Energia jądrowa: trendy globalne i spojrzenie w przyszłość
advertisement
Energia jądrowa: trendy globalne i spojrzenie w przyszłość H.-Holger Rogner oraz Daniel Weisser Departament Energii Jądrowej Międzynarodowa Agencja Energii Jądrowej Wiedeń, Austria [email protected] ; [email protected] Słowa kluczowe: energetyka jądrowa, prognozowana jądrowa moc zainstalowana, oczekiwania wzrostowe 1 Wprowadzenie Energetyka jądrowa odgrywa ważną rolę w globalnych dostawach energii elektrycznej. Dostarcza ona znaczną część energii elektrycznej w krajach rozwiniętych i staje się coraz ważniejsza w niektórych krajach rozwijających się. Jednakże, poszczególne kraje i regiony bardzo się różnią pod względem istniejących infrastruktur energetycznych, możliwości ekonomicznych, zapotrzebowania na energię i struktury dostaw (obecnej i prognozowanej), stopnia liberalizacji rynku, polityki środowiskowej, jak również ich społeczno-politycznego stosunku wobec sprostania wyzwaniu zapewnienia dostaw energii. A zatem rządy stosują różne strategie w realizacji swoich celów narodowych, takich jak: poprawa dobrobytu społeczeństwa, ekonomiczna wydajność, ochrona środowiska, dywersyfikacja źródeł energii i bezpieczeństwo energetyczne; w związku z czym perspektywy dla dalszego rozwoju energetyki jądrowej są niejednakowe. Niezależnie od powyższego, mamy do czynienia z oczekiwaniami wzrostowymi odnośnie przyszłości rozwoju energetyki jądrowej. Zarejestrowane zostało dobre i rosnące doświadczenie bezpiecznej eksploatacji elektrowni jądrowych, które obecnie przekroczyło skumulowaną liczbę 12000 lat eksploatacji. Energetyka jądrowa przyczynia się do zaspokajania rosnących zapotrzebowań na energię, jednocześnie pozwalając unikać emisji gazów cieplarnianych i innych zanieczyszczeń. W wielu krajach przyczynia się również do bezpieczeństwa krajowych dostaw energii. Te względne zalety energetyki jądrowej są coraz częściej dostrzegane przez polityków i inwestorów, w sytuacji gdy pojawiają się nowe ograniczenia środowiskowe. Te czynniki oraz wyraźnie wyższe ceny rynkowe paliw kopalnych doprowadziły do regularnych rewizji w górę średnioterminowych prognoz globalnego rozwoju energetyki jądrowej w ostatnich 5 latach. Jednak chociaż energia jądrowa przyczynia się do około 16% dostaw energii elektrycznej od 1986 r., to średnioterminowe prognozy wskazują, że bez zdecydowanej zmiany („oczekiwania wzrostowe”) zaplanowane nowe moce zainstalowane nie wystarczą do utrzymania obecnego udziału energetyki jądrowej w rynku. 2 Status energetyki jądrowej W styczniu 2006 r. w 30 krajach świata pracowały 443 bloki jądrowe, o całkowitej mocy zainstalowanej blisko 370 GWe. Stwierdzono łączną produkcję energii elektrycznej sięgającą 2600 terawatogodzin (TWh), co stanowi 16% pokrycia globalnego zapotrzebowania na energię elektryczną. Siedemnaście krajów korzysta z energii jądrowej w co najmniej jednej czwartej swojego zapotrzebowania na energię elektryczną. Francja (78%) oraz Litwa (72%) uzyskują około 2-1 trzech czwartych swojej energii elektrycznej z energii jądrowej, podczas gdy Belgia (55%), Słowacja (55%), Szwecja (52%), Ukraina (51%), Bułgaria (41%), Szwajcaria (40%), Słowenia (39%), Armenia (38%), Korea Południowa (38%) oraz Węgry (33%) uzyskują jedną trzecią lub więcej. Niemcy (32%), Republika Czeska (31%), Japonia (29%) oraz Finlandia (26%) uzyskują ponad jedną czwartą swojej energii elektrycznej z energii jądrowej, podczas gdy Hiszpania (22%), USA (20%) oraz Wielka Brytania (19%) uzyskują jedną piątą. 400 350 300 GW(e) 250 200 150 100 50 0 2005 2002 Japan &iROK Japonia R. Korei 1999 1996 1993 Russiaoraz & EIT Rosja kraje przechodzące transformację 1990 1987 1984 Europa zach. Western Europe 1981 1978 1975 1972 1969 1966 1963 1960 1957 Ameryka Pn. North America Reszta RoW świata Rys. 1.: Globalny rozwój jądrowych mocy zainstalowanych w latach 1957-2005. Źródło: MAEA, 2005a. W przeszłości w rozwoju energetyki jądrowej dominowały rozwinięte kraje Ameryki Północnej i Europy. Jednak od lat 1990-tych globalny wzrost wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej zaczął przesuwać się do Azji i krajów rozwijających się (patrz rys. 1.) i oczekuje się, że trend ten utrzyma się. Energetyka jądrowa jest zazwyczaj bardziej atrakcyjna tam, gdzie zapotrzebowanie na energię rośnie szybko, gdzie źródła alternatywne są niewystarczające lub drogie, gdzie bezpieczeństwo dostaw energii stanowi problem, gdzie zmniejszenie zanieczyszczenia powietrza i emisji gazów cieplarnianych jest priorytetem, gdzie finansowanie może być długoterminowe lub gdzie rozwój wysokich technologii stanowi priorytet. Jeden lub więcej z tych czynników stanowił uzasadnienie dla wprowadzenia energetyki jądrowej w przeszłości i nadal kształtuje decyzje inwestycyjne dot. energetyki jądrowej w Chinach, Indiach, Japonii i Republice Korei, gdzie ma miejsce lub jest planowanych w krótkim czasie większość obecnych budów. Od połowy 1980-tych udział energetyki jądrowej w globalnej produkcji energii elektrycznej ustabilizował się na poziomie 16%, tzn. że energetyka jądrowa po prostu nadążała za całkowitym wzrostem produkcji energii elektrycznej. Liberalizacja rynku i krótkoterminowa maksymalizacja wartości dla udziałowców, niskie ceny paliw kopalnych, mniejszy niż się spodziewano wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną w krajach OECD, postęp techniczny w technologii turbin gazowych oraz zmniejszona akceptacja społeczna na skutek 2-2 awarii w Czarnobylu były w głównej mierze odpowiedzialne za zmniejszenie się ilości budów jądrowych (patrz rys. 1.) i, w konsekwencji, penetracji rynku przez energetykę jądrową. 45 2,700 40 2,400 35 2,100 TWh 30 1,800 25 1,500 20 1,200 15 900 10 600 5 300 0 0 -5 Całkowita energia elektryczna wytwarzana Total nuclear power power generation generation in inTWh TWh przez energetyką jądrową w TWh Przyłączenianuclear nowychpower mocy jądrowych Incremental nuclear power capacity capacity w GW additions in GW e Pomiędzy 1990 a 2004 r. moc zainstalowana w elektrowniach jądrowych wzrosła o mniej więcej 12% lub 39 GWe (co odpowiada 270 TWh rocznie), podczas gdy całkowity poziom wytwarzania energii elektrycznej wzrósł o 718 TWh (wzrost o 38%). Pozorny paradoks wynikający z małego wzrostu mocy zainstalowanej i trzy razy większego wzrostu produkcji (patrz rys. 2.) jest wynikiem (a) znacznego wzrostu ogólnych osiągów elektrowni oraz ich dyspozycyjności od wczesnych lat 1990-tych (patrz rys. 3.) oraz wzrostu mocy istniejących elektrowni dzięki ich modernizacji. Względny udział w ogólnym wzroście wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej przedstawia się następująco: nowe budowy – 36%, modernizacje – 7%, wzrost osiągów w istniejących blokach – 57%. -300 2004 2002 2000 1998 1996 1994 1992 1990 1988 1986 1984 1982 1980 1978 1976 1974 1972 1970 1968 1966 Rys. 2.:Nowe jądrowe moce zainstalowane w poszczególnych latach oraz wytwarzanie energii elektrycznej z energii jądrowej. Liberalizacja rynku była przez wielu postrzegana jako koniec dla energetyki jądrowej. „Łabędzi śpiew” przewidywany dla energetyki jądrowej nigdy nie zabrzmiał. Skoro stary sposób ustalania ceny na rynkach regulowanych, polegający na dodaniu pewnego procentu do kosztu produkcji jednostkowej, pozwalał na przerzucanie skutków braku wydajności na płatników, to wielu analityków uważało, że liberalizacja sprawi, iż energia jądrowa stanie się niekonkurencyjna. Jednak jądrowe przedsiębiorstwa energetyczne podjęły wyzwanie i przekształciły swoją branżę w wysoko zyskowny sektor. Innowacje i usprawnienie wszystkich operacji, zarządzania, szkolenia, zaopatrzenia i konserwacji, wraz z bezwzględnym podporządkowaniem się kulturze bezpieczeństwa oraz niektóre konsolidacje (tak, że więcej elektrowni jest zarządzanych przez tych, którzy robią to najlepiej) przyczyniły się wspólnie do ciągłego wzrostu dyspozycyjności globalnej „floty” reaktorów, tym samym powodując wyraźny spadek kosztu wytwarzania i faktycznie zwiększając moc zainstalowaną, która odpowiada ponad 34 nowym blokom o mocy 1000 MWe pomiędzy 1990 i 2004 r. Jedna czwarta reaktorów świata ma obecnie dyspozycyjność większą od 90%, a prawie dwie trzecie większą od 75%, w porównaniu z jedynie jedną czwartą w 1990 r. W 2004 r. dziesięć krajów 2-3 miało dyspozycyjność lepszą od 80%. Reaktory francuskie mogły się pochwalić 76% dlatego, że w większym stopniu pracują nadążając za zapotrzebowaniem niż jedynie w podstawie obciążenia. W dodatku większość elektrowni jest już zamortyzowana i obecnie korzysta z prawdziwej zalety energetyki jądrowej, czyli niskich kosztów operacyjnych. Konkurencyjny koszt wytwarzania oraz doskonałe wyniki w zakresie bezpieczeństwa stały się podstawą dla modernizacji zwiększenia mocy i wydłużenia czasu eksploatacji. Dyspozycyjność EAF (%) w % 90 83.4 83.8 85 83.2 82.1 80.8 80 78.1 76.7 74.4 75 80.6 79.1 77.1 75.4 72.9 73.1 71 70 65 2004 2003 2002 2001 2000 1999 1998 1997 1996 1995 1994 1993 1992 1991 1990 Dyspozyzycjność w Factor % Energy Availability (% ) Rys. 3.: Dyspozycyjność energetyczna w latach 1990-2004. Źródło: MAEA, 2006. 2.1 Modernizacje zwiększenia mocy Wymiana zestarzałego wyposażenia, takiego jak wytwornice pary lub turbiny w istniejących elektrowniach jądrowych zwykle skutkuje powstaniem dodatkowej mocy zainstalowanej ponad pierwotną moc nominalną. Jest to wysoce wydajny kosztowo sposób dodania nowych mocy i jest często podejmowany wraz z odnowieniem zezwolenia. Na przykład: W Szwajcarii moc zainstalowana posiadanych przez ten kraj pięciu reaktorów została zwiększona o 12,3%. W USA, Komisja Dozoru Jądrowego (NRC) zatwierdziła 96 modernizacji od 1977 r., przy czym niektóre „rozszerzone modernizacje” sięgały wzrostu mocy do 20%. Hiszpania, pomimo planów wycofania się z energetyki jądrowej, posiada program dodania 810 MWe mocy (11%) do swoich jądrowych mocy zainstalowanych poprzez modernizację swoich dziewięciu bloków reaktorowych. W Finlandii moc bloków w Olkiluoto zwiększono o 23%, podczas gdy moc elektrowni w Loviisa z dwoma reaktorami WWER-440 została zwiększona o 100 MWe (11%). Electricité de France zapowiedziała, że zwiększy moc pięciu ze swoich bloków o mocy 900 MWe w trzech lokalizacjach w latach 2008-10, dzięki wymianie wirników turbin, w ten sposób dodając 30 MWe do każdej. Ostatnio, regulatorzy szwedzcy zatwierdzili zwiąkszenie o 250 MWe mocy reaktora Oskarshamn-3 o mocy 1250 MWe i oczekuje się przyjęcia przez rząd innych mniejszych modernizacji w Forsmark i Ringhals. Forsmark-1 został już zmodernizowany ze zwiększeniem mocy o 47 MWe do poziomu 1015 MWe. 2-4 2.2 Przedłużanie zezwolenia na eksploatację Większość elektrowni jądrowych miała nominalny projektowy czas eksploatacji sięgający 40 lat, ale techniczne oceny bezpieczeństwa wielu bloków w ostatniej dekadzie pokazały, że wiele spośród nich mogłoby pracować dłużej. W szczególności, skoro zamortyzowane elektrownie wytwarzają energię elektryczną po bardzo niskich cenach, przedsiębiorstwa energetyczne dążą do przedłużania zezwoleń, aby maksymalnie wydłużyć zyskowny czas eksploatacji tych elektrowni. W USA 39 reaktorom wydano zgody na odnowienie zezwolenia, które wydłużają ich okres eksploatacji z pierwotnych 40 lat do 60, i oczekuje się, że operatorzy większości pozostałych reaktorów wystąpią o podobne przedłużenia. W Japonii rozważane są sięgające 70 lat okresy eksploatatcji bloków. W Wielkiej Brytanii dwóm blokom w Dungeness B w Kencie wydano zgodę na dziesięcioletnie wydłużenie czasu eksploatacji. Rząd rosyjski w 2000 r. przedłużył zezwolenia na eksploatację 12 reaktorów z pierwotnych 30 do 45 lat. Ostatnio Holandia przedłużyła zezwolenie swojej jedynej elektrowni jądrowej do 2033 r., przyznając jej 60-letni okres eksploatacji. 2.3 Nowe elektrowni jądrowe W skrócie sytuacja od lat 1990-tych może być opisana następująco: na zderegulowanych rynkach istniejące elektrownie jądrowe rozkwitają, ale nowe bloki czekają. Przyczyny tego stanu rzeczy są następujące: Przedsiębiorstwa energetyczne na zderegulowanych rynkach nie mają obowiązku zapewnienia określonych dostaw, Rządy w dużym stopniu wycofały się z finansowania energetyki jądrowej, Struktura kosztowa płatności „z góry” dla nowych EJ jest na zderegulowanych rynkach niekorzystna, Utrzymuje się niepewność w zakresie regulacji i polityki oraz Występuje ogólna preferencja prywatnych inwestorów dla krótkich okresów amortyzacji i niskiego ryzyka finansowego. Jednakże atrakcyjność ekonomiczna jest różna dla różnych krajów, inwestorów i rynków. EJ są bardziej atrakcyjne dla inwestorów rządowych odpowiedzialnych za bezpieczeństwo energetyczne, emisje gazów cieplarnianych i długoterminowy rozwój, niż dla inwestorów prywatnych, którzy potrzebują szybkiego zwrotu z kapitału i nie korzystają finansowo z niskiej emisji gazów cieplarnianych w energetyce jądrowej lub przyczyniania się do bezpieczeństwa energetycznego. Jednak odpowiednia polityka może przyczynić się do transferu części lub całości „odpowiedzialności rządowej”, np. za bezpieczeństwo dostaw lub ochronę środowiska, do sektora prywatnego, poprzez stworzenie bodźców ekonomicznych (podatki od emisji gazów cieplarnianych lub produkcyjne ulgi podatkowe, itd.). Decyzja fińskiej firmy TVO z 2004 r. aby wybudować Olkiluoto-3 pokazuje, że długoterminowe myślenie oraz energetyka jądrowa nie muszą być sprzeczne ze zliberalizowanymi rynkami energii. TVO posiada pewne specjalne cechy, które faworyzują myślenie długoterminowe, a myślenie długoterminowe (niskie stopy dyskontowe) sprzyja energetyce jądrowej, która cechuje się względnie wysokimi wstępnymi nakładami inwestycyjnymi, ale za to niskim długoterminowym kosztem eksploatacyjnym. Po pierwsze, właścicielem TVO są główni długoterminowi konsumenci energii elektrycznej. Tym samym firma ta faktycznie zaczyna z długoterminowymi kontraktami, zapewniającymi sprzedaż całości energii elektrycznej oraz redukcję ryzyka finansowego. Po drugie, gaz ziemny był najgroźniejszym konkurentem dla energii jądrowej, a 100% gazu ziemnego importowanego 2-5 przez Finlandię pochodzi z Rosji. Chociaż nie było wyraźnych ograniczeń politycznych ze strony rządu fińskiego mających na celu promowanie narodowego bezpieczeństwa energetycznego, to dodatkowa zależność od rosyjskiego gazu zmniejszyłaby zdywersyfikowanie struktury wytwarzania TVO, a tym samym i niezawodność dostaw. Z czysto korporacyjnego punktu widzenia, zmniejszona niezawodność przekłada się na zmniejszone potencjalne dochody oraz dodatkowy koszt w ostatecznym rozrachunku. Po trzecie, Finlandia, jak dotąd, jest liderem rzeczywistych, a nie retorycznych podatków od emisji dwutlenku węgla, co oznacza, że TVO musi zabezpieczać się przed przyszłymi kosztami związanymi z tymi emisjami, które wpływają również na ostateczny stan rozliczeń. I w końcu TVO jest już w posiadaniu dwóch lokalizacji z pracującymi blokami jądrowymi, co umożliwia zmniejszenie oszacowań kosztowych dla nowych bloków jądrowych. 2.4 Nowe przyłączenia do sieci W 2005 r. sześć nowych bloków jądrowych rozpoczęło komercyjną eksploatację: Higashidori – reaktor z wrzącą wodą (BWR) o mocy 1067 MWe oraz Hamaoka 5 – zaawansowany reaktor z wrzącą wodą (ABWR) o mocy 1325 MWe rozpoczęły pracę w Japonii. Komercyjna eksploatacja rozpoczęła się dla dwóch reaktorów wodnych ciśnieniowych (PWR) – Kalinin-3 w Rosji oraz Chmielnicki-2 na Ukrainie o mocy 950 MWe każdy. W Korei Południowej rozpoczął pracę Ulchin-6 – PWR o mocy 960 MWe. W Indiach, Tarapur-4 – ciśnieniowy reaktor ciężkowodny (PHWR), o mocy 490 MWe został przyłączony do sieci w czerwcu 2005 r. i obecnie jest już eksploatowany komercyjnie. Ponadto, Shika-2 (1304 MWe, ABWR) w Japonii został przyłączony do sieci i zgodnie z harmonogramem ma rozpocząć pracę w marcu 2006 r. Pickering-1 w Kanadzie (515 MWe, PHWR) został powtórnie przyłączony do sieci we wrześniu po długim zamknięciu. Jednocześnie nowe budowy rozpoczęto w trzech elektrowniach, Chasnupp-2 (300 MWe, PWR) w Pakistanie, Olkiluoto-3 (1600 MWe, PWR) w Finlandii oraz Lingao-3 w Chinach (1000 MWe, PWR), za to ostatecznie zamknieto Barsebaeck-2 (600 MWe, BWR) w Szwecji oraz Obrigheim (340 MWe, PWR) w Niemczech. 2.5 Bloki jądrowe w budowie oraz plany ekspansji Większość z obecnie prowadzonych nowych budów ma miejsce w krajach rozwijających się o szybkim tempie rozwoju. Tablica 1. pokazuje, że szesnaście spośród 25 nowych reaktorów obecnie budowanych, czyli 11 GWe (56%) z 20 GWe jest umiejscowiona w krajach rozwijających się. Ambitne plany ekspansji energetyki jądrowej istnieją w Chinach i Indiach. Chiny, z trzema blokami jądrowymi w budowie oraz dziewięcioma blokami zatwierdzonymi przez rząd, planują zwiększenie jądrowych mocy zainstalowanych z obecnych 6,6 GWe do pomiędzy 32 a 40 GWe w 2020 r. Indie, które posiadają najmłodszą „flotę” reaktorów jądrowych ze wszystkich krajów świata (dziewięć bloków pracujących oraz osiem w budowie) planują 100-krotny wzrost mocy jądrowych do połowy obecnego wieku oraz wzrost udziału energii elektrycznej produkowanej z energii jądrowej z 3% do 25%. Wzrost 100-krotny wydaje się ogromny, ale przekłada się na średnio 9,2% rocznie. Jest to znacznie mniej od tempa globalnego wzrostu mocy jądrowych w 2-6 latach 1970-tych, tj. 21%, ale więcej niż w latach 1980-tych – 8,7%. Jest on równoważny 34letniemu średniemu wzrostowi globalnemu wynoszącemu 9,2% w latach 1970-2004. Tablica 1.: Bloki jądrowe w budowie w 2005 r. Źródło: MAEA, 2006. Liczba bloków EJ w budowie Moc bloków EJ w budowie MWe India 8 3 638 Rosja 4 3 600 Tajwan 2 2 600 Chiny 2 1 900 Ukraina 2 1 900 Finlandia 1 1 600 Iran 1 950 Japonia 1 866 Argentyna 1 692 Rumunia 1 655 Pakistan 1 300 Razem 24 18 701 Pakistan, z 425 MWe oraz jednym blokiem w budowie, planuje dodanie około 8 GWe nowych mocy do 2030 r. Znaczne krótkoterminowe zwiększenia zainstalowanych mocy zostały zaplanowane również przez Japonię (14,7 GWe) oraz Republikę Korei (9,2 GWe) (WNA, 2006). Jeśli to przesunięcie rozwoju energetyki jądrowej do krajów rozwijających się utrzyma się, to będzie miało wpływ na geograficzną dystrybucję i doświadczenie operacyjne elektrowni jądrowych w przyszłości. Pespektywy ekspansji energetyki jądrowej zdają się nabierać tempa również w innych częściach świata, choć mniej dramatycznie niż w Chinach i Indiach. Rosja posiada dwa nowe bloki w budowie i planuje więcej niż podwojenie mocy zainstalowanej z obecnych 22 GWe do 53 GWe w 2020 r. Nowe kraje członkowskie UE oraz inne wschodnioeuropejskie kraje posiadające energetykę jądrową wyraziły jasną determinację zachowania i ekspansji opcji jądrowej. W Polsce, w której rozwój energetyki jądrowej został zatrzymany decyzją parlamentu z 1990 r., Rada Ministrów przyjęła projekt polityki energetycznej na początku 2005 r., który wyraźnie uwzględnia energetykę jądrową. W końcu, w Europie Zachodniej, roboty ziemne rozpoczęto w 2004 r. w Olkiluoto-3 w Finlandii dla Europejskiego Ciśnieniowego Reaktora Wodnego (EPR), który będzie pierwszą tego typu budową w regionie od 1991 r. We Francji Electricité de France wybrało lokalizację dla demonstracyjnego EPRu, z początkiem budowy przewidzianym na 2007 r. 3 Globalne i regionalne prognozy rozwoju energetyki jądrowej Przewidywanie rozwoju energetyki jądrowej w średnim i dłuższym terminie jest zadaniem trudnym, ponieważ duża liczba decydujących czynników nie może być oszacowana na jakimkolwiek poziomie pewności. Przewidywania opracowane przez MAEA nie są, pomyślane jako przepowiednie prawdopodobnej ewolucji wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej, ale raczej mają być ilustracją pewnych prawdopodobnych przyszłych możliwości. Scenariusze średnioterminowe, do 2030 r., zbudowano w podejści „z dołu do góry”, w oparciu o przegląd programów i planów dla energetyki jądrowej w krajach członkowskich MAEA. Prognozy NISKA i WYSOKA dla mocy jądrowych (tablica 2.) 2-7 odpowiadają zbiorowi skontrastowanych lecz nie skrajnych założeń co do parametrów, które będą wpływały na wdrażanie krajowych programów jądrowych. Tablica 2.: Prognozy rozwoju energetyki jądrowej. Źródło: MAEA, 2005a Grupy krajów 2004 Energia jądrowa GWe % 111,3 10,6 Ameryka Płn. Całk. GWe 1155 Ameryka Łac. 264 4,1 1,6 Europa Zach. 724 125,1 17,3 Europa Wsch. 466 49,4 10,6 Afryka 105 1,8 1,7 Bl. Wsch. i Azja Płd. Azja Płd.-Wsch. i Oceania Daleki Wschód 284 3,0 1,0 651 72,8 11,2 3693 367,5 10 Świat Sc. Niski Sc. Wysoki 143 Całk. GWe 1099 1155 303 350 762 816 469 496 115 135 331 370 169 184 685 840 3934 4347 2010 Energia jądrowa GWe % 116 11 117 10 4,1 1,4 4,1 1,2 119 16 125 15 48 10 51 10 1,8 1,6 1,8 1,3 9 2,8 10 2,8 82 85 380 395 12 10 10 9,1 Całk. GWe 1194 1279 383 543 842 951 505 605 143 207 430 555 213 270 804 1167 4515 5576 2020 Energia jądrowa GWe % 118 10 128 10 6,1 1,6 6,1 1,1 97 11 130 14 64 13 78 13 2,1 1,5 4,1 2,0 15 3,6 27 4,9 0,9 0,4 0,9 0,3 113 14 142 12 416 9,2 516 9,3 Całk. GWe 1318 1422 483 828 940 1118 543 736 181 316 556 811 264 391 937 1589 5223 7210 2030 Energia jądrowa GWe % 115 8,7 145 10 5,8 1,2 15 1,8 79 8,5 145 13 66 12 97 13 2,1 1,2 9,3 3,0 18 3,2 43 5,3 0,9 0,3 3,0 0,6 131 14 183 11 418 8,0 640 8,9 Prognoza NISKA jest oparta na założeniach odpowiadających kontynuacji obecnego trendu: sprzeciw społeczny w niektórych krajach, niski wzrost gospodarczy w krajach rozwiniętych, instytucjonalna i społeczno-polityczna niepewność w krajach przechodzących transformację ekonomiczną oraz brak źródeł finansowania w krajach rozwijających się. W tym wypadku, budowane obecnie bloki zostaną dokończone, ale tylko te kraje, w których programy rozwoju energetyki jądrowej są już mocno utwierdzone będą nadal zamawiały nowe bloki. W niektórych krajach bloki jądrowe nie będą zastępowane nowymi pod koniec ich eksploatacji, a całkowita jądrowa moc zainstalowana w tych krajach pozostanie po 2020 r. prawie niezmieniona. Prognozowane jądrowe moce zainstalowane mają wynieść 418 GWe w 2030 r. (przypadek NISKI) z udziałem energetyki jądrowej na poziomie 13% całkowitej globalnej produkcji energii elektrycznej. Regionalnie, prognoza NISKA wskazuje na skurczenie się mocy jądrowych w Europie Zachodniej oraz ekspansję na Dalekim Wschodzie (Rys. 4.). Znaczący sześciokrotny wzrost pomiędzy 2004 a 2030 r. zachodzi również na Bliskim Wschodzie oraz w regionie Azji południowo-wschodniej, choć z małej podstawy początkowej. Występuje pewien niewielki wzrost netto w Europie Wschodniej i praktycznie żadnej zmiany w Ameryce Północnej. Prognoza WYSOKA odzwierciedla umiarkowane odrodzenie się rozwoju energetyki jądrowej, które mogłoby mieć miejsce w świetle bardziej wyczerpującego oszacowania makroekonomicznych i środowiskowych aspektów różnych opcji dostępnych dla wytwarzania energii elektrycznej. Odrodzenie to jest przewidywane głównie w Europie Zachodniej i w mniejszym stopniu w Ameryce Północnej. We Wschodniej Europie programy energetyki jądrowej będą wdrażane zgodnie z obecnymi planami. Na Dalekim Wschodzie energetyka jądrowa będzie rozwijana zgodnie z szybkim wzrostem zapotrzebowania na energię elektryczną. W przypadku WYSOKIM, całkowite jądrowe moce zainstalowane mają osiągnąć około 640 GWe w 2030 r., co pozwoli osiągnąć jedynie 12-procentowy udział energetyki jądrowej w wytwarzaniu energii elektrycznej (z powodu wyraźnie większego wzrostu całkowitego popytu na energię elektryczną będącego podstawą prognozy WYSOKIEJ). 2-8 Przewiduje się wzrost mocy zainstalowanych we wszystkich regionach (Rys. 4.), ale Daleki Wschód nadal prowadzi z 100 GWe nowych mocy netto około 2030 r. („netto” oznacza przyrost mocy zainstalowanej ponad wymianę starych wysłużonych mocy). W 2030 r., 45% światowych dodatkowych mocy będzie się znajdowało na Dalekim Wschodzie. Podczas gdy Daleki Wschód prowadzi w przyrostach mocy netto, Bliski Wschód oraz region Azji Południowej mają najwyższe wskaźniki wzrostu – dodanie 31 GWe skutkuje 10-krotnym wzrostem, odpowiadającym średniemu wzrostowi rocznemu wynoszącemu 9%. Europa Wschodnia powiększa swoje moce o 40 GWe netto. 700 700 600 700 600 IAEA-LOW MAEA-PROGNOZA NISKA 600 500 500 400 400 GW(e) GW(e) 500 GW(e) IAEA-HIGH MAEA–PROGNOZA WYSOKA 300 300 200 200 0 100 0 0 2004 2010 300 200 100 100 400 2004 2020 NA LA 2030 2010 WE EE Africa 2020 ME/SA 2004 SEA/Pac 2010 2030 2020 2030 Far East North America; LA = Latin America; WE = Western Europe; EE = Eastern Europe; ME/SA = Middle East & South Asia; NANA– =Ameryka Północna, LA – Ameryka Łacińska, WE – Europa Zachodnia, EE – Europa Wschodnia, SEA/PAC = South-East Asia & Pacific ME/SA – Środkowy Wschód / Azja Południowa, SEA/PAC – Azja Południowo-Wschodnia / Oceania. Rys. 4.: Regionalna struktura jądrowych mocy energetycznych na świecie – prognoza MAEA – NISKA i WYSOKA Prognozy MAEA są, w różnym stopniu, zgodne z „oczekiwaniami wzrostowymi”. Po pierwsze, w ostatnich dwóch latach ujawniły się zachęcające „znaki”, w tym - korekty w górę w poszczególnych planach i działaniach rozwojowych w pewnej liczbie krajów, konsekwentnie wyższe średnioterminowe prognozy dla energii jądrowej, większe zainteresowanie mediów potencjalnymi korzyściami z energii jądrowej, w tym - jej bardzo niskimi emisjami gazów cieplarnianych, oraz lepsze oceny energetyki jądrowej w pewnej liczbie badań opinii publicznej. Chociaż wejście w życie Protokołu z Kioto mogłoby stymulować przyszły rozwój energetyki jądrowej, to natychmiastowy wpływ Protokołu na energetykę jądrową w okresie pierwszego okna realizacji zobowiązań 2008-2012 jest pośredni (uwidoczniają zalety energetyki jądrowej odnośnie gazów cieplarnianych obecnym operatorom elektrowni w krajach zobowiązanych do redukcji emisji), a więc ograniczony. Potencjalnie znaczące skutki będą zależeć od szczegółów projektów post-Kioto dotyczących redukcji emisji w okresie po 2012 r., które będą dopiero negocjowane. Po drugie, co można uznać za bardziej znaczące, to występowanie regularnych korekt w górę średnioterminowych prognoz wobec energetyki jądrowej w ostatnich czterech latach. Jak pokazano na rys. 5. prognoza NISKA została znacząco skorygowana w górę pomiędzy 2001 a 2004 r., odzwierciedlając coraz mocniejszą pozycję energetyki jądrowej (pomimo niewielkiej korekty w dół w 2005 r.). Obecnie scenariusz NISKI przewiduje 416 GWe dla jądrowych mocy zainstalowanych w 2020 r., co odpowiada liczbie 116 dodatkowych bloków jądrowych o mocy 1000 MWe każdy, w porównaniu a przewidywaniami jeszcze sprzed czterech lat. W prognozie WYSOKIEJ było mniej zmian z roku na rok i struktura tych zmian była mniej spójna. Jednak ogólna tendencja odpowiada przemysłowi o dobrych perspektywach 2-9 rozwojowych. Lista sensownych średnioterminowych projektów na WYSOKIM końcu ich spektrum jest dość stabilna i każdego roku coraz więcej spośród nich przechodzi z pozycji obiecujących perspektyw do projektów faktycznie realizowanych. Rys. 5. pokazuje historyczny wzrost mocy jądrowych wraz z ewolucją prognoz MAEA w ostatnich czterech latach. Ostatnia WYSOKA prognoza MAEA ukazuje wzrost wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej o 82% pomiędzy 2004 a 2030 r. 600 600 500 500 400 400 GW(e) GW(e) MAEA-PROGNOZA NISKA IAEA-LOW 300 300 200 200 100 100 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 MAEA–PROGNOZA WYSOKA IAEA-HIGH 2030 0 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030 Rys. 5.: Historyczny wzrost jądrowych mocy zainstalowanych oraz prognozy MAEA – NISKA i WYSOKA z lat 2001, 2002, 2003 2004 i 2005 (słupki od lewej do prawej). 4 Czynniki stojące za oczekiwaniami wzrostowymi 4.1 Czynniki ekonomiczne Osiągi ekonomiczne zawsze pozostaną najważniejszym pojedynczym kryterium podejmowania decyzji inwestycyjnych w dziedzinie obiektów wytwarzających energię elektryczną. Studium wykonane przez Agencję Energii Jądrowej OECD (NEA) oraz Międzynarodową Agencję Energetyczną (IEA) pokazuje, że ogólna konkurencyjność nowych budów jądrowych poprawiła się w porównaniu z poprzednim takim studium sprzed siedmiu lat (NEA/IEA, 2005). Główne zmiany to wyższe wskaźniki dyspozycyjności bloków jądrowych oraz rosnące rynkowe ceny gazu ziemnego. Studium zawiera analizę ponad 100 elektrowni (w tym 13 bloków jądrowych), które można będzie przyłączyć do sieci w okresie 2010-2015. Bezpośrednie koszty budowy dla energetyki jądrowej kształtują się pomiędzy 1000 USD/kWe, a 2500USD/kWe (średnio około 1500USD/kWe), w zależności od zastosowanej technologii, wielkości bloku i lokalizacji. Elektrowniom węglowym przypisywane są koszty 1000-1500/kWe, gazowym – 500-1000/kWe, a wiatrowym – 10001500/kWe. Parametrem krytycznym w ocenach kosztowych różnych opcji wytwarzania energii elektrycznej jest stopa dyskontowa. Przy rocznej stopie dyskontowej sięgającej 10% koszty wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej kształtują się pomiędzy 30 a 55 USD/MWh (z wyjątkiem Japonii, gdzie są one bliższe 70 USD/MWh). Koszty kapitałowe stanowią 70% kosztów wytwarzania. Energetyka jądrowa jest tańsza od węglowej w siedmiu spośród dziesięciu krajów oraz tańsza od gazowej we wszystkich poza dwoma. Przy stopie dyskontowej 5% koszt wytwarzania energii elektrycznej z energii jądrowej wynosi 20-40 USD/MWh w zależności od kraju. Dla węgla jest to 20-50 USD/MWh, a dla 2-10 gazu – 40-55 USD/MWh (patrz rys. 6.). Koszty energetyki jądrowej okazały się najniższe w Republice Korei, Republice Czeskiej, Kanadzie i Francji, a najwyższe w Japonii. Energia jądrowa jest z nawiązką tańsza od węgla w siedmiu spośród dziesięciu krajów oraz tańsza od gazu we wszystkich oprócz jednego. 70 60 US$/MWh 50 40 30 20 10 0 Węgiel Coal Gaz Gas Energia. Węgiel Nuclear Coal jądrowa Stopa dyskontowa 10% 10% discount–rate Gaz Gas Energia. Nuclear jądrowa Stopa5% dyskontowa 5% discount –rate Rys. 6.: Rozpiętość uśrednionych kosztów wytwarzania1. Źródło: NEA/IEA, 2005. Według studium NEA/IEA, energetyka jądrowa, zakładając koszty uśrednione, może być całkiem konkurencyjna. Jednakże, duży rozrzut kosztów wytwarzania dla wszystkich technologii wskazuje na znaczenie warunków i okoliczności lokalnych. Pomimo konkurencyjnych uśrednionych kosztów wytwarzania, struktura kosztowa płatności „z góry” dla nowych EJ jest niekorzystna na zderegulowanych rynkach. Przemysł energetyki jądrowej pracuje nad zredukowaniem tych kosztów do 1200-1500 USD/kWe w następnych dziesięciu latach, dzięki standaryzacji, seryjnym budowom, usprawnieniu procesu licencjonowania i procesów regulacyjnych, innowacjom oraz uczeniu się technologii. Jednak, nawet jeśli te redukcje uda się osiągnąć do 2015 r., to blok elektrowni jądrowej o mocy 1000 MWe będzie wymagał nakładów inwestycyjnych od 1,2 do 1,5 miliarda USD. Dla porównania elektrownia pracująca na gazie ziemnym w cyklu kombinowanym (blok gazowoparowy – CCGT) o porównywalnej mocy kosztowałaby 350-800 milionów USD. Ponadto, bloki CCGT są dostępne w mniejszych rozmiarach oraz szybciej można je wybudować. W ten sposób konieczny nakład inwestycyjny na pełny projekt CCGT może być zmniejszony do 4060 milionów USD dla bloku o mocy 100 MW. Na zliberalizowanych rynkach inwestorzy muszą w swoich decyzjach inwestycyjnych internalizować ryzyko (patrz tablica 3.), które w poprzednich układach monopolistycznych mogło być przeniesione na konsumenta (podejście koszt plus procent) lub wyrównywane z funduszy sektora publicznego. Jak dla każdej technologii o wysokich kosztach „z góry”, ryzyko ekonomiczne obelmuje przekroczenia nakładowe i opóźnienia w budowie, niewystarczające techniczne osiągi operacyjne, mniejszy niż spodziewany popyt na energię elektryczną na rynku, spadające ceny produktu spowodowane konkurencją cenową oraz niespodziewane zmiany w przepisach i związanej z nimi polityce rządu. 1 Z wyłączeniem najwyższych i najniższych wartości dla 5%. 