Potrzebujemy OZE, ale również energetyki jądrowej
Rozwój energetyki jądrowej, poprzez stabilizację sieci, może przyczynić się także do rozwoju OZE, ale poza produkcją energii elektrycznej, elektrownia jądrowa może być również wykorzystywana do produkcji wodoru i konwersji węgla na paliwa ciekłe i gazowe – mówi Paweł Żbikowski, pomysłodawca i założyciel Portalu nuclear.pl i Fundacji nuclear.pl
Jest zatwierdzenie dla elektrowni atomowej
Paweł Żbikowski: Polskie Elektrownie Jądrowe, spółka celowa powołana pierwotnie przez PGE, a potem przejęta przez skarb państwa, otrzymała w ostatnim czasie kilka kluczowych decyzji w procesie budowy pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. W dniu 26 października 2023 roku wojewoda pomorski poinformował o wydaniu decyzji o ustaleniu lokalizacji dla tej inwestycji, dzięki czemu inwestor otrzymał prawo do dysponowania terenem pod przyszłą inwestycję, a to umożliwi mu rozpoczęcie prac przygotowawczych przed rozpoczęciem budowy docelowych obiektów. Wcześniej, 12 lipca 2023 roku wydano decyzję zasadniczą, a dwa miesiące później, 19 września 2023 roku, decyzję o środowiskowych uwarunkowaniach.
Dlaczego dopiero teraz?
Odpowiadając na pytanie dlaczego dopiero teraz, to należy podkreślić fakt, że każdy duży projekt infrastrukturalny wymaga wielu lat przygotowań, podobnie jest z elektrownią jądrową. Jednak w przypadku większości projektów etap ten zazwyczaj nie wzbudza większego zainteresowania mediów czy społeczeństwa, poza społecznością lokalną. Ponadto przed złożeniem wniosku o wydanie decyzji zasadniczej Inwestor oczekiwał na wejście w życie nowelizacji tzw. specustawy jądrowej – ustawy o przygotowaniu i realizacji inwestycji w zakresie obiektów energetyki jądrowej oraz inwestycji towarzyszących.
Należy przypomnieć również, że przed rozpoczęciem jakichkolwiek prac budowlanych inwestor będzie zobowiązany do pozyskania kolejnych decyzji i zezwoleń. Będą to: pozwolenie na wykonanie prac przygotowawczych, zezwolenie na budowę obiektu jądrowego wydawane Prezesa Państwowej Agencji Atomistyki, czy pozwolenie na budowę.
Warto też wskazać, że lokalizacja jest w zasadzie znana od lat, natomiast trwał proces prowadzący do jej formalnego zatwierdzenia.
W jakiej technologii będzie budowana pierwsza elektrownia atomowa w Polsce?
Zaktualizowany w 2020 roku Program polskiej energetyki jądrowej od samego początku zakładał budowę do 2043 roku 6-9 GWe mocy jądrowych w oparciu o technologię wielkoskalowych (powyżej 1000 MWe) reaktorów wodnych ciśnieniowych, oznaczanych skrótem PWR. Reaktory wodne ciśnieniowe, to najpopularniejszy na świecie typ reaktorów energetycznych, w których chłodziwem i moderatorem jest zwykła woda.
Natomiast jeśli myślimy o konkretnym modelu, to rozważane były technologie oferowane rzez trzech dostawców: AP1000 o mocy 1117 MWe netto amerykańskiej firmy Westinghouse, EPR o mocy 1630 MWe francuskiej firmy EDF i APR1400 o mocy 1340 MWe koreańskiego KEPCO.
W dniu 2 listopada 2022 roku Rada Ministrów przyjęła uchwałę ws. budowy wielkoskalowych elektrowni jądrowych w Polsce, w której stwierdzono m.in. że pierwsza w Polsce elektrownia jądrowa zostanie zbudowana w oparciu o technologię AP1000 firmy Westinghouse. Reaktor AP1000 to reaktor dwupętlowy o rozbudowanych pasywnych układach chłodzenia, charakteryzujący się modułową konstrukcją. Dotychczas zbudowano i uruchomiono w USA i Chinach 5 tego typu bloków, jeden kolejny jest w rozruchu, a kolejnych 4 (w poddanej sinizacji wersji CAP1000) w budowie. Zapowiadana jest również budowa kolejnych kilkunastu bloków AP1000 i CAP1000.
Atom nadal budzi kontrowersje. Problemem jest proces inwestycyjny i obawy o bezpieczeństwo działającej elektrowni. Czy takie obawy mają sens?
Proces związany z realizacją każdej dużej inwestycji infrastrukturalnej rodzi pewne niedogodności dla społeczności lokalnej, związane z prowadzeniem prac budowlano-montażowych czy ze wzmożonym ruchem. Jednak, to także wielkie zalety i szansa na rozwój regionu. Wraz z budową elektrowni powstawać będzie zupełnie nowa infrastruktura; obecnie Inwestor wraz z PKP czy GDDKiA prowadzi prace przygotowawcze do budowy nowej drogi krajowej czy linii kolejowej, rozwijać się będą wszelkiego typu usługi, można liczyć na rozwój szkolnictwa czy placówek ochrony zdrowia. Budowa elektrowni jądrowej stworzy również zapotrzebowanie na kilka tysięcy miejsc pracy. Większość z nich będzie oczywiście pochodzić spoza regionu, jednak trzeba ich będzie wyżywić, zapewnić noclegi i zaspokoić pozostałe potrzeby. Najlepiej pokazuje to historia innych miast, gdzie były budowane i eksploatowane w Polsce elektrