„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

1

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne

Polski”

Energetyka Jądrowa

- normalne źródło energii

Grzegorz Wrochna

Instytut Problemów Jądrowych

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

2

Energia jak każda inna

 Dotychczas dyskusja o energetyce jądrowej była

zdominowana przez czynniki emocjonalne:

○ strach przed promieniowaniem

○ pęd ku nowoczesności, „sny o potędze”

 Dziś o energii jądrowej można dyskutować

rzeczowo, bez zabobonnego strachu i ślepej euforii

 Zadecydowało o tym 5 czynników:

○ Podniesienie bezpieczeństwa elektrowni jądrowych
○ Wzrost zaufania społecznego do nowoczesnych technologii
○ Podniesienie poziomu wiedzy społeczeństwa
○ Większa waga przywiązywana do ochrony środowiska
○ Zmiana sytuacji na rynku paliw i energii

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

3

Bezpieczne elektrownie jądrowe

Reaktory RBMK (Czarnobyl)

 pracuje jeszcze kilka w Rosji

440 reaktorów PWR, BWR, HWR

 10000 lat pracy bez żadnego tragicznego wypadku

Cechy współczesnych reaktorów

 Ujemna reaktywność

○ wzrost temperatury  spadek mocy

 Pasywne systemy bezpieczeństwa

○ działają bez interwencji człowieka

○ nie dadzą się wyłączyć

○ nie wymagają zasilania: grawitacja, konwekcja, różnica

ciśnień

 Obudowa bezpieczeństwa

○ wytrzymuje stopienie rdzenia

○ odporna na uderzenie samolotu

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

4

Zaufanie do nowych technologii

 Niegdyś nowe technologie wywoływały lęk

○ Przed samochodem musiał biec człowiek z czerwoną flagą
○ Krowy na widok pociągu miały przestać dawać mleko

 Dzisiaj przyzwyczailiśmy się do nowych technologii

○ Nasze życie jest coraz bardziej uzależnione od sprawnego

funkcjonowania wielu urządzeń

○ Rzadko zagłębiamy się w szczegóły zabezpieczeń ufając

ich projektantom

 Czy most po którym jedziemy nie zawali się?
 Czy pojazdy na prostopadłej ulicy nie mają także zielonego

światła?

 Dziś młodsze pokolenie traktuje elektrownie

jądrowe

jak każde inne skomplikowane urządzenie

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

5

Wiedza na temat zjawisk

jądrowych

 Pokolenie zimnej wojny było straszone bombą jądrową

○ Wszystko co jądrowe kojarzyło się ze śmiercionośnym

wybuchem

 Dziś w życiu codziennym spotykamy się z rozmaitymi

zastosowaniami technologii jądrowych

○ radioterapia, obrazowanie medyczne
○ radiografia i defektoskopia przemysłowa
○ technologie modyfikacji materiałów
○ sterylizacja żywności

 W efekcie społeczeństwo podchodzi do energii

jądrowej dużo bardziej rzeczowo, a mniej
emocjonalnie

○ Większość mediów ciągle próbuje podsycać nastrój grozy

○ Jednak wystarczy poczytać opinie internautów pod

artykułami, żeby przekonać się o zmianie nastawienia
społeczeństwa

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

6

Troska o środowisko

 Dziś szczególną wagę przywiązujemy do ochrony środowiska
 Daje to dużą przewagę energetyce jądrowej

elektrowni

a

ingerencja

w środowisko

szkodliwe

emisje

szkodliwe

produkty

jądrowa

-

-

odpady prom.

węglowa

wyrobiska

CO

2

, SO

2

, NO

x

hałdy

gazowa

-

CO

2

, SO

2

, NO

x

-

wodna

zalanie

terenów

-

-

biopaliwa

pow. upraw

CO

2

, SO

2

, NO

x

wyjałowienie

gleby

wiatrowa

pow. farm

?

dewastacja

terenu

Odpady promieniotwórcze:

obecnie potrafimy bezpiecznie składować

Intensywne prace nad metodami przetwarzania odpadów, aby

• oddać do ziemi mniej aktywne substancje niż wzięto

• wprowadzić cykl zamknięty

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

7

Ceny paliw i energii

 Ekspansja gospodarcza Chin, Indii, etc. powoduje przyspieszenie

wzrostu światowego zapotrzebowania na energię

 Wzrost cen surowców kopalnych spowodował zwiększenie

zainteresowania energetyką jądrową

Cena ropy Świat

Cena ropy Świat

Cena gazu USA

Cena gazu USA

Produkcja gazu USA

Produkcja gazu USA

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

8

Analiza ekonomiczna

 Koszty wytwarzania energii

○budowa

– wpływ stopy dyskonta

○użytkowanie

– wpływ cen paliwa

○likwidacja

– koszt likwidacji w cenie energii

 Bezpieczeństwo dostaw paliwa

○rozlokowanie złóż
○wielkość zasobów
○ryzyko wzrostu cen

 Rola w systemie energetycznym

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

9

Likwidacja elektrowni jądrowej

 Dotychczas zamknięto

○ 285 reaktorów badawczych
○ 120 elektrowni jądrowych

 w tym 17 zlikwidowano całkowicie

 Koszt likwidacji wynosi

○ 300±100 mln USD / 1000 MWe, czyli ~300 USD / kWe
○ Likwidacja 70 lat po uruchomieniu przy stopie proc. 3.5%

zwiększa koszt inwestycji o ~30 USD / kWe

 Zakładając koszt budowy 1000-2000 USD/kWe

likwidacja zwiększa koszt inwestycji o 1.5-3%

 Dla porównania:

