Polski Atom

Materiał informacyjny
opracowany przez Departament Energii Jądrowej
Ministerstwa Klimatu i Środowiska

12 kwietnia 2022 r.

I. Bieżące Wydarzenia w Energetyce Jądrowej na Świecie

1. AP1000 pozostaje atrakcyjną opcją dla rynku amerykańskiego

Zgodnie z niezależną oceną Centrum Zaawansowanych Systemów Energii Jądrowej Instytutu Technologii Massachusetts, dla następnej serii AP1000 w USA, możliwe są do osiągnięcia bezpośrednie nakłady inwestycyjne (overnight capital costs) w wysokości 2900 USD za kilowat. Raport uwzględnia koszty w kontekście doświadczeń zdobytych w zakładzie Vogtle w Georgii, gdzie budowane są dwie jednostki AP1000.

Opóźnienia i przekroczenia kosztów projektu Vogtle AP1000 „zdziesiątkowały zainteresowanie amerykańskich przedsiębiorstw energetycznych projektami budowy dużych elektrowni jądrowych. Ogólny sektor energetyczny wykorzystuje również doświadczenie Vogtle jako wskaźnik wysokich kosztów energii jądrowej i niewykonalności roli jaką może ona odgrywać na przyszłych rynkach energii” – zauważa raport MIT. Mówi się, że kilka unikalnych parametrów projektu doprowadziło do inflacji całkowitego kosztu projektu Vogtle (obecnie wynoszącego 28 miliardów dolarów), w tym wysokie stopy procentowe, brak szczegółowego projektu przed rozpoczęciem budowy, kłopoty z zarządzaniem budową i wrodzone problemy projektu pierwszego w swoim rodzaju (FOAK).

Budowa dwóch jednostek Vogtle AP1000 rozpoczęła się w 2013 roku: blok 3 w marcu i blok 4 w listopadzie. Southern Nuclear i Georgia Power, obie spółki zależne Southern Company, przejęły zarządzanie projektem budowy bloków w 2017 r. po upadłości Westinghouse. Oczekuje się, że jednostka Vogtle 3 będzie oddana do użytku do końca pierwszego kwartału 2023 r., a jednostka 4 – do czwartego kwartału 2023 r.

Cztery reaktory Westinghouse AP1000 już działają komercyjnie w Haiyang i Sanmen w Chinach.

Prawie 10 lat po rozpoczęciu budowy w USA, AP1000 jest teraz sprawdzoną technologią z czterema blokami działającymi w Chinach, stwierdza raport MIT. Następna elektrownia AP1000 ma potencjał, aby zapewnić opłacalny produkt w Stanach Zjednoczonych i możliwość zrealizowania przez Westinghouse pierwotnych prognoz kosztów kapitałowych oraz dotrzymania harmonogramu budowy n-tej w swoim rodzaju (NOAK).

MIT szacuje bezpośrednie nakłady inwestycyjne dla Vogtle 3 i 4 na 7956 USD/kW. Dla kolejnego bloku AP1000 powinny one wynieść 4300 USD/kW i 2900 USD/kW dla dziesiątej jednostki (uruchomionej do około 2045 r.), wdrożonej seryjnie.

Według MIT szacowane bezpośrednie nakłady inwestycyjne AP1000 NOAK, którego realizacja nadal wymaga dużych inwestycji kapitałowych sprawia, że AP1000 jest atrakcyjną opcją dla rozwoju energetyki jądrowej na całym świecie. Niższe stawki robocizny, koszty właściciela i koszty pośrednie mogą sprawić, że AP1000 stanie się dostępną technologią zastępującą istniejące elektrownie emitujące dwutlenek węgla. Budowa kolejno więcej niż 10 reaktorów pozwala w szczególności zmniejszyć koszty pośrednie (dzielenie się doświadczeniem inżynieryjnym i zarządczym między jednostkami).

Konkurencyjny z SMR

Badanie MIT obejmuje porównanie technologii AP1000 z innymi nadchodzącymi technologiami jądrowymi, w tym dużymi reaktorami lekkowodnymi (LWR) i małymi reaktorami modułowymi (SMR).

AP1000 to atrakcyjna technologia do dekarbonizacji na dużą skalę, stwierdza MIT, ponieważ zapewnia kompaktową konstrukcję pod względem ilości betonu i stali zużywanej na MWe w porównaniu z wiodącymi dużymi LWR i SMR, przy jednoczesnym wytwarzaniu ponad 1000 MWe energii elektrycznej bez emisji dwutlenku węgla.

