Polski Atom

Materiał informacyjny
opracowany przez Departament Energii Jądrowej
Ministerstwa Klimatu i Środowiska
31 stycznia 2022 r.

BIEŻĄCE WYDARZENIA W ENERGETYCE JĄDROWEJ NA ŚWIECIE

ELEKTROWNIA VOGTLE GOTOWA DO TESTOWANIA PALIWA WZBOGACONEGO DO 6%

Pilotażowe zestawy testowe (lead test assemblies, LTA) paliwa jądrowego opracowanego przez Westinghouse mają zostać załadowane do bloku nr 2 elektrowni jądrowej Vogtle, co oznacza pierwszą instalację w amerykańskim reaktorze komercyjnym paliwa jądrowego wzbogaconego w uran-235 do ponad 5%. Zestawy powstały w wyniku realizacji programu produkcji paliwa EnCore odpornego na awarie.

Southern Nuclear podpisało umowę z Westinghouse na załadunek czterech LTA, które będą posiadać innowacyjne pastylki (pellets) i koszulki (claddings) paliwowe opracowane w ramach programu Enhanced Accident Tolerant Fuel Departamentu Energii Stanów Zjednoczonych (DOE). Będzie to pierwsza instalacja w ramach inicjatywy High Energy Fuel firmy Westinghouse.

Paliwa odporne na awarie (Accident Tolerant Fuels, ATF) - zwiększają odporność reaktora lekkowodnego na ciężkie warunki awaryjne, a także oferują poprawę wydajności i ekonomiki jego pracy.

LTA pracujące w EJ Vogtle będą wykorzystywać kluczowe elementy inicjatywy Westinghouse High Energy Fuel, w tym pręty paliwowe o wyższej zawartości uranu do 6,0% wagowo – o jeden procent więcej niż obecny limit licencyjny. Wyższe poziomy wzbogacenia umożliwiają uzyskanie wyższego stopnia wypalenia paliwa i większą ilość wygenerowanej energii, a także umożliwiają zastosowanie dłuższych cykli paliwowych, trwających od 18 do 24 miesięcy, umożliwiając operatorom uzyskanie oszczędności kosztów dzięki zmniejszeniu planowanych przestojów elektrowni.

Wiceprezes wykonawczy i główny oficer jądrowy Southern Nuclear, Pete Sena, powiedział, że taka technologia „zmieniająca zasady gry” zwiększa całodobową niezawodność pracy elektrowni. „Instalacja zestawów testowych ze wzbogaceniem przekraczającym historyczne limity, oznacza kolejny znaczący postęp w potencjalnym komercyjnym wdrożeniu zaawansowanej technologii paliwa jądrowego, która będzie wspierać naszą zdolność do dostarczania czystej, bezpiecznej, niezawodnej i wolnej od węgla energii elektrycznej przez nadchodzące dziesięciolecia”, dodał Sena.

LTA dla EJ Vogtle będą zawierać pastylki paliwa z uranu o wyższej gęstości ADOPT, koszulki pręta paliwowego powlekane chromem AXIOM, w połączeniu z zaawansowaną konstrukcją zestawu paliwowego PRIME firmy Westinghouse. Pastylki ADOPT i koszulki powlekane chromem są częścią programu EnCore ATF firmy Westinghouse. LTA mają zostać wyprodukowane w tym roku w ramach partnerstwa z Idaho National Laboratory i DOE.

„To zaawansowane paliwo umożliwi elektrowni Vogtle zrealizowanie obecnej strategii operacyjnej, a także zaspokojenie jej długoterminowych potrzeb” - powiedziała Pam Cowan, prezes Westinghouse Americas Operating Plant Services.

To nie pierwszy raz, kiedy Vogtle 2 ładuje paliwo z cechami ATF. Cztery opracowane przez firmę Framatome zestawy paliwa ATF GAIA zostały załadowane do jednostki wiosną 2019 r.

Framatome, GE-Hitachi/GNF i Westinghouse opracowują koncepcje paliw ATF z pomocą funduszy DOE.

ENERGETYKA JĄDROWA PLUS MAGAZYNOWANIE ENERGII SZANSĄ DLA ONTARIO

Połączenie bezemisyjnej energii elektrycznej z elektrowni jądrowej Bruce z długotrwałym magazynowaniem energii może pomóc w utrzymaniu niezawodności systemu elektroenergetycznego Ontario, jednocześnie zmniejszając zależność prowincji od elektrowni gazowych, podsumowuje raport Nuclear Innovation Institute (NII).

