Autor: Andrzej Ratajczyk

Dziennikarz Gazety Polskiej Codziennie

Nie ma alternatywy dla atomu

Wobec kryzysu energetycznego wzrosło zainteresowanie energetyką jądrową. Niektóre kraje posiadające elektrownie atomowe zapowiedziały przedłużenie eksploatacji pracujących reaktorów, inne przygotowują się do budowy kolejnych elektrowni. Realnych kształtów nabiera „Program polskiej energetyki jądrowej”, zakładający budowę reaktorów jądrowych o łącznej mocy od 6 do 9 GWe.
Nie ma alternatywy dla atomu

(©Envato)

Według danych Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (IAEA) obecnie na świecie status operacyjny mają 422 bloki jądrowe, a 57 kolejnych bloków jest w budowie. W 2022 r. przyłączono do sieci sześć nowych bloków jądrowych (dwa w Chinach, po jednym w Pakistanie, Finlandii, Korei Południowej i Zjednoczonych Emiratach Arabskich), rozpoczęto budowę siedmiu nowych bloków (cztery w Chinach, dwa w Egipcie i jeden w Turcji), a ostatecznie zakończono pracę pięciu bloków (trzech bloków w Wielkiej Brytanii i po jednym bloku w USA i Belgii).

Energetyka jądrowa, rozwijana w 32 krajach,  odpowiada za produkcję ok. 10 proc. energii elektrycznej na świecie. A łącznie z energetyką wodną (15 proc. światowej produkcji energii) odpowiada za 3/4 światowej niskoemisyjnej produkcji energii. W Europie energia jądrowa ma największy udział w miksie energetycznym Francji (69 proc.). Znaczącą rolę atom odgrywa też w energetyce Ukrainy (55 proc.) Słowacji (52,3 proc.), Belgii (50,8 proc.), Węgier (46,8 proc.), Finlandii (32,8 proc.), Szwecji (30,8 proc.) oraz Szwajcarii (28,8 proc.). Z drugiej strony, w Niemczech udział energetyki jądrowej w miksie energetycznym spadł w ostatnich latach do poziomu 11,9 proc.

Energetyka jądrowa, rozwijana w 32 krajach,  odpowiada za produkcję ok. 10 proc. energii elektrycznej na świecie. A łącznie z energetyką wodną (15 proc. światowej produkcji energii) odpowiada za 3/4 światowej niskoemisyjnej produkcji energii.

Reaktory będą pracować dłużej

Rosyjska inwazja na Ukrainę, która doprowadziła do kryzysu energetycznego, spowodowała powrót do debaty o energii jądrowej i możliwościach „przedłużenia życia” elektrowni jądrowych w wielu krajach, w tym odchodzących od energii jądrowej takich jak Niemcy. Kanclerz Olaf Scholz zdecydował tymczasowo przedłużyć okres eksploatacji trzech ostatnich elektrowni jądrowych, których wygaszenie planowano 31 grudnia 2022 r. Co ciekawe, 3/4 obywateli Niemiec poparło decyzję o przedłużeniu pracy elektrowni jądrowych. Z kolei Francja już kilka lat temu zdecydowała się na odsunięcie w czasie o całą dekadę realizacji planu, który zakładał  ograniczenie udziału energii jądrowej do 50 proc. w 2025 r. W Belgii, gdzie działa w sumie siedem reaktorów w dwóch elektrowniach jądrowych, we wrześniu ub.r. odbył się protest przeciwko planom zamknięcia eksploatowanego od czterdziestu lat reaktora w Antwerpii. Władze, by zapobiec kryzysowi energetycznemu, zdecydowały się opóźnić o dekadę wygaszenie reaktorów, planowane początkowo na 2025 r.