Stwierdzono, że koszty kapitałowe na kWe dla SMR są szacowane na 1,4-1,75-krotność kosztu następnej elektrowni AP1000 z powodu braku ekonomii skali. Według MIT SMR są atrakcyjną opcją dla niektórych rynków, na których potrzebna jest niewielka dodatkowa moc energii bezemisyjnej. Jeśli jednak wiele SMR jest umieszczonych w jednym budynku reaktora (np. NuScale), nie występuje mierzalne zmniejszenie ogólnej siły roboczej na miejscu budowy w porównaniu z AP1000, a koszt kapitału będzie wyższy niż w przypadku dużego reaktora ze względu na dużą ilość betonu i stali na wyprodukowany MWe.

2. Elektrownia Darkhovin na agendzie Iranu

Iran „poważnie” dąży do budowy elektrowni jądrowej w Darkhovin, poinformował rzecznik irańskiej Organizacji Energii Atomowej (AEOI) podczas krajowego dnia technologii jądrowych. Prezydent Iranu Seyyed Ebrahim Raisi powiedział, że kraj będzie kontynuował realizację planu pokojowego wykorzystania energii jądrowej.

Rzecznik AEOI Behrouz Kamalvandi podczas wydarzenia, które odbyło się w Teheranie 9 kwietnia z okazji 16-lecia przemysłu jądrowego Iranu powiedział, że budowa elektrowni jądrowych [w tym kraju] nie jest fantazją, ale bardzo krytyczną koniecznością. Dodał także w komentarzach opublikowanych przez agencję informacyjną Mehr, że kontynuowana jest budowa irańskiej elektrowni o mocy 360 megawatów w Darkhovin.

Wydarzenie obejmowało również przedstawienie dziewięciu sukcesów AEOI, w tym osiągnięć w dziedzinie produkcji radiofarmaceutyków, terapii onkologicznych, laserów, systemów kontroli i fotografii.

Odnosząc się do wydarzenia w Teheranie, prezydent Raisi powiedział, że Iran będzie kontynuował badania nad pokojowym wykorzystaniem energii jądrowej. Prace badawcze naukowców w tych obszarach przyspieszają i rząd będzie wspierał ten proces. Zwrócił także uwagę na przygotowywanie przez AEOI strategii dla irańskiego przemysłu jądrowego na najbliższe 20 lat.

W Narodowy Dzień Przemysłu Jądrowego… ogłaszamy, że pokojowa działalność jądrowa, polegająca na kreatywności i innowacyjnych działaniach, będzie nadal zmierzać do coraz większego postępu

– powiedział prezydent.

AEOI podało, że od 2007 r. zamierza zbudować reaktor lekkowodny o mocy 360 MWe w Darkhovin – w prowincji Chuzestan na zachodzie kraju.

Iran obecnie eksploatuje jeden reaktor jądrowy konstrukcji rosyjskiej – Bushehr 1 o mocy 915 MWe – który został podłączony do krajowej sieci we wrześniu 2011 roku. Budowa drugiego bloku w tym miejscu rozpoczęła się w 2019 roku, a eksploatację komercyjną zaplanowano na 2024 rok.

3. Rekordowy poziom poparcia dla energetyki jądrowej w Szwecji

Poparcie dla wykorzystania energii jądrowej w Szwecji jest na rekordowym poziomie, a 56% badanych popiera budowę nowych reaktorów. Ponad 8 na 10, czyli 84%, chce nadal korzystać z energetyki jądrowej lub w razie potrzeby, budować więcej reaktorów, podczas gdy tylko jeden na 10 chce zamknąć energetykę jądrową „w drodze decyzji politycznych”.

Badanie z marca 2022 r. zostało przeprowadzone przez Novus dla Analysgruppen, grupy ekspertów i badaczy z sektora energetycznego, przemysłu i uczelni.

Analysgruppen twierdzi, że 56% poziom wsparcia jest „statystycznie znaczącym” wzrostem w porównaniu z 52% w lutym 2022 r. i 46% w listopadzie 2021 r. Według sondażu 28% chce nadal korzystać z istniejących reaktorów, ale nie chce budować nowych, a 10% chce, aby rząd wprowadził przepisy dotyczące wyłączania reaktorów. W porównaniu z wcześniejszymi badaniami, obecnie więcej respondentów ma jednoznaczne zdanie na temat energetyki jądrowej, przy czym tylko 6% waha się lub mówi, że nie wie, jak odpowiedzieć.

