno zainwestowały w technologie jądrowe i w przeważającej mierze oparły swój system energetyczny właśnie na tym rodzaju pozyskiwania energii. Powoli zauważalna jest jednak tendencja mająca na celu zmniejszanie wykorzystywania energetyki jądrowej (oczywiście, nie we wszystkich państwach). Dzieje się tak pomimo pozytywów, jakie wiążą się z eksploatacją tego potężnego źródła energii.

Dodatkowo warto zauważyć, iż największe nakłady finansowe niezbędne są podczas budowy jednostki - sama eksploatacja jest już później nieporównywalnie tańsza. Jaką drogą w polityce energetycznej pójdą kraje rozwinięte i rozwijające się? Trudno powiedzieć... Czy za dziesięć, trzydzieści, pięćdziesiąt lat na Ziemi będą jeszcze pracujące elektrownie jądrowe? Zapewne tak, ale ile ich będzie - nie wiadomo.

Dodaj nowy Komentarze ( 6 )

WIĘCEJ NA TEN TEMAT W SERWISACH TEMATYCZNYCH

KOMENTARZE ( 6 )


Autor: daleki mazowszanin 03.05.2019r. 10:17
Jestem ZA.Ale albo Centralny Port Lotniczy albo chociaż jedna atomówka.(najlepiej w Bełchatowie).
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI

Autor: Wydma Lubiatowska 04.05.2019r. 12:30
Energia jądrowa bliżej kogo ? Chyba tylko ludzi, którzy nie mogą się pochwalić odpowiednim przygotowaniem formalnym.... pełna treść komentarza
ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Rozwiń (Pełna treść komentarza)
Autor: antymonopol 04.05.2019r. 17:36
Bardzo droga atomówka z bardzo drogą energią z atomu w cenie 500 funtów/MWh i to przez 30 lat jak z HP potrzebna jest... pełna treść komentarza
Odpowiedzi: 3 | Najnowsza odpowiedź: 07-05-2019r. 16:24 ODPOWIEDZ ZGŁOŚ DO MODERACJI
Dodaj nowy Komentarze ( 6 )

DODAJ KOMENTARZ
Redakcja portalu CIRE informuje, że publikowane komentarze są prywatnymi opiniami użytkowników portalu CIRE. Redakcja portalu CIRE nie ponosi odpowiedzialności za ich treść.

Przesłanie komentarza oznacza akceptację Regulaminu umieszczania komentarzy do informacji i materiałów publikowanych w portalu CIRE.PL
Ewentualne opóźnienie w pojawianiu się wpisanych komentarzy wynika z technicznych uwarunkowań funkcjonowania portalu. szczegóły...

Podpis:


Poinformuj mnie o nowych komentarzach w tym temacie


REKLAMA


PARTNERZY
PGNiG TERMIKA
systemy informatyczne
Clyde Bergemann Polska
PAK SERWIS Sp. z o.o.
ALMiG
Elektrix
GAZ STORAGE POLAND
GAZ-SYSTEM S.A.
Veolia
PKN Orlen SA
TGE
Tauron
DISE
BiznesAlert
Obserwatorium Rynku Paliw Alternatywnych ORPA.PL
Energy Market Observer
Innsoft



cire
©2002-2019
mobilne cire
IT BCE