Kwestię przedłużania okresów  eksploatacji istniejących elektrowni jądrowych poruszono na 27. Konferencji Stron ONZ w sprawie zmian klimatu (COP27) w Sharm el-Sheikh w Egipcie. Rafael Mariano Grossi, dyrektor generalny Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej, stwierdził podczas jednej z debat, że program Long Term Operation, polegający na przedłużaniu okresu eksploatacji istniejących reaktorów, stał się „niedocenionym bohaterem walki z globalnym ociepleniem”. Są reaktory, które zbliżają się do 80. lat eksploatacji i są całkowicie bezpieczne, po przejściu bardzo gruntownych operacji remontowych” – wskazał Grossi. Z kolei zdaniem Mohameda Al Hammadiego, prezesa Światowego Stowarzyszenia Operatorów Jądrowych (WANO), „nowy impet” obserwowany w sektorze cywilnego przemysłu jądrowego jest napędzany światową potrzebą dekarbonizacji na dużą skalę oraz koniecznością zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego (niezwykle istotnego w świetle agresji Rosji na Ukrainę).

Kryzys i katastrofa w Czarnobylu zastopowały budowę polskiej „atomówki”

Pierwsze elektrownie jądrowe na świecie powstały na początku lat pięćdziesiątych ubiegłego wieku. W 1951 r. Amerykanie wybudowali eksperymentalny reaktor EBR-I, z którego zaczęto pozyskiwać energię elektryczną. Jednak pierwszą w pełni funkcjonalną cywilną elektrownią jądrową na świecie była elektrownia jądrowa Obninsk w ZSRR, która zaczęła produkować energię w 1954 r. W następnych latach zaczęto budować elektrownie jądrowe również w innych krajach.

W Polsce badania nad energią jądrową podjęto już w połowie lat pięćdziesiątych, kiedy to utworzono Instytut Badań Jądrowych w Świerku koło Otwocka. W 1958 r. uruchomiono tam pierwszy w Polsce doświadczalny reaktor jądrowy Ewa, który był eksploatowany do 1995 r. Uruchomiony w 1974 r. kolejny reaktor Maria pracuje do dziś. Reaktory w Świerku powstały w celach naukowych, ale wraz z rozwojem energetyki jądrowej w bloku sowieckim, również w Polsce zaczęto planować budowę pierwszej elektrowni jądrowej. Oficjalną decyzję o rozpoczęciu prac przygotowawczych do budowy elektrowni podjęto w 1971 r., a w kolejnym roku zdecydowano, że najlepszym miejscem na jej lokalizację będą okolice Jeziora Żarnowieckiego na Pomorzu.

W  1974 r. rząd PRL podpisał z rządem ZSRR umowę o współpracy dotyczącej budowy „Elektrowni Jądrowej Żarnowiec”, a w 1978 r. zawarto kontrakt na projekt techniczny. EJ Żarnowiec miała być wyposażona w cztery bloki z zaprojektowanymi w ZSRR, a produkowanymi w Czechosłowacji reaktorami WWER o mocy 440 MW każdy. Budowa elektrowni ruszyła w 1982 r. Do 1986 r. ukończono prace nad większością obiektów pomocniczych elektrowni, takich jak hale magazynowe, kotłownia technologiczna, hydrofornia, oczyszczalnia ścieków, stołówka, budynki socjalne. Wylano również płytę fundamentową samej elektrowni i rozpoczęto budowę bloków.

Atom daje tanią energię i niskie emisje

Problem w tym, że już od samego początku realizacji inwestycji nie było w Polsce powszechnej akceptacji dla rozwoju energetyki jądrowej. Organizowane protesty nie przyjmowały jednak ostrych form. Sytuację zmieniła katastrofalna w skutkach awaria w Czarnobylu w 1986 r., po której gwałtownie wzrosła fala protestów. Powszechnie sądzono, że elektrownia w Żarnowcu jest identyczna z czarnobylską, choć w polskim projekcie miała być wykorzystana unowocześniona wersja reaktora drugiej generacji. Rosnące niezadowolenie społeczne skłoniło władze do rozpisania referendum w sprawie budowy elektrowni. Przesuwane w czasie referendum odbyło się dopiero w 1990 r. Wzięło w nim udział 44,3 proc. uprawnionych do głosowania, z których aż 86,1 proc. głosowało przeciw budowie. Chociaż z powodu zbyt małej frekwencji referendum nie było prawnie wiążące, to w grudniu 1990 r. rząd Tadeusza Mazowieckiego podjął uchwałę o postawieniu inwestycji „Elektrownia Jądrowa Żarnowiec w budowie” w stan likwidacji. Na taką decyzję wpływ miał też trwający od lat głęboki kryzys polskiej gospodarki, czego rezultatem były problemy z finansowaniem budowy elektrowni.