„Poparcie dla wykorzystania energii jądrowej jest wyższe niż kiedykolwiek”, powiedział Mattias Lantz, badacz z uniwersytetu w Uppsali i przewodniczący Analysgruppen. „Ankiety nie mówią, które poszczególne czynniki wpływają na opinie, ale jasne jest, że coraz więcej osób postrzega energię jądrową jako ważne narzędzie do przeciwdziałania kilku dzisiejszym wyzwaniom”.

W ankiecie zapytano również, czy energia jądrowa może być narzędziem do osiągnięcia celów klimatycznych, a 67% stwierdziło, że tak, co stanowi wzrost z 57% w maju 2021 r. Osiemnaście procent respondentów nie postrzega energii jądrowej jako narzędzia, które może przyczynić się do osiągnięcia celów klimatycznych.

Szwecja posiada sześć komercyjnych bloków jądrowych działających w trzech lokalizacjach: Forsmark, Oskarshamn i Ringhals. W 2020 roku wyprodukowały one prawie 30% energii elektrycznej w kraju.

Inne wiadomości

Rząd Korei Południowej rozważa, czy ustanowić nowy długoterminowy plan energetyczny wcześniej niż oczekiwano, po tym, jak prezydent elekt Yoon Suk-yeol powiedział, że planuje przywrócić energetykę jądrową na listę głównych źródeł energii w kraju. Raporty w Seulu mówią, że Ministerstwo Handlu, Przemysłu i Energii (Meti) prowadzi rozmowy z zespołem przejściowym pana Yoona w celu ustanowienia czwartego podstawowego planu energetycznego w trzecim kwartale, aby uwzględnić politykę energetyczną przyszłego rządu. Polityka ustępującego prezydenta Moona Jae-ina polegała na wycofaniu 24 reaktorów w kraju, które dostarczają około 30% energii elektrycznej, i powstrzymaniu się od budowy nowych. W przeciwieństwie do tego, Yoon jest uparty, jeśli chodzi o potrzebę przyjęcia przez Koreę Południową opcji jądrowej. Podczas swojej kampanii napisał na Facebooku: „Odzyskam ekosystem wytwarzania energii jądrowej i rozwinę bezpieczne technologie jądrowe, aby mogły stać się głównym motorem napędzającym kraj”.

Saudi Nuclear Energy Holding Company (SNEHC) - holding założony przez Arabię Saudyjską może doprowadzić do rozwoju i budowy przez bogate w ropę królestwo pierwszej komercyjnej elektrowni jądrowej. Ambasador Arabii Saudyjskiej przy Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej powiedział, że królestwo utworzyło narodową spółkę energii jądrowej, która będzie rozwijać i obsługiwać obiekty jądrowe. Książę Abdullah bin Khalid bin Sultan powiedział, że SNEHC będzie uczestniczyć w projektach jądrowych na poziomie lokalnym i międzynarodowym. Firma ma opracować projekty budowy obiektów jądrowych przeznaczonych do produkcji energii elektrycznej i odsalania wody, strategię rozwoju zasobów ludzkich w energetyce jądrowej i będzie współpracować z międzynarodowymi instytutami w zakresie badań nad energią jądrową. Arabia Saudyjska poinformowała na początku tego roku, że zamierza wykorzystać swoje znaczące zasoby uranu do opracowania komercyjnego programu energetyki jądrowej.

II. Opinie, komentarze

Czy nie nadszedł czas, aby Irlandia rozważyła energię jądrową?

 

31 marca 2022 r. NEInt

Denis Duff

Irlandia chce zmniejszyć intensywność emisji z produkcji energii elektrycznej do 100g/kWh do 2030 r. poprzez podwojenie energii odnawialnej. Denis Duff wyjaśnia, dlaczego uważa, że nadszedł najwyższy czas, aby rozważyć energię jądrową.

Obecna debata na temat taksonomii finansowania zielonej energii w UE wyraźnie uwypukliła dylemat, z którym boryka się większość krajów Unii Europejskiej. Źródła odnawialne emitujące niskie poziomy gazów cieplarnianych (GHG) są uznawane za „zielone”, podczas gdy zarówno energia jądrowa, jak i gaz ziemny są traktowane jako „przejściowe”. Jednak zarówno UE, jak i Europejska Komisja Gospodarcza Organizacji Narodów Zjednoczonych (UNECE) stwierdzają, że energia jądrowa jest niskim emitentem gazów cieplarnianych, który jest tak zrównoważony, jak technologie już uwzględnione w taksonomii, podczas gdy gaz ziemny jest emitentem o wysokim poziomie emisji.