„Zwiększona pojemność magazynów energii będzie w przyszłości krytyczną częścią sieci elektroenergetycznych, ponieważ dążymy do osiągnięcia zera emisji netto” – czytamy w raporcie. „Technologie te działają najlepiej w systemach ze stałymi dostawami czystej energii elektrycznej w podstawie systemu – tak jak występuje to w prowincji Ontario z jej niezawodnymi dostawami wolnej od emisji energii jądrowej”.

Raport zatytułowany Store of Value wykazał, że możliwość magazynowania energii wytwarzanej przez źródła niskoemisyjne, takie jak energia jądrowa, zapewnia czystą, niezawodną energię elektryczną na żądanie. Strefa Clean Energy Frontier w hrabstwach Bruce, Gray i Huron jest zatem doskonale przygotowana do tworzenia nowych zdolności magazynowania energii, wykorzystując inwestycje poczynione w celu przedłużenia żywotności reaktorów w zakładzie Bruce z elastycznością pracy, jaką zapewni proponowany przez TC Energy projekt elektrowni szczytowo-pompowych w Meaford.

„Możliwość przechowywania czystej energii wytwarzanej w podstawie obciążenia przez elektrownie jądrowe i korzystania z tej rezerwy w razie potrzeby jest niezbędna, aby sprostać zmianom w zapotrzebowaniu na energię elektryczną” – powiedział Chad Richards, dyrektor Bruce Power Center for New Nuclear & Net Zero Partnerships w NII.

„Na szczęście istnieje wiele rozwiązań „made in Ontario”, które zaspokajają nasze zapotrzebowanie na magazynowanie energii, w tym niektóre w naszym regionie”.

Raport stwierdza, że połączenie energii jądrowej i zwiększonych poziomów magazynowania energii dałoby operatorom systemów elektroenergetycznych czystą alternatywę dla obecnej praktyki wykorzystywania elektrowni gazowych do uzupełniania źródeł nieciągłych, takich jak wiatr i energia słoneczna, oraz zaspokajania zapotrzebowania szczytowego, tworząc system dostaw czystej energii na żądanie.

„Produkcja Bruce Power jest podstawą czystej sieci elektrycznej Ontario, zapewniając prowincji stabilną, niezawodną i bezemisyjną energię elektryczną w podstawie obciążenia”, zauważył James Scongack, dyrektor ds. rozwoju firmy i wiceprezes ds. usług operacyjnych.

„Raport NII jasno pokazuje, że połączenie czystej energii elektrycznej w podstawie obciążenia – wytwarzanej w Bruce Power - ze sprawdzonymi rozwiązaniami w zakresie magazynowania energii i infrastrukturą, taką jak zbiorniki szczytowo-pompowe i technologie akumulatorowe, zapewnią możliwość, występującą raz na pokolenie, zarówno przeciwdziałania zmianom klimatu, jak i przyciągania 4 miliardów CAD (3 miliardy USD) inwestycji i utworzenia tysięcy miejsc pracy w regionie”.

„Te wyniki analiz pokazują, że droga do zerowej emisji netto w Ontario i Kanadzie przebiega przez region Clean Energy Frontier w hrabstwach Bruce, Gray i Huron” – powiedział John Peevers, współprzewodniczący programu Clean Energy Frontier w NII.

„Wykorzystywanie naszej strategicznej pozycji w sieci, naszej istniejącej bazy wytwarzania energii jądrowej, regionalnego łańcucha dostaw energii i projektów magazynowania, które są w trakcie opracowywania, stanowi historyczną szansę dla naszych społeczności”.

„Mamy możliwość stworzenia tego magazynu energii właśnie tutaj, w Ontario, co jest kluczem do pomocy w sprostaniu wyzwaniu dekarbonizacji i zwiększonemu popytowi na energię elektryczną” – czytamy w raporcie.

GLOBALNE CELE KLIMATYCZNE „NIEMOŻLIWE” BEZ ENERGII JĄDROWEJ, MÓWI MINISTER SPRAW ZAGRANICZNYCH WĘGIER

Europejskie i światowe cele klimatyczne nie będą możliwe do osiągnięcia bez wykorzystania energii jądrowej – powiedział węgierski minister spraw zagranicznych po rozmowach z wicepremierem Rosji ds. energetyki. Peter Szijjarto poparł energetykę jądrową i powiedział, że projekt rozbudowy elektrowni jądrowej Paks 2 może rozpocząć się w maju.