Program polskiej energetyki jądrowej

Po fiasku budowy elektrowni w Żarnowcu temat energetyki jądrowej w Polsce został „zamrożony” na wiele lat. Dopiero w 2005 r. kwestia budowy polskiej elektrowni jądrowej pojawiła się w „Polityce energetycznej Polski do 2025 r.”. Przez następne lata podejmowano różne działania mające na celu rozpoczęcie budowy „atomówki”, jednak bez szczególnych sukcesów. Dopiero ostatnie lata przyniosły przełom w tej dziedzinie.

Po fiasku budowy elektrowni w Żarnowcu temat energetyki jądrowej w Polsce został „zamrożony” na wiele lat.

W październiku 2020 r. Rada Ministrów przyjęła uchwałę w sprawie aktualizacji „Programu polskiej energetyki jądrowej” z 2014 r.

Celem znowelizowanego programu jest budowa w Polsce od 6 do 9 GWe zainstalowanej mocy jądrowej w oparciu o sprawdzone, wielkoskalowe, wodne ciśnieniowe reaktory jądrowe generacji III i III+. Harmonogram zakłada budowę i oddanie do eksploatacji 2 elektrowni jądrowych po 3 reaktory każda. Wybór technologii miał nastąpić w 2021 r., a wybór lokalizacji dla pierwszej elektrowni w 2022 r. Rozpoczęcie budowy pierwszego reaktora zaplanowano w 2026 r., jego uruchomienie w 2033 r., a oddanie do eksploatacji ostatniego reaktora w drugiej elektrowni w 2043 r.

Uzasadnienie do wdrożenia energetyki jądrowej w Polsce opiera się na trzech filarach: bezpie­czeństwie energetycznym, klimacie i środowisku oraz ekonomii. Według programu, wprowa­dzenie elektrowni jądrowych oznaczać będzie wzmocnienie bezpieczeństwa energetycznego, głównie poprzez dy­wersyfikację bazy paliwowej i kierunków dostaw nośników energii oraz zastąpienie starzejącego się parku wysokoemisyjnych bloków węglowych. Z kolei aspekt środowiskowy wynika z tego, że energetyka jądrowa wpłynie na radykalne obniżenie emisji gazów cieplarnianych do atmosfery z sektora elektroenergetycznego oraz niskie środowiskowe koszty zewnętrzne.

W kontekście gospodarczym wskazano, że elektrownie jądrowe mogą zahamować wzrost kosztów energii dla odbiorców, a nawet je obniżyć. Wynika to z faktu, że są one najtańszymi źródłami energii przy uwzględnieniu pełnego rachunku kosztów (inwestorskie, systemowe, sieciowe, środo­wiskowe, zdrowotne, inne zewnętrzne) oraz długiego czasu pracy po okresie amortyzacji. Dotyczy to zarówno odbiorców indywidualnych, jak i odbiorców biznesowych, a w szczególności zabezpiecza rozwój przedsiębiorstw energochłonnych (np. przemysł hutniczy, chemiczny).

Francuska energetyka wezwała na pomoc Herkulesa

W znowelizowanym programie założono, że wytypowane lokalizacje elektrowni są tożsame z tymi określonymi w programie z 2014 r. Lokalizacja dla pierwszej elektrowni zostanie wybrana spośród lokalizacji nadmorskich Lubiatowo-Kopalino lub Żarnowiec, ponieważ prace w zakresie badań środowiskowych i lokalizacyjnych są najbardziej zaawansowane, jest tam też znaczne zapotrzebowanie na energię elektryczną i brak dużych, dostępnych źródeł wytwórczych w tym rejonie. Poza tym jest dostęp do wody chłodzącej oraz możliwość transportu ładunków wielkogabarytowych drogą morską. Potencjalne lokalizacje dla drugiej elektrowni to Bełchatów oraz Pątnów,  z uwagi na rozwiniętą sieć przesyłową, transportową i inną infrastrukturę, położenie w centrum Polski oraz fakt, że budowa elektrowni jądrowej na tych terenach po wygaszeniu eksploatowanych elektrowni pozwoli na utrzymanie miejsc pracy.

Strategiczne partnerstwo z USA i współpraca z Koreą Południową

Po wielomiesięcznych analizach i negocjacjach z potencjalnymi partnerami na początku listopada ub.r. Rada Ministrów przyjęła uchwałę w sprawie budowy wielkoskalowych elektrowni jądrowych w Polsce. Stwierdza ona, że pierwsza w Polsce elektrownia jądrowa zostanie zbudowana w oparciu o amerykańską technologię reaktorów AP1000 firmy Westinghouse. Realizacja programu rozpocznie się od trzech reaktorów w Lubiatowie-Kopalinie w północnej Polsce.

Jak wskazała Anna Moskwa, minister klimatu i środowiska, partnerstwo ze Stanami Zjednoczonymi przy budowie pierwszej elektrowni jądrowej w Polsce jest jednoznacznym potwierdzeniem strategicznego podejścia obu państw do kwestii suwerenności Polski oraz bezpieczeństwa energetycznego całej Europy Środkowo-Wschodniej. „Wybór amerykańskiej technologii nie tylko wzmocni bezpieczeństwo energetyczne Polski, ale i będzie stanowił istotny impuls rozwojowy dla naszej gospodarki  Działamy zgodnie z harmonogramem. Budowa pierwszej polskiej elektrowni jądrowej rozpocznie się w 2026 r., a w 2033 r. uruchomiony zostanie pierwszy blok elektrowni jądrowej” – zapewniła minister Anna Moskwa.

Według firmy Westinghouse, reaktor jądrowy AP1000 jest jedynym działającym reaktorem generacji III+ z całkowicie pasywnymi systemami bezpieczeństwa i modułową konstrukcją, który zajmuje najmniejszą powierzchnię przypadającą na 1 MWe spośród dostępnych na rynku reaktorów. Oprócz dwóch bloków AP1000 ukończonych w elektrowni Vogtle w Stanach Zjednoczonych, funkcjonują już cztery bloki AP1000 w Chinach, a kolejne cztery bloki są tam w trakcie budowy. Technologia Westinghouse AP1000 została również wybrana dla dwóch dodatkowych bloków w Chinach, dziewięciu bloków na Ukrainie i jest rozważana dla wielu innych lokalizacji w Europie Środkowej i Wschodniej, Wielkiej Brytanii oraz Stanach Zjednoczonych.

Druga polska elektrownia jądrowa może  powstać w oparciu o koreańską technologię. Pod koniec października ub.r. w Seulu prezesi kontrolowanej przez Skarb Państwa spółki PGE Polska Grupa Energetyczna, polskiej prywatnej grupy energetycznej ZE PAK oraz koreańskiej firmy KHNP podpisali list intencyjny, którego głównym celem jest opracowanie planu budowy elektrowni jądrowej w Pątnowie w Polsce w oparciu o technologię APR1400.

ZE PAK i PGE zdecydowały się na potencjalną współpracę z KHNP ze względu na bezpieczną, funkcjonującą od ponad 40 lat oraz efektywną koreańską technologię reaktorów jądrowych. Obecnie KHNP jest trzecim największym operatorem elektrowni jądrowych na świecie. W ostatnim czasie zrealizowało z dużym sukcesem jedną z największych inwestycji na świecie – elektrownię jądrową w Zjednoczonych Emiratach Arabskich w Barakah. Elektrownia składa się z 4 bloków po 1400 MW mocy każdy.

Energia nie jest tylko towarem

Potencjalna polsko-koreańska współpraca ma być  uzupełnieniem strategicznego programu energetyki jądrowej zapisanego w „Polityce Energetycznej Polski do 2040 r.” Dlatego według zapewnień przedstawicieli rządu nie jest rozstrzygnięte partnerstwo przy realizacji drugiej elektrowni z rządowego programu. Oprócz Amerykanów i Koreańczyków uczestnictwem w polskim programie jądrowym zainteresowany jest francuski koncern EDF, który jeszcze w październiku 2021 r. zaoferował budowę 4–6 reaktorów EPR w dwóch lub trzech lokalizacjach w Polsce.

Atom lepszy dla gospodarki niż węgiel i gaz

Według ekspertów, nie ma obecnie alternatywy dla rozwoju energetyki jądrowej. Energetyka wiatrowa czy fotowoltaika, chociaż ich rozwój jest bardzo pożądany, nie zapewnią stabilnych źródeł energii. Poza tym inwestycje w energetykę jądrową przynoszą większe korzyści dla środowiska i gospodarki niż inwestycje w gaz i węgiel. Z analizy przygotowanej przez Polski Instytut Ekonomiczny (PIE) wynika, że program jądrowy może stać się wehikułem dla polskiego przemysłu. Zakładając budowę reaktorów o mocy 9,9 GW i współczynnik wykorzystania mocy na poziomie 93 proc., roczna produkcja energii elektrycznej z energetyki jądrowej wynosi 81 TWh, co w warunkach polskich przełożyłoby się na 46,2 proc. zapotrzebowania (174,4 TWh w 2021 r.). W przyszłości zapotrzebowanie na energię elektryczną będzie jednak wyższe i według prognoz Ministerstwa Klimatu i Środowiska przekroczy 204 TWh w 2040 r. Zakładając dalsze stabilne tempo wzrostu po wybudowaniu ostatniego reaktora, krajowe zapotrzebowanie na energię elektryczną może przekroczyć 210 TWh. Oznacza to, że energetyka jądrowa mogłaby zaspokoić od 25,6 proc. (6,6 GW mocy zainstalowanej) do 38,4 proc. (9,9 GW mocy zainstalowanej) rocznego zapotrzebowania w 2043 r.

Według ekspertów, nie ma obecnie alternatywy dla rozwoju energetyki jądrowej. Energetyka wiatrowa czy fotowoltaika, chociaż ich rozwój jest bardzo pożądany, nie zapewnią stabilnych źródeł energii.

W opinii ekspertów PIE, rozwój energetyki jądrowej może stać się kołem zamachowym polskiego przemysłu. Będzie to jednak zależeć od stopnia przygotowania krajowych przedsiębiorstw, który znacząco różni się w zależności od branży. Najwyższym wskaźnikiem oceny potencjału wśród krajowych przedsiębiorstw wyrażających zainteresowanie współpracą przy inwestycjach jądrowych odznaczają się sektor chemiczny (0,53), inżynieria (0,48) i metalurgia (0,48), zaś najniższym sektor logistyki (0,24) i przemysł maszynowy wraz z usługami towarzyszącymi (0,34). Przekładając doświadczenia z innych krajów, można przyjąć, że inwestycje w program energetyki jądrowej wygenerują w sektorze przemysłowym wartość dodaną od 94,5 do nawet 142 mld zł. „Udział lokalnego przemysłu w rozwoju energetyki jądrowej w Polsce będzie w dużej mierze uzależniony od optymalnego doboru strategii wsparcia projektu ze strony podmiotów publicznych na czele z programami wsparcia krajowych przedsiębiorstw w rozwoju kadr, procesie zdobywania certyfikatów niezbędnych przy realizacji inwestycji i dostosowania firm do wysokich standardów bezpieczeństwa” – ocenia Adam Juszczak, analityk z zespołu klimatu i energii PIE.

Polskie koncerny zainteresowane  małymi reaktorami

W rozwoju energetyki jądrowej chcą uczestniczyć też największe polskie spółki jak KGHM Polska Miedź SA i PKN Orlen. W lutym 2022 r. KGHM podpisał  z amerykańską firmą NuScale Power umowę w sprawie rozpoczęcia prac nad wdrożeniem zaawansowanych małych reaktorów modułowych (SMR) w Polsce. Budowa małych reaktorów jądrowych jest bezpośrednio związana z polityką klimatyczną KGHM, której głównymi celami są redukcja emisji gazów cieplarnianych i osiągnięcie neutralności klimatycznej do 2050 r. Ambicją KGHM jest skuteczne zwiększanie udziału odnawialnych źródeł energii i produkcji własnej w pokryciu zapotrzebowania na energię.

Czas oszczędzania i zakręcania kurków

Opracowana przez NuScale Power technologia modułowej elektrowni jądrowej z reaktorem lekkowodnym, dostarcza energię do wytwarzania energii elektrycznej, ciepłownictwa, odsalania, produkcji wodoru i innych zastosowań związanych z ciepłem procesowym. To przełomowe rozwiązanie, które jako jedyne spośród technologii małych reaktorów modułowych uzyskało zatwierdzenie Komisji Regulacji Jądrowej USA. Miedziowa spółka planuje uruchomić pierwsze reaktory do 2029 r. W lipcu KGHM j złożył wniosek do Państwowej Agencji Atomistyki o ocenę technologii i przygotowania studium lokalizacyjnego.

Na zaawansowanym etapie przygotowań do wdrożenia technologii małych reaktorów jądrowych jest też PKN Orlen. Koncern ma wyłączność w Polsce na wykorzystanie technologii BWRX-300 firmy GE Hitachi Nuclear Energy. Reaktor ten jest obecnie najbardziej zaawansowaną na świecie technologią na drodze do komercjalizacji. Mały reaktor o mocy ok. 300 MWe jest w stanie rocznie wytworzyć energię potrzebną do zasilania ok. 150-tysięcznego miasta, tj. wielkości np. Zielonej Góry. Szacowany koszt produkcji 1 MWh energii elektrycznej będzie docelowo o około 30 proc. niższy niż w przypadku energii z gazu. Orlen Synthos Green Energy złożył już wniosek o ocenę technologii SMR do Państwowej Agencji Atomistyki. „W Grupie ORLEN budujemy silną, nowoczesną energetykę, opartą na czystych źródłach, której istotnym elementem będzie technologia jądrowa. Dzisiaj  widzimy jak istotne jest uzupełnienie miksu energetycznego o stabilne źródła wytwarzania energii. Mamy pewność, że idziemy we właściwym kierunku, bo nasza inwestycja jest kluczowa dla zapewnienia bezpieczeństwa energetycznego Polski i dynamiki wzrostu krajowej gospodarki” – stwierdził Daniel Obajtek, prezes zarządu PKN Orlen.

Ważną przesłanką rozwoju polskiej energetyki jądrowej  jest rosnąca akceptacja polskiego społeczeństwa planów budowy elektrowni atomowych w naszym kraju. Według Centrum Badania Opinii Społecznej (CBOS), odsetek zwolenników powstania elektrowni jądrowych w Polsce wzrósł z 39 proc. w maju 2021 r. do 75 proc. obecnie.

(©Envato)

Tagi


Artykuły powiązane

Polska energetyka jądrowa – szanse i rozbudowa

Kategoria: Trendy gospodarcze
Dużą szansą dla polskiej gospodarki jest energetyka jądrowa – mówi Mariusz Marszałkowski, redaktor portalu BiznesAlert.pl.
Polska energetyka jądrowa – szanse i rozbudowa

Wzrost zapotrzebowania na energię jądrową zwiększa globalny popyt na uran

Kategoria: Trendy gospodarcze
Według danych Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA), energetyka jądrowa odpowiada za około 10 proc. produkcji energii elektrycznej na świecie, przy czym w niektórych państwach należących do gospodarek wysokorozwiniętych ten udział wzrasta do prawie 20 proc.
Wzrost zapotrzebowania na energię jądrową zwiększa globalny popyt na uran

Polski atom powoli wchodzi do gry

Kategoria: Trendy gospodarcze
Rozwój energetyki jądrowej w Polsce pozwoli długoterminowo wzmocnić nasze bezpieczeństwo energetyczne i budowę gospodarki niskoemisyjnej. Wiąże się to jednak z całą masą wyzwań natury technologicznej, ekonomicznej, prawnej, środowiskowej i społecznej.
Polski atom powoli wchodzi do gry