W racjonalnym świecie energie odnawialne i jądrowe byłyby wykorzystywane w maksymalnym stopniu, aby jak najszybciej zredukować emisje, zachowując przy tym niezawodność i przystępną cenę energii elektrycznej. Wszelkie niedobory zostałyby uzupełnione najczystszymi alternatywami, w tym gazem ziemnym w razie potrzeby. Fakt, że tak się nie dzieje, jest powodem do głębokiego niepokoju. Nasi przywódcy polityczni muszą zdać sobie sprawę, że nie mogą działać wbrew rzeczywistości naukowej.

System elektroenergetyczny Irlandii pozostaje jednym z najbardziej zaawansowanych na świecie, mimo że jest ona małym wyspiarskim krajem na zachodzie Europy, posiadającym tylko dwa połączenia międzysystemowe (do Wielkiej Brytanii i przez nią do wewnętrznego rynku energii elektrycznej UE, którego jest członkiem). Do 2027 r. planowane jest zbudowanie dwóch kolejnych połączeń międzysystemowych.

Niedawne sukcesy w zwiększaniu energii wiatrowej, obecnie stanowiącej 40% bilansu energetycznego, zyskały niemal powszechne poparcie polityczne dla większego jej wykorzystania. Jednak już teraz nie udaje się osiągnąć dostarczania energii, która jest niezawodna, zrównoważona i przystępna cenowo. Potrzebujemy nowej awaryjnej generacji energii gazowej, aby zapewnić bezpieczeństwo energetyczne przynajmniej przez kilka następnych zim, a energia elektryczna w Irlandii jest jedną z najbrudniejszych i najdroższych w całej UE.

Irlandia ma ogromny, w dużej mierze niewykorzystany potencjał morskiej energetyki wiatrowej. Ale nie ma rodzimego węgla ani ropy, 40% jej gazu pochodzi z jednego rodzimego pola wydobywczego, które zostanie wyczerpane do 2030 r., i ma bardzo ograniczony potencjał hydrologiczny i szczytowo-pompowy oraz geologicznego magazynowania gazu.

Mimo to irlandzkie ustawodawstwo zakazuje nowych licencji na poszukiwanie gazu lub ropy, spalania rodzimego torfu, budowy elektrowni jądrowych czy składowania dwutlenku węgla. Ograniczenia te już teraz niosą ze sobą wielkie wyzwania w zakresie dostaw niezawodnej energii, ale ten deficyt wzrósł, ponieważ istnieje krajowa polityka znacznej rozbudowy centrów danych i innych energochłonnych gałęzi przemysłu. Spowoduje to wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną o około 50% do 2030 roku.

Irlandia chce zmniejszyć intensywność emisji energii elektrycznej do 100 g/kWh do 2030 r. poprzez podwojenie produkcji odnawialnej energii elektrycznej, głównie za pomocą morskiej i lądowej energii wiatrowej przy mniejszych ilościach fotowoltaiki i biopaliw. Jednak opóźnienia we wprowadzaniu przepisów umożliwiających rozwój morskiej energetyki wiatrowej i uzyskiwaniu pozwoleń na budowę oraz powolna budowa infrastruktury przesyłowej przez Irlandię już stawiają ten cel w poważnym niebezpieczeństwie.

Nie ma planu eliminacji pozostałych emisji, ponieważ zależy to od rozwoju paliw wodorowych lub syntetycznych, zasilanych nadmiarem energii odnawialnej. Nie jest również jeszcze jasne, czy 20% spadek produkcji energii wiatrowej w 2021 r. – z powodu niezwykle niskich prędkości wiatru – jest jednorazowy, czy też wskazuje na zmianę pola wiatrów u wybrzeży Irlandii.

Rośnie przekonanie, że Irlandia będzie musiała rozważyć nowe technologie, jeśli jej dostawy energii mają spełniać przyszłe cele w zakresie emisji, a jednocześnie nadal być niezawodne i przystępne cenowo.