Peter Szijjarto prowadził rozmowy on-line z Alexandrem Novakiem, które dotyczyły europejskich przepisów odnoszących się do energii jądrowej. W poście na Facebooku powiedział, że „w dużej mierze dzięki elektrowni jądrowej Paks Węgry są jednym z 21 krajów na świecie, które były w stanie ograniczyć emisje gazów cieplarnianych przy jednoczesnym zwiększeniu wydajności gospodarczej”. Dodał, że budowa dwóch reaktorów dostarczonych przez Rosję do nowej elektrowni Paks 2 zlokalizowanej nad Dunajem w środkowych Węgrzech, pozwoli zapobiec emisji 17 mln ton szkodliwych gazów rocznie. Z zadowoleniem przyjął powstanie silnego sojuszu kierowanego przez Francję w ramach Unii Europejskiej, który podjął się lobbowania Brukseli na rzecz uznania energii jądrowej za zrównoważone i przyjazne dla środowiska źródło energii w swojej taksonomii zrównoważonego finansowania.

Minister Szijjarto poinformował też wicepremiera Rosji Jurija Borysowa o rozmowach z kierownictwem rosyjskiego koncernu jądrowego Rosatom, generalnym wykonawcy Paks 2 i zatwierdzeniu harmonogramu projektu na najbliższe miesiące. Powiedział, że jeśli pozwolenia zostaną wydane dla Paks 2, „faza realizacji” projektu może rozpocząć się już w maju.

Rozbudowa elektrowni jądrowej Paks wiąże się z budową dwóch nowych reaktorów jądrowych WWER-1200/V-527. Prace ma wykonać Rosatom i sfinansować je pożyczką w wysokości 10 mld euro udzieloną przez rosyjski bank państwowy. W październiku 2021 r. Węgierski Urząd Energii Atomowej stwierdził, że w niektórych obszarach potrzebne są dalsze oceny i analizy, zanim będzie mógł wydać pozwolenia na realizację projektu.

Rosyjska państwowa agencja informacyjna Tass zacytowała Rosatom, mówiąc, że projekt „nadal postępuje zgodnie z zobowiązaniami umownymi”, a na miejscu prowadzone są prace pomocnicze. Rząd węgierskiego premiera Viktora Orbana, twierdzi, że rozbudowa jedynego komercyjnego obiektu jądrowego na Węgrzech jest konieczna, aby kraj był bardziej samowystarczalny pod względem produkcji energii. W EJ Paks w eksploatacji komercyjnej znajdują się cztery bloki WWER-440, które wytwarzają około 48% krajowej produkcji energii elektrycznej.

Ministerstwo spraw zagranicznych Węgier poinformowało niedawno, że premier Orban planuje spotkać się z prezydentem Putinem 1 lutego, aby omówić postępy w realizacji projektu Paks 2.

OPINIE, KOMENTARZE

ŚWIAT NIE MOŻE BYĆ JEDNOCZEŚNIE ZIELONY I WOLNY OD ENERGII JĄDROWEJ

27 stycznia 2022 r., NYIntelligencer

Eric Levitz

Świat przestał się obawiać i pokochał energię jądrową. A przynajmniej niektórzy na świecie. Przemysł jądrowy spędził większość ostatniej dekady omal w niedosłownym krachu. Katastrofa w Fukushimie w 2011 roku wywołała globalny sprzeciw wobec energii jądrowej. W ślad za tym Japonia wyłączyła prawie całą swoją flotę reaktorów jądrowych, Niemcy zdecydowały się na stopniowe wycofywanie swoich elektrowni jądrowych z bilansu energetycznego, a różne inne narody albo wstrzymały, opóźniły lub odwołały planowany rozwój energetyki jądrowej.

Polityczne nieszczęścia, jakie spotkały branżę jądrową zostały wkrótce spotęgowane przez niepowodzenia ekonomiczne. Gdy amerykańska rewolucja łupkowa zalała świat tanim gazem, a masowe wdrożenie energii wiatrowej i słonecznej przyniosło szybką redukcję kosztów odnawialnych źródeł energii, energia jądrowa zaczęła mieć problemy z konkurowaniem ekonomicznym. Niektórym jastrzębiom klimatycznym długotrwała wewnątrzśrodowiskowa debata na temat tego, czy energia jądrowa jest naprawdę „czystym” źródłem energii, zaczęła wydawać się kwestią dyskusyjną: Kto potrzebuje kłopotów z odpadami radioaktywnymi, gdy budowanie odnawialnych źródeł energii jest szybsze i tańsze?

Ale w ciągu ostatnich kilku lat energia jądrowa nabrała nowego blasku. W 2021 roku Kongres zainwestował ponad 8 miliardów dolarów w subsydiowanie istniejących elektrowni jądrowych i finansowanie zaawansowanych projektów demonstracyjnych w dziedzinie energii jądrowej, podczas gdy prywatni inwestorzy przelali kolejne miliardy w amerykańskie start-upy energetyki jądrowej. Dwie takie firmy, TerraPower i X-energy, mają plany oczekujące na rozpatrzenie przez amerykańską Komisję Regulacji Jądrowych. Jeśli prezydent Joe Biden postawi na swoim, Kongres wkrótce będzie zachęcał do budowy nowej energetyki jądrowej specjalną ulgą podatkową. Zwiększenie udziału energii jądrowej to jeden z niewielu punktów w agendzie klimatycznej prezydenta, który może pochwalić się entuzjastycznym poparciem senatora Joe Manchina. W ubiegłym miesiącu dwie powszechnie najbardziej lubiane gwiazdy Ameryki, Grimes i Elon Musk, zaczęły wykorzystywać media społecznościowe, aby opowiedzieć się za utrzymaniem istniejących elektrowni jądrowych.

Tymczasem Komisja Europejska ujawniła niedawno plany formalnego ogłoszenia energetyki jądrowej „zieloną” inwestycją. Ponad pół tuzina państw z całego regionu rozważa wdrożenie zaawansowanych elektrowni jądrowych. Chiny, największy na świecie emitent dwutlenku węgla, niedawno ujawniły plany budowy 150 nowych reaktorów jądrowych w ciągu najbliższych 15 lat – więcej niż reszta świata zbudowała przez ostatnie trzy dekady.

Rosnące poparcie dla energii jądrowej odzwierciedla po części uznanie wad i bieżących niedoskonałości OZE oraz negatywne skutki, jakie wywarła rezygnacja z energetyki jądrowej na globalne emisje. Jednocześnie energetyka jądrowa nadal cierpi na słabości, które ograniczają jej użyteczność w walce ze zmianami klimatu. Mając na uwadze te realia, Stany Zjednoczone powinny podwoić swoje poparcie dla istniejących elektrowni jądrowych i przeprowadzić reformy regulacyjne, które ułatwią rozwój i wdrażanie bezpiecznych, a także opłacalnych technologii jądrowych (jeśli pewnego dnia takie zaistnieją).

Główny powód odbicia dla wsparcia nuklearnego jest prosty: prawdopodobnie niemożliwe jest, aby świat osiągnął cele redukcji emisji bez znacznej globalnej ekspansji energii jądrowej. Międzyrządowy Zespół ds. Zmian Klimatu ONZ zidentyfikował cztery modelowe drogi do uniknięcia ocieplenia o ponad 1,5 stopnia. Trzy z nich obejmują zwiększenie udziału energii jądrowej w dostawach energii pierwotnej o 150–500 procent; żadna z nich nie pozwala na spadek udziału energii jądrowej poniżej poziomu z 2018 roku.

Kiedy Międzynarodowa Agencja Energii (IEA) próbowała wytyczyć drogę do zerowej globalnej emisji netto do 2050 r., zauważyła, że osiągnięcie tego celu prawdopodobnie wymagałoby podwojenia światowej produkcji energii jądrowej.

Chociaż jest to ważniejsze na poziomie globalnym, budowa nowych elektrowni jądrowych – lub chociaż utrzymanie istniejących – ułatwiłaby Ameryce dekarbonizację całej gospodarki do połowy stulecia. Naukowcy z Princeton University niedawno opracowali modele różnych ścieżek prowadzących do pełnej dekarbonizacji w USA do 2050 roku i odkryli, że najtańsza ścieżka, biorąc pod uwagę istniejące technologie, wymaga potrojenia produkcji energii jądrowej.

Niezbędność energii jądrowej jest funkcją słabości OZE. Redukcje kosztów w sektorze energii odnawialnej były naprawdę fenomenalne. Ostatnia dekada była świadkiem dziewięciokrotnego spadku kosztów energii słonecznej, 40-procentowego spadku energii wiatrowej i 70-procentowego spadku w bateriach na skalę użytkową. Przy postępującym w zawrotnym tempie innowacjom może wydawać się, że energetyka jądrowa już niedługo stanie się przestarzała.

Obecnie jednak nie ma żadnego skalowalnego rozwiązania problemu nieciągłości pracy odnawialnych źródeł energii, a przynajmniej takiego, które pozwoliłoby Ameryce żyć wyłącznie z odnawialnej energii elektrycznej. Standardowe akumulatory litowo-jonowe mogą przechowywać energię słoneczną i wiatrową przez wiele godzin, ale nie przez dni czy tygodnie. Aby zapobiec awariom zasilania w warunkach sezonowych wahań prędkości wiatru i światła słonecznego, nadal potrzebujemy stabilnej energii w podstawie naszych sieci. A wśród sprawdzonych technologii energia jądrowa jest najbardziej niezawodnym całodobowym źródłem energii bez emisji dwutlenku węgla.

Ubiegłoroczny kryzys energetyczny rzucił światło na tę rzeczywistość. Częściowo dzięki nieoczekiwanie szybkiemu ożywieniu światowej gospodarki po recesji COVID-19 znacznie wzrosły w ubiegłym roku ceny ropy i gazu. W Europie te obciążenia kosztowe zostały spotęgowane przez niezwykle słabe wiatry i ograniczone opady, które przyniosły mniejsze niż oczekiwano dostawy energii odnawialnej. A jednak przez cały wynikający z tego kryzys energetyczny elektrownie jądrowe zapewniały stałe dostawy czystej energii po stabilnej cenie. Ta demonstracja odporności energii jądrowej wzmocniła zwolenników tego źródła energii na kontynencie.

Tymczasem wykresy emisji krajów, które ograniczyły liczbę elektrowni jądrowych w ciągu ostatniej dekady, ilustrują obecne niedoskonałości odnawialnych źródeł energii. W Niemczech energię utraconą w wyniku wycofywania się z energetyki jądrowej zastąpiły przede wszystkim elektrownie węglowe. To nie tylko osłabiło dążenie kraju do neutralności pod względem emisji dwutlenku węgla, ale także zwiększyło śmiertelność jego systemu energetycznego. Artykuł Narodowego Biura Badań Gospodarczych z 2019 r. oszacował, że wycofanie się z elektrowni jądrowych w Niemczech zwiększyło liczbę zgonów spowodowanych zanieczyszczeniem powietrza o około 1100 rocznie. To odkrycie odzwierciedla rzeczywistość, którą zwolennicy energii jądrowej zwykli podkreślać: pomimo wszystkich obaw związanych z bezpieczeństwem, jakie wzbudza energia jądrowa, jest ona wykładniczo mniej szkodliwa dla zdrowia publicznego niż energia z paliw kopalnych. Nawet jeśli zaakceptuje się najwyższe naukowe szacunki liczby ofiar śmiertelnych katastrofy w Czarnobylu, najgorszy wypadek jądrowy w historii i tak pozbawił życia maleńki ułamek liczby osób, które rocznie zabijają elektrownie wykorzystujące paliwa kopalne, pracujące zgodnie z planem, bez awarii.

Podobnie niefortunne było wycofywanie się Japonii z energetyki jądrowej. Intensywność emisji dwutlenku węgla w krajowym sektorze energetycznym wzrosła po wyłączeniach elektrowni jądrowych po Fukushimie. A teraz japońska grupa doradcza ds. klimatu ostrzega, że kraj nie będzie w stanie osiągnąć swoich celów w zakresie redukcji emisji, chyba że ponownie uruchomi prawie każdą elektrownię jądrową, którą odłączono od sieci w ostatniej dekadzie.

Te zmiany pokazują, jak ważne jest utrzymywanie eksploatacji istniejących elektrowni jądrowych, chyba że przełom w magazynowaniu energii odnawialnej zapewni, iż utracona energia jądrowa nie zostanie zastąpiona przez elektrownie węglowe.

Oprócz nieciągłości, odnawialne źródła energii mają inne niedoskonałości, które wzmocniły argumenty za dotowaniem zaawansowanych technologii jądrowych. Jedną z głównych wad energii jądrowej jest jej polityczna niepoprawność. A jednak, chociaż energia odnawialna jest niezwykle popularna, wiatr i energia słoneczna mają w praktyce także własne trudności polityczne. Oba źródła energii wymagają zajęcia znacznie większego terenu niż bloki jądrowe. Będą też prawdopodobnie wymagały ogromnej rozbudowy infrastruktury do przesyłu energii. Według badania Princeton, osiągnięcie zerowej emisji netto do połowy stulecia wyłącznie dzięki odnawialnym źródłom energii wymagałoby pięciokrotnego wzrostu przesyłu energii elektrycznej, aby dostarczać energię wytworzoną w odległych farmach słonecznych i wiatrowych do istniejących skupisk ludności.

Wszystko to oznacza, że zbudowanie wystarczającej mocy odnawialnej, aby całkowicie zdekarbonizować sieć elektryczną, będzie wymagało wygrania oszałamiającej liczby pojedynczych bitew o użytkowanie gruntów. Co będzie niezwykle trudne, ponieważ nawet grupom ekologicznym nie można ufać, że wesprą budowę odnawialnych źródeł energii lub linii przesyłowych wysokiego napięcia „na ich podwórkach” (Not In My Back Yard, NIMBY). W ciągu zaledwie kilku ostatnich miesięcy trzy z czołowych „zielonych” grup w stanie Maine pomogły zablokować linię przesyłową, która miała przesyłać energię z hydroelektrowni w Kanadzie w imię zachowania „naturalnego piękna” ich stanu. W tym miesiącu w Massachusetts oddział Ruchu Słońca w Amherst lobbował za moratorium na nowe projekty solarne.

Oczywiście niewiele propozycji wzbudzi większy opór NIMBY niż nowe elektrownie jądrowe. Ale ponieważ takie elektrownie wytwarzają o wiele więcej energii z metra kwadratowego gruntu, mogą ostatecznie stwarzać mniej dokuczliwych problemów z lokalizacją niż system oparty w 100% na odnawialnej energii elektrycznej.

Przezwyciężenie problemów związanych z nieciągłością dostaw energii ze źródeł odnawialnych i zajmowaniem gruntów może okazać się bardziej prawdopodobne niż przekroczenie obecnej nieefektywności ekonomicznej nowej energii jądrowej i przedłużającego się procesu jej rozwoju. W badaniu z 2018 r. opublikowanym w Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) naukowcy próbowali znaleźć przekonujący scenariusz, w którym zaawansowane technologie jądrowe osiągną konkurencyjność kosztową w USA do 2050 r. – i zostali z pustymi rękoma.

Budowa wielu konwencjonalnych elektrowni jądrowych w Stanach Zjednoczonych jest zasadniczo beznadziejna. Takie reaktory lekkowodne wymagają ogromnej infrastruktury, obfitującej w redundancje [nadmiarowość (systemów)] zwiększające bezpieczeństwo. Nieliczne zakłady energetyczne, które w ostatnich latach próbowały zwiększyć konwencjonalną moc jądrową, zaczęły tego żałować. Skończyło się to anulowaniem projektu elektrowni Virgil C. Summer w Karolinie Południowej oraz opóźnieniem i katastrofalnym przekroczeniem budżetu elektrowni Vogtle w Georgii.

Ale reaktory lekkowodne zawsze były pomyślane jako technologia jądrowa „pierwszej generacji”. A branża od dawna pokładała nadzieje w projektach zaawansowanych reaktorów, które mogą pochwalić się większym bezpieczeństwem i efektywnością kosztową. Inwestorom szczególnie zależy na małych reaktorach modułowych (SMR), które można konstruować kawałek po kawałku ze znormalizowanych części produkowanych w fabrykach i szybko wdrażać wszędzie tam, gdzie potrzebna jest większa moc energetyczna.

Niestety, badanie PNAS wykazało, że podejmowane w ciągu ostatnich kilku dekad próby opracowania ekonomicznych zaawansowanych technologii jądrowych przyniosły niewielkie postępy. Tymczasem SMR wzorowane na istniejącej technologii lekkowodnej dotykają zarówno premia ekonomiczna, jak i znaczne obciążenia regulacyjne związanym z istniejącymi reaktorami jądrowymi. Dlatego naukowcy „nie widzą jasnej drogi przed dla Stanami Zjednoczonymi, dla rozmieszczenia wystarczającej liczby SMR w sektorze energii elektrycznej, aby wnieść znaczący wkład w ograniczenie emisji gazów cieplarnianych do połowy tego stulecia”.

Badanie PNAS nie jest ostatnim słowem na ten temat. Dzięki lawinie prywatnych inwestycji w ciągu ostatnich kilku lat nastąpiły potencjalne przełomy. W Wielkiej Brytanii Rolls-Royce twierdzi, że opracował sposób budowy SMR za mniej niż jedną dziesiątą kosztów konwencjonalnych elektrowni jądrowych, a brytyjski rząd stawia na technologię tej firmy.

Niezależnie od tego pozostaje faktem, że energia jądrowa jest wyjątkowo opłacalna pod względem technicznym. W przeciwieństwie do odnawialnych źródeł energii, istniejąca technologia jądrowa jest już w stanie zapewnić stabilną, bezemisyjną energię na skalę gospodarczą. W rzeczywistości wykazała tę zdolność kilkadziesiąt lat temu. W latach 1979-1988 Francja obniżyła swoje średnie roczne emisje CO2 o 2,9 procent i obniżyła intensywność emisji dwutlenku węgla w swoim systemie energetycznym o 4,5 procent, co jest zdecydowanie największym spadkiem, jaki jakikolwiek kraj osiągnął w ciągu jednej dekady. Osiągnęła to, po prostu zastępując większość dostawców energii elektrycznej państwowymi elektrowniami jądrowymi.

Tak więc energia jądrowa działa jako środek dekarbonizacji. Kłopot na Zachodzie polega na tym, że nowa energia jądrowa nie może obecnie konkurować na rynkach energetycznych, stoi w obliczu poważnych obciążeń regulacyjnych, a jej budowa zajmuje bardzo dużo czasu. Rolls-Royce nie spodziewa się, aby pierwszy SMR został uruchomiony przed 2031 rokiem.

Z drugiej strony, jeśli kraj miałby państwową gospodarkę niepodlegającą imperatywom rynkowym, autorytarny rząd zdolny do przezwyciężenia obaw społecznych, które napędzają obciążenia regulacyjne, i kolejne 38 lat, zanim będzie musiał osiągnąć neutralność pod względem emisji dwutlenku węgla w ramach swoich międzynarodowych zobowiązań, wówczas energia jądrowa byłaby rzeczywiście potężnym narzędziem dekarbonizacji. Na dobre lub na złe, największy na świecie emitent CO2 spełnia te założenia. Chiny planują zbudować 200 gigawatów mocy jądrowych do 2035 roku, co wystarczy, by oświetlić kilkanaście miast tak zaludnionych jak Pekin. Więc nawet jeśli nowa energia jądrowa okaże się nieopłacalna w USA, to jednak może odegrać kluczową rolę w globalnej dekarbonizacji.

Wszystko to ma (przynajmniej) trzy implikacje dla amerykańskiej polityki klimatycznej. Po pierwsze, należy podwoić wysiłki na rzecz utrzymania istniejących elektrowni jądrowych. Biorąc pod uwagę ich znaczne koszty utrzymania i niezdolność do konkurowania ceną z gazem, utrzymanie tych elektrowni będzie fiskalnie kosztowne. Ale z perspektywy realizmu klimatycznego to wciąż okazja. Utrzymanie elektrowni jądrowych jest znacznie tańsze niż budowa nowych. A utrata solidnego źródła energii bezemisyjnej, która już dostarcza prawie jedną piątą amerykańskiej elektryczności, jest sprzeczna z amerykańskimi celami redukcji emisji. Mimo to niektóre z najbardziej niebieskich stanów Ameryki zamknęły w ostatnich latach elektrownie jądrowe. W 2021 r. Nowy Jork zamknął elektrownię jądrową Indian Point, a Kalifornia jest bliska zamknięcia elektrowni Diablo Canyon. Jastrzębie klimatyczne muszą uczynić zachowanie takich obiektów priorytetem politycznym.

Po drugie, państwa, które chcą wprowadzać ograniczenia na rodzaje energii elektrycznej, które mogą kupować ich przedsiębiorstwa energetyczne, powinny stosować kryterium bezemisyjności, a nie tylko odnawialności. W najbliższym czasie energia jądrowa jest potrzebna, aby rekompensować przerwy w działaniu OZE. I chociaż jest możliwe – a być może nawet prawdopodobne – że na dłuższą metę łatwiej będzie przezwyciężyć wady OZE niż energetyki jądrowej, o tym powinny decydować innowacje techniczne, a nie dyskryminacja regulacyjna. Jeśli wszystko inne jest porównywalne, odnawialne źródła energii są z pewnością lepsze od energii jądrowej, ponieważ panele słoneczne nie generują ani odpadów promieniotwórczych, ani nie stwarzają ryzyka proliferacji broni jądrowej. Ale jeśli rozwój długoterminowego przechowywania energii okaże się trudniejszy niż się spodziewano, lub zabezpieczenie terenu niezbędnego dla w pełni odnawialnej sieci okaże się politycznie nie do utrzymania, będziemy zadowoleni, że nie zgasiliśmy innych form energii bezemisyjnej poprzez prawne zakazy.

Wreszcie, na koniec, istnieją mocne argumenty za przeprowadzeniem reform regulacyjnych, które ułatwią wdrażanie zaawansowanych technologii jądrowych. Kongres uchwalił w 2019 r. ustawę, która nakazywała Komisji Dozoru Jądrowego (NRC) „dokończenie tworzenia przepisów w celu ustanowienia ram regulacyjnych, które zachęcałyby do większej innowacyjności technologicznej dla programu zaawansowanych reaktorów jądrowych”, jak napisała Sonia Patel w magazynie Power. Ale wstępne zasady procesu licencyjnego NRC zaproponowane w lipcu 2021 przeciwstawiają się duchowi tego prawa, nakładając więcej wymogów licencyjnych na zaawansowane elektrownie jądrowe niż na reaktory lekkowodne, pomimo wyższego profilu bezpieczeństwa tych pierwszych. Niezwykle ważne jest oczywiście zapewnienie bezpieczeństwa nowym obiektom jądrowym. Jednocześnie nadmierne lub zbędne przepisy bezpieczeństwa hamują zdolność jądrową do konkurowania z paliwami kopalnymi – które zabijają około 8 milionów ludzi rocznie z powodu zanieczyszczenia powietrza – efektem będzie zwiększenie śmiertelności amerykańskiej infrastruktury energetycznej. Ta rzeczywistość powinna bardziej niż obecnie wpływać na regulacje sektora jądrowego.

Podsumowując, „opcja jądrowa” posiada realne wady. Ale świat z opóźnieniem zaczyna zdawać sobie sprawę, że nie może pozwolić sobie na luksus rezygnacji z nawet niedoskonałych narzędzi w dążeniu do gwarantowanej dekarbonizacji.

INNE WIADOMOŚCI

Departament Energii Stanów Zjednoczonych wystosował zapytanie ofertowe dotyczące produkcji i testowania prototypu ośmioosiowego wagonu - znanego jako Fortis - do przewozu zużytego paliwa jądrowego i wysokoaktywnych odpadów promieniotwórczych.

Blok nr 4 w EJ Biełojarska przeszedł remont po sześciu latach eksploatacji. Reaktor prędki wykorzystuje obecnie 60% paliwa MOX, które właściciel zakładu Rosenergoatom określił jako „paliwo przyszłości”.

Przyłączenie bloku nr 3 w elektrowni jądrowej Olkiluoto w zachodniej Finlandii do sieci krajowej zostało opóźnione z powodu nieplanowanego automatycznego wyłączenia podczas testów rozruchowych, poinformował operator Teollisuuden Voima Oyj.

Tokyo Electric Power Company Holdings i Japan Nuclear Fuel Limited podpisały porozumienie o współpracy technicznej przy likwidacji uszkodzonej elektrowni jądrowej Fukushima Daiichi. Dzięki umowie TEPCO i JNFL będą współpracować w zakresie obsługi i analizy nuklidów. JNFL codziennie zarządza i analizuje nuklidy alfa-promieniotwórcze w swoim zakładzie przetwarzania w Rokkasho.

CZY WIESZ, ŻE:

Energetyka jądrowa przyczynia się do osiągnięcia 17 Celów Zrównoważonego Rozwoju ONZ

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