2-11 Tablica 3.: Macierz ryzyka technologicznego. Źródło: NEA/IEA, 2005. Technologia Wielkość bloku Nakłady Średnia Czas uruchomienia Krótki CCGT Węgiel Duża Energia jądrowa Hydroenergetyka Ceny paliwa Emisje CO2 Niskie Koszty operacyjne Niskie Wysokie Średnie Ryzyko regulacyjne Niskie Długi Wysokie Średnie Średnie Wysokie Wysokie Bardzo duża Duża Długi Długi Średnie Bardzo niskie Niskie Żadne Bardzo niskie Bardzo niskie Wysokie Wysokie Energia wiatrowa Mała Mała Krótki Bardzo krótki Wysokie Bardzo wysokie Wysokie Niskie Bardzo niskie Niskie Żadne Wysokie Bardzo niskie Średnie Średnie Średnie Ogniwa paliwowe Mała Bardzo krótki Średnie Wysokie Średnie Niskie Fotowoltaika Bardzo mała Bardzo krótki Bardzo wysokie Bardzo wysokie Bardzo niskie Żadne niskie Niskie Wymagana stopa zwrotu z inwestycji wzrasta odpowiednio do wzrostu ryzyka finansowego, podczas gdy czas zwrotu z kapitału zmniejsza się. W rezultacie inwestorzy mają skłonność do faworyzowania technologii mniej kapitałochłonnych i bardziej elastycznych, które można uruchamiać z minimalnym opóźnieniem i łatwo przystosować do zmieniających się warunków rynkowych. „Gorączka” gazowa w Wielkiej Brytanii jest jaskrawym przykładem ilustrującym preferencję sektora prywatnego do inwestowania w nisko nakładową, wysoce wydajną i o krótkim okresie uruchomienia technologię gazową z cyklem kombinowanym (CCGT) w porównaniu do innych technologii energetycznych. W przeciwieństwie do zliberalizowanych rynków, sektor publiczny nie wymaga tak samo szybkiego zwrotu z inwestycji jak inwestorzy prywatni, a rządy mogą bezpośrednio internalizować korzyści, które są faktycznie niedostrzegalne dla inwestora prywatnego, takie jak narodowe bezpieczeństwo dostaw energii, rozwój zaawansowanej wysokotechnologicznej bazy technicznej oraz ochrona środowiska. W Republice Korei, na przykład, wysokie koszty startowe energetyki jądrowej zostały zaakceptowane jako część długoterminowej strategii energetycznej antycypującej (i w rezultacie realizującej) zarówno końcowe redukcje kosztowe dzięki „uczeniu się technologii” oraz korzyści z nakręcenia rozwoju krajowego sektora wysokich technologii. Ostatnie studium oceniło te ekonomiczne korzyści z nakręcania rozwoju sektora wysokich technologii dzięki energetyce jądrowej na poziomie 2% krajowego PKB (KAERI, 2004). W USA ustawa Energy Policy Act 2005 zawiera bodźce z produkcyjnymi ulgami podatkowymi na poziomie 1,8 c/kWh dla pierwszych 6000 MWe dla nowo wybudowanych obiektów jądrowych przez pierwsze osiem lat ich eksploatacji (podobnie jak dla energii wiatrowej, chociaż w tym przypadku nie ma ograniczenia czasowego), federalne ubezpieczenie o wartości 2 miliardy USD na pokrycie opóźnień, spowodowanych przez instytucje regulacyjne, w osiąganiu pełnej mocy operacyjnej dla pierwszych sześciu zaawansowanych nowych bloków, zracjonalizowany podatek na fundusz likwidacji elektrowni (w niektórych wypadkach obniżony), kredytowe gwarancje federalne dla zaawansowanych reaktorów jądrowych lub innych bezemisyjnych technologii sięgające 80% nakładów projektowych oraz wsparcie na badania i rozwój dla zaawansowanych technologii jądrowych. Finansowa bariera energetyki jądrowej może być dalej częściowo obniżona, poprzez unaocznienie korzyści środowiskowych inwestorom i, dzięki temu, zredukowanie narażenia na ryzyko ekonomiczne. Polityka związana ze zmianami klimatycznymi może bezpośrednio wpłynąć na strumień dochodów przedsiębiorstwa energetycznego poprzez narzucenie bezpośrednio lub pośrednio podatku od emisji gazów cieplarnianych (co wpływa 2-12 na ryzyko inwestycyjne), który może przechylić szalę na rzecz lub przeciw niektórym technologiom. Krótkoterminowe koszty krańcowe w €/MWh Stworzenie kosztu dla emisji dwutlenku węgla wpływa na porządek przewag ekonomicznych dla istniejących elektrowni (patrz rys. 7.) na rzecz technologii emitujących mało dwutlenku węgla (np.: przesunięcie od węgla na rzecz gazu), ale tylko w razie utworzenia długoterminowego systemu bodźców ekonomicznych lub rynku emisji dwutlenku węgla (Reinaud, 2003). Dlatego system bodźców działający krótkoterminowo, taki jak Protokół z Kioto, najprawdopodobniej nie przyniesie długoterminowego bezpieczeństwa inwestycyjnego potrzebnego inwestorom do inwestowania w technologie elektrowni, które mają długi okres uruchomienia i/lub wysokie wymagania kapitałowe, jak na przykład elektrownie jądrowe. Turbina Gazowa Opalana Ropą Ropa Woda Wiatr Węgiel EJ Gaz Kocioł Parowy Turbina Gazowa Moc zainstalowana Europie (GW) Krótkoterminowe koszty krańcowe bez kosztów emisji Krótkoterminowe koszty krańcowe z 20 €/tCO2 Rys. 7.: Porządek przewag ekonomicznych oraz wpływ ceny 20 €/t CO2. Źródło: Reinaud, 2003. Mimo to, Protokół z Kioto jest pierwszym i skromnym krokiem w kierunku ochrony klimatu i daje sygnał, że przyszłe ograniczenia emisji gazów cieplarnianych mogą stać się coraz ostrzejsze. Racjonalni uczestnicy rynku zabezpieczają się przed takim ryzykiem regulacyjnym inwestując część swoich portfeli w niskoemisyjne lub bezemisyjne technologie odnośnie gazów cieplarnianych. Obciążenie emisji gazów cieplarnianych opłatą na poziomie 20 € za tonę węgla (tC) poprawiłoby sytuację kosztową wytwarzania energii elektrycznej przez elektrownię jądrową w stosunku do nowoczesnej elektrowni opalanej węglem o 10-20%. Energetyka jądrowa stałaby się konkurencyjna wobec technologii CCGT przy 26 € za tonę CO2 (włączając w to koszt likwidacji elektrowni), podczas gdy źródła odnawialne wymagają cen pozwoleń na emisję CO2 na poziomie 30-200 €, w zależności od konkretnej technologii i jej podstawowego kosztu (Reinaud, 2003). Obecnie tona dwutlenku węgla jest sprzedawana w Europie za około 25 €. Jednak jakikolwiek wymierny wpływ tych wyników na energetykę jądrową stanie się widoczny dopiero po pierwszym okresie realizacji przyjętych zobowiązań i 2-13 tylko wtedy, gdy ograniczenia dotyczące emisji dwutlenku węgla okażą się wystarczające i trwałe. 4.2 Ceny paliw Obecne wysokie ceny paliw kopalnych najprawdopodobniej okażą się trwalsze od tych z lat 1970, ponieważ są w znacznym stopniu napędzane wzrostem popytu, choć obecnie zawierają „składnik spekulacyjny” oceniany na 20-30%, który pozostawia pewne miejsce na redukcje cen. Mimo to oczekuje się, że wzrost popytu napędzany ciągłym rozwojem gospodarczym utrzyma się, i dlatego presja na ceny najprawdopodobniej pozostanie. Ponieważ konkurencyjność energetyki jądrowej zależy również od ekonomiki źródeł alternatywnych takich jak węgiel, ropa naftowa i gaz ziemny, które dominują w obecnym i przewidywanym wytwarzaniu energii elektrycznej, wzrastające ceny paliw kopalnych ostatecznie poprawiają pozycję energetyki jądrowej. 4.3 Środowisko Uwzględnianie spraw związanych ze środowiskiem może również działać w coraz większym stopniu na rzecz energetyki jądrowej. Energetyka jądrowa przy produkcji energii elektrycznej nie wytwarza żadnych emisji, które by szkodziły lokalnej jakości powietrza, powodowały regionalne zakwaszenie lub przyczyniały się do zmiany klimatu, szczególnie w krajach, w których obowiązują obowiązkowe redukcje emisji gazów cieplarnianych w ramach Protokołu z Kioto. W całym łańcuchu od źródła pierwotnego energii do energii elektrycznej, łącznie z emisjami pośrednimi, energetyka jądrowa generuje o dwa rzędy wartości mniej CO2 niż elektrownie pracujące na paliwach kopalnych (patrz rys. 8.) Akumulacja storage EJ nuclear PV PV Woda hydro Biomasa biomass Wiatr wind Ropa oil Gaz (CCS) gas (CCS) Gaz gas Węgiellignite Brun. Węgiel kam. coal (CCS) (CCS) Węgiel coal kam. 0 200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 Ekwiwalent gC / kWh gC equivalent / kWh Rys. 8.: Emisje gazów cieplarnianych w całym cyklu eksploatacji dla poszczególnych technologii wytwarzania energii elektrycznej2. Źródło: Weisser, 2006. Akumulacja: spektrum technologii akumulacyjnych, np.: sprężone powietrze, hydroenergetyka szczytowopompowa, systemy baterii elektrycznych. SSW = sekwestracja i składowanie węgla. 2 2-14 W dodatku, energetyka jądrowa praktycznie prawie nie wytwarza zanieczyszczeń powietrza odpowiedzialnych za lokalną i regionalną degradację środowiska. Obecnie energetyka jądrowa pozwala uniknąć około 8% emisji CO2 rocznie w skali globalnej. 4.4 Internalizacja kosztów zewnętrznych Wpływ zanieczyszczenia powietrza (PM10) oraz innych zanieczyszczeń Pełny cykl wytwarzania energii elektrycznej ma niekorzystny wpływ na środowisko naturalne i stworzone przez człowieka, jak również na społeczeństwo poprzez przyczynianie się, na przykład, do zakwaszenia, eutrofizacji, smogu fotochemicznego, zatrucia gleb, zatrucia wód, zagrożeń zdrowia ludzkiego, pomniejszania zasobów, oraz antropogenicznego ogólnego wzrostu temperatury. Wobec wzrastających obaw dot. degradacji środowiska i zagrożeń zdrowia ludzkiego koszty zewnętrzne muszą być zinternalizowane, tj. włączone w cenę rynkową energii elektrycznej. Badania pokazują, że energia elektryczna wytwarzana w EJ ma przewagę w stosunku do energii elektrycznej wytwarzanej z paliw kopalnych (rys. 9.). WYSOKIE Węgiel Biomasa NISKIE EJ Gaz ziemny Węgiel Nowe technologie Wiatr NISKIE WYSOKIE Wpływ gazów cieplarnianych Rys. 9: Wpływ zewnętrzny dla poszczególnych technologii wytwarzania energii elektrycznej. Źródło: Komisja Europejska, 2003. 4.5 Bezpieczeństwo dostaw Dzięki długim odstępom pomiędzy okresowymi wymianami paliwa oraz, właściwej dla energetyki jądrowej, małej objętości paliwa w przeliczeniu na jednostkę energii elektrycznej, strategiczne zapasy słabo wzbogaconego uranu do produkcji paliwa jądrowego mogą być dość łatwo utworzone w danym kraju. Zmniejsza to narażenie na rynkową niestabilność cen paliwa i gwałtowne zmiany w warunkach handlowych lub na zakłócenia dostaw. Energetyka jądrowa oferuje zatem określony poziom bezpieczeństwa energetycznego, który może być szczególnie istotny w krajach o wysokim stopniu zależności od importu energii. Ponadto, niestabilność cen paliwa nie jest problemem dla energetyki jądrowej z powodu charakterystycznego dla niej niskiego kosztu paliwowego. Dla przykładu podwojenie międzynarodowych cen paliwa, przekłada się na wzrost cen wytwarzania o 35-45% dla elektrowni opalanych węglem oraz o 70-80% dla gazu. Dla kontrastu, podwojenie cen uranu zwiększa koszty wytwarzania jedynie o 2-3%, ponieważ udział kosztu uranu w kosztach wytwarzania energii elektrycznej jest mały. 2-15 4.6 Polityka publiczna i społeczna akceptacja W Europie polityka publiczna i opinia społeczna w sprawie rozwijania energetyki jądrowej pozostają podzielone. Podczas gdy jedne kraje żywo wspierają rozwój energetyki jądrowej, inne ustanowiły całkowity zakaz wobec energii jądrowej lub wprowadziły ustawy wycofania się z energetyki jądrowej. Dla przykładu: we Francji około 78% zużycia energii elektrycznej jest zaspokajane przez energetykę jądrową, a w sierpniu 2005 r. firma Electricité de France (EDF) ogłosiła, że planuje zastępowanie swoich obecnych 59 reaktorów nowymi, począwszy od 2020 r., w średnim tempie jednego bloku o mocy 1600 MWe rocznie. EDF już wybrała lokalizację dla swojego demonstracyjnego Europejskiego Reaktora Ciśnieniowego (EPR), z a rozpoczęcie budowy przewidziano na 2007 r. Na drugim końcu tego spektrum zachowań, są rozwiązania legislacyjne dotyczące polityki stopniowej likwidacji energetyki jądrowej przyjęte w Szwecji (1980 r.), Belgii (1999 r.) i Niemczech (2000 r.) oraz zakaz rozwoju energetyki jądrowej w Austrii, Włoszech, Danii oraz Irlandii. Jednak, wydaje się, że następuje powolna lecz ciągła zmiana w społecznej postawie wobec tej technologii – od paru lat bardziej pozytywna postawa wobec energetyki jądrowej została ogólnie stwierdzona, a istniejące polityki publiczne w niektórych wypadkach zdają się już nie w pełni odzwierciedlać poglądy społeczeństwa. Pozytywne sygnały zaczęły się rozprzestrzeniać w Europie od fińskiej decyzji parlamentarnej z 2002 r. dot. wybudowania piątego jądrowego bloku elektroenergetycznego. Jest to pierwsza decyzja wybudowania nowego bloku jądrowego w Europie zachodniej od ponad dekady. Narodowe referendum w Szwajcarii z 2003 r. odrzuciło odnowienie moratorium na budowę elektrowni jądrowych, które obowiązywało przez 10 lat. I chociaż Szwecja nadal trzyma się swojej polityki wycofania się z energetyki jądrowej, to badanie opinii publicznej z marca 2005 r. pokazało, że 83% respondentów jest za utrzymaniem lub rozwijaniem energetyki jądrowej. Holandia wycofała się ze swojej poprzedniej polityki zamknięcia jedynego pozostałego reaktora jądrowego w 2013 r. i rozważa zwiększenie udziału energetyki jądrowej - z powodów związanych z bezpieczeństwem energetycznym oraz dla ograniczenia emisji gazów cieplarnianych. W Polsce, w której rozwój energetyki jądrowej został wstrzymany decyzją parlamentu z 1990 r., Rada Ministrów przyjęła na początku 2005 r. projekt polityki energetycznej, który, w sposób nie budzący wątpliwości, obejmuje energetykę jądrową. W Wielkiej Brytanii pozytywny stosunek do energetyki jądrowej ujawnił się pod koniec 2005 r. Rząd Wielkiej Brytanii wskazał, że może zmienić politykę na zachęcającą do budowy nowych elektrowni jądrowych. Większość społeczeństwa również popiera tę zmianę. Według badania przeprowadzonego przez Mori na próbie 1500 osób na początku 2006 r., 54% respondentów zaakceptowałoby nowe elektrownie jądrowe, jeżeli pomogłyby one w zwalczaniu zmian klimatu, a 48% zgodziło się ze stwierdzeniem, że kraj potrzebuje energetyki jądrowej ponieważ źródła odnawialne same nie są w stanie pokryć zapotrzebowania na energię elektryczną. Badania pokazały również, że przeciwstawianie energetyki jądrowej źródłom odnawialnym zmniejsza poparcie dla energetyki jądrowej, podczas gdy połączenie obu opcji zdaje się być często całkiem akceptowalne. 2-16 Ponadpartyjna grupa członków Parlament Europejskiego UE25 uznała żywotny wkład energetyki jądrowej w zwalczaniu zmiany klimatu oraz zaapelowała o zwiększenie inwestycji we wszystkie technologie wytwarzania energii elektrycznej o niskich lub zerowych emisjach węglowych jako odpowiedź na zmiany klimatu. W listopadzie 2005 r. głosowaniem w stosunku 453 do 204 w Parlamencie Europejskim zasygnalizowano uznanie roli energetyki jądrowej w przeciwdziałaniu zmianie klimatu. W marcu 2005 r., wysokiej rangi przedstawiciele 74 rządów świata zebrali się w Paryżu, aby rozważyć sprawę przyszłej roli energetyki jądrowej. Olbrzymia większość uczestników stwierdziła, że energetyka jądrowa mogłaby stanowić zasadniczy wkład w zaspokajaniu przyszłych potrzeb energetycznych i osiąganiu celów tzw. zrównoważonego rozwoju. W Stanach Zjednoczonych, poparcie społeczne dla dalszego stosowania energii jądrowej znajduje się obecnie na rekordowo wysokim poziomie 70% i wykazuje się ciągłym trendem wzrostowym, według nowego badania opinii publicznej przeprowadzonego od 5 do 9 maja 2005 r. dla amerykańskiego Instytutu Energii Jądrowej (NEI). Badanie opinii publicznej w 18 krajach sponsorowany przez MAEA (MAEA, 2005b) pokazało w 2005 r., że „choć większość obywateli ogólnie popiera dalsze wykorzystywanie istniejących reaktorów jądrowych, to większość osób nie sprzyja budowie nowych elektrowni jądrowych”. Faktycznie, wyniki tego badania wskazują, że „ogólnie sześciu spośród dziesięciu obywateli (62%) uważa, że istniejące reaktory jądrowe powinny nadal być wykorzystywane, lecz jednocześnie sześciu spośród dziesięciu (59%) nie sprzyja budowie nowych elektrowni jądrowych”. Ogólnie, wydaje się, że obiekcje wobec wykorzystywania energetyki jądrowej opierające się na lękach związanych z bezpieczeństwem operacyjnym mogą być odparte jedynie dzięki pozytywnemu doświadczeniu. Awarie w Three Mile Island w 1979 r. i Czarnobylu w 1986 r. doprowadziły do rozległych przeglądów bezpieczeństwa oraz wdrożenia dodatkowych środków bezpieczeństwa. Rezultatem podjęcia tych środków jest wyraźna poprawa się danych produkcyjnych dla elektrowni jądrowych w całym świecie, przy niższych dawkach promieniowania dla personelu elektrowni i mniejszej liczbie nieplanowych wyłączeń. Ponieważ sprawa bezpieczeństwa jest koncepcją dynamiczną podlegającą ciągłemu doskonaleniu, nowe projekty reaktorów cechują się jeszcze lepszymi charakterystykami bezpieczeństwa. 5 Uwagi końcowe Przez ostatnie pięć lat byliśmy świadkami znaczącej zmiany w percepcji energetyki jądrowej. Obecnie wysokie ceny paliw kopalnych bez bliskiej perspektywy ich zmiany, obawy dot. bezpieczeństwa dostaw energii, w rodzaju konfliktu gazowego pomiędzy Rosją a Ukrainą wcześniej br., wejście w życie Protokołu z Kioto oraz bardziej zgodne z faktami traktowanie tej technologii przez media, dały w rezultacie obecny ostrożny optymizm odnośnie jaśniejszej przyszłości dla energetyki jądrowej, czyli ww. „oczekiwania wzrostowe”. Dowody na plany ambitnego rozwoju energetyki jądrowej w krajach, takich jak Chiny czy Indie, oraz pozytywne deklaracje decydentów sektora prywatnego i publicznego na świecie, wzmacniają te oczekiwania. Po dekadzie poparcia politycznego dla źródeł odnawialnych oraz czystej konwersji paliw kopalnych wydaje się coraz bardziej oczywiste, że źródła odnawialne same nie mogą sprostać prognozowanemu popytowi na energię oraz że usługi energetyczne oparte 2-17 na paliwach kopalnych staną się jeszcze droższe, szczególnie gdy ich wykorzystywanie będzie przebiegało w sposób łagodny dla środowiska. W rezultacie energetyka jądrowa powraca jako atrakcyjna składowa szerokiego systemu energetycznego, w połączeniu ze źródłami odnawialnymi i czystą konwersją energetyczną paliw kopalnych. Jednakże, nie można stosować jednej miary dla wszystkich. Kraje o niewykorzystanych zasobach wiatru czy wody, dla przykładu, mają większe możliwości ich wykorzystania niż kraje ich nie posiadające, zaś kraje, które zużywają wielkie ilości węgla mogą rozważać problem sekwestracji i składowania dwutlenku węgla, w celu przedłużenia wykorzystywania tego paliwa kopalnego. Zależy to od konkretnych potrzeb energetycznych, a także od szybkości wzrostu gospodarczego danego kraju oraz zależność od krajowych preferencji i priorytetów. To, w jaki sposób poszczególne kraje ważą jakość środowiska, miejsca pracy, zagrożenia zawodowe, bezpieczeństwo energetyczne oraz koszty energii, jest co najmniej w jakimś stopniu sprawą preferencji narodowych, a więc i obszarem uzasadnionego braku zgody, nawet gdy istnieje zgoda co do odpowiednich faktów. Kraj o wystarczająco silnej awersji do zagrożeń związanych z energetyką jądrową może racjonalnie preferować nie-jądrową drogę w kierunku redukcji emisji gazów cieplarnianych, nawet gdyby miała się ona okazać bardziej kosztowna. Krótko mówiąc, wszystkie kraje będą musiały korzystać z pewnego mieszanego zestawu źródeł energii, zestaw ten będzie inny dla każdego kraju oraz, globalnie, wszystkie opcje będą musiały być uwzględniane w tym zestawie energetycznym aby zapewnić dostawy energii mogące sprostać globalnym aspiracjom rozwojowym przy jednoczesnej ochronie naszego wspólnego środowiska. Literatura EC (European Commission) 2003. External Costs: Research results on socio-environmental damages due to electricity and transport. ISBN 92-894-3353-1. MAEA (International Atomic Energy Agency) 2005a. MAEA: Reference Data Series 1: Energy, Electricity and Nuclear Power Estimates for the Period up to 2030. Vienna, Austria. MAEA (International Atomic Energy Agency) 2005b. Global Public Opinion on Nuclear Issues and the MAEA: Final Report from 18 Countries. Vienna, Austria. MAEA (International Atomic Energy Agency) 2006. Power Reactor Information System (PRIS). [Online] Available at: http://www.MAEA.org/programmes/a2/index.html, Vienna, Austria. IEA (International Energy Agency) 2004. World Energy Outlook, International Energy Agency, Paris, France. NEA/IEA (Nuclear Energy Agency/International Energy Agency) 2005. Projected Costs of Generating Electricity: 2005 Update. OECD, Paris, France. KAERI (Korean Atomic Energy Research Institute) 2004. Study on the Contribution of Nuclear and RI Technology to the National Economy, Korean Atomic Energy Research Institute, CR-209/2004, Daejong, Republic of Korea. Reinaud, J. 2003. Emissions Trading and its Possible Impacts on Investment Decisions in the Power Sector. IEA Information Paper, IEA, Paris, France. Weisser, D. 2006. A guide to life-cycle GHG emissions from electric supply technologies. Forthcoming. WNA (World Nuclear Association) 2006. World Nuclear Power Reactors 2004-06 and Uranium Requirements. [Online] Available at: http://www.world-nuclear.org/info/reactors.htm 2-18