Zakres energetyki jądrowej

Rządowe studium opcji niskoemisyjnych w celu pełnej dekarbonizacji Irlandii, które ma zostać opublikowane w 2024 r., może po raz pierwszy od ponad 40 lat uwzględniać energię jądrową. W raporcie organizacji 18for0 opublikowanym w 2020 r. w sprawie rozwoju energetyki jądrowej w Irlandii nakreślono, w jaki sposób można szybciej osiągnąć niższe emisje, przy niższych kosztach kapitałowych i kosztach dla klienta, uzupełniając 70% odnawialnej energii elektrycznej 18% energią jądrową po 2030 r.

Przejście do systemu regulacyjnego zdolnego do nadzorowania cywilnego programu jądrowego byłoby możliwe przy wsparciu organizacji międzynarodowych, w tym Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), która już stwierdziła, że Irlandia posiada odpowiedni nadzór jądrowy do zarządzania medycznymi i innymi radioizotopami.

Aby skutecznie rozważyć wdrożenie energetyki jądrowej, muszą zostać uchylone dwa akty prawne, które nie zezwalają na budowę elektrowni jądrowych, co jest warunkiem wstępnym prostym do wykonania z prawnego punktu widzenia, ale politycznie kontrowersyjnym. Jest to jednak idealna okazja dla irlandzkich polityków, którzy uznają zmiany klimatu za definiujący problem naszego pokolenia, aby zademonstrować przywództwo w transformacyjnej zmianie społecznej, która, jak twierdzą, jest potrzebna do osiągnięcia przyszłości czystej energii. Nie można odrzucić tej okazji.

Denis Duff jest dyplomowanym inżynierem mechanikiem działającym w organizacji 18for0, dobrowolnej grupie profesjonalistów zaniepokojonych wiarygodnością irlandzkich propozycji osiągnięcia zerowej emisji netto do 2050 r.

III. Czy wiesz, że …

Energetyka jądrowa przyczynia się do osiągnięcia 17 Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ.

Cel 9: Innowacyjność, Przemysł, Infrastruktura

Energia jądrowa może dostarczać energię elektryczną i ciepło potrzebne do wspierania zrównoważonego uprzemysłowienia

Innowacyjne technologie jądrowe oferują zrównoważoną energię o dużej gęstości mocy niezbędną do uprzemysłowienia

• Innowacyjne projekty pozwalają na działanie reaktorów jądrowych w nowych lokalizacjach i umożliwiają dekarbonizację w innych zastosowaniach poza dostawami energii elektrycznej.
• Reaktory wysokotemperaturowe będą stanowić alternatywę dla paliw kopalnych do wytwarzania ciepła technologicznego i zapewnią nowe możliwości produkcji wodoru.
• Innowacje w zakresie paliwa jądrowego pozwolą zwiększyć wydajność i bezpieczeństwo reaktorów eksploatowanych obecnie.

Innowacje poszerzają potencjał technologii jądrowych. Przemysł jądrowy dąży do produkcji bardziej wydajnego paliwa, które pozwoli zwiększyć moc i bezpieczeństwo pracy reaktorów obecnie eksploatowanych, a także opracowuje projekty nowych reaktorów, które będą miały szerszy zakres zastosowań.

Rozwój przemysłowy jest często energochłonny. Reaktory jądrowe dysponują dużą mocą niezbędną do zaspokojenia takiego popytu. Oprócz dostaw energii elektrycznej, reaktory wysokotemperaturowe będą w stanie zastąpić paliwa kopalne jako bardziej zrównoważone źródło ciepła technologicznego w zastosowaniach m.in. do produkcji wodoru.

Nowe projekty budowy elektrowni jądrowych wspierają wiele firm w łańcuchu dostaw, które produkują komponenty, wymagane do ich realizacji. Coraz częściej nowe projekty energetyki jądrowej są tak skonstruowane, aby wspierać lokalne łańcuchy dostaw i zwiększać udział kraju przyjmującego technologię, promując bardziej zrównoważony rozwój jego przemysłu. Po uruchomieniu elektrownie jądrowe przez dziesięciolecia zapewniają setki dobrze płatnych miejsc pracy wymagających wysokich kwalifikacji.

Techniki jądrowe mogą przyczynić się do zwiększenia stopnia zrównoważenia i wzrotu bezpieczeństwa w innych branżach. Jądrowe badania nieniszczące (NDT) to procedura kontroli jakości, która pomaga w weryfikacji struktury i integralności maszyn oraz materiałów bez powodowania ich uszkodzeń. Jedną z takich technik jest radiografia przemysłowa, która służy do sprawdzania jakości spawów.

 

Opracowano w DEJ na podstawie: WNA, NucNet, NEInt, MAEA