○ Nie ma doświadczeń w likwidacji dużych farm wiatrowych
○ Farma 1000 MWe przy 50% efektywności = 330 turbin 6MW o

h=200m (~”Pałac Kultury”). Jaki będzie koszt likwidacji

fundamentów?

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

10

Koszty energii

 Całkowite koszty wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach

jądrowych są podobne (nieco niższe) do elektrowni tradycyjnych

○ Marginesy błędów oszacowań są spore, ale nie zmieniają konkluzji
○ Nie będzie szybkiego przejścia na 100% e.j., ale mix różnych źródeł

 Dlatego o wyborze decydować powinny korzyści

○ strategiczne

(bezpieczeństwo dostaw paliwa)

○ środowiskowe

(emisja spalin, wpływ na otoczenie)

Bez uwzględnienia opłat za CO

2

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

11

Zwrot w polityce energetycznej

UE

 Bezpieczeństwo energetyczne UE wymaga

redukcji zużycia ropy i gazu

○UE importuje 50% surowców energetycznych
○większość z niestabilnych politycznie rejonów

 Troska o środowisko wymaga redukcji

spalin

 Te czynniki spowodowały zwrot UE w

kierunku energetyki jądrowej

○Uchwała Parlamentu UE - 24.10.2007
○Powstanie Platformy Technologicznej

Zrównoważonej Energetyki Jądrowej -

21.9.2007

 dokument „A vision report”

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

12

Polska Platforma Technologii

Nuklearnych

www.platforma.centrumatomistyki.pl

Zebranie założycielskie - 7.09.2007

Grupa Inicjatywna:

○ Instytuty Centrum Atomistyki:

 Instytut Chemii i Techniki Jądrowej w Warszawie;
 Instytut Energii Atomowej w Świerku;
 Instytut Fizyki Plazmy i Laserowej Mikrosyntezy w Warszawie;
 Instytut Problemów Jądrowych im. Andrzeja Sołtana w Świerku;

○ Spółki Polskiej Grupy Energetycznej:

 Polskie Sieci Elektroenergetyczne SA w Warszawie;
 BOT Górnictwo i Energetyka S.A. w Łodzi;

○ Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie;
○ CAPITAL-Europejski Consulting Inwestycyjny w Warszawie;
○ Instytut Fizyki Jądrowej Polskiej Akademii Nauk w Krakowie;
○ KGHM Polska Miedź S.A. w Lubinie;
○ Politechnika Warszawska;
○ Pomorska Specjalna Strefa Ekonomiczna;
○ Uniwersytet Warszawski;
○ Wrocławski Park Technologiczny.

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

13

Szczególna sytuacja Polski

 Polska jest dziś jedynym krajem Europy

produkującym energię elektryczną w ~100% z

surowców własnych

○ Surowcami tymi są węgiel kamienny i brunatny

○ Limity emisyjne wkrótce ograniczą ich wykorzystanie w

elektrowniach

 Jak jednocześnie sprostać wymaganiom:

○ zaspokoić wzrastający popyt na energię
○ zmniejszyć emisję spalin
○ dalej wykorzystywać węgiel – nasze „czarne złoto”
○ zmniejszyć uzależnienie od dostaw ropy i gazu

 Odpowiedź przynoszą technologie jądrowe:

○ Stopniowo zastępować stare elektrownie węglowe jądrowymi

○ Wykorzystać jądrowe reaktory IV generacji do

 dostarczania tlenu do nowoczesnych elektrowni

węglowych

 przerobu węgla na paliwa płynne

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

14

Wykorzystanie reaktorów IV

generacji

Elektrownia

węglowa

C

+ 2H

2



CH

4

900

o

C

O

2

H

2

Węgiel

2H

2

O



2H

2

+O

2

CO

2

Węgiel

CO

2

+ 3H

2

 CH

3

OH +

H

2

O

Reaktor
wysokotemperaturowy

„(Nie)bezpieczeństwo energetyczne Polski”, ISS Kraków,

2007.11.26

Grzegorz Wrochna

15

Energia jądrowa



spór emocjonalny → rzeczowa dyskusja



Koszty energii

○ niższe od wiatru i Słońca
○ porównywalne z węglem i gazem



Korzyści

○ bezpieczeństwo dostaw paliwa
○ brak szkodliwych emisji
○ minimalny wpływ na środowisko



EU:

zwrot w kierunku energetyki jądrowej



Polska:

○ dziś – reaktory III gen. → pokrycie wzrostu popytu na energię
○ jutro – reaktory IV gen. → ciepło procesowe dla przeróbki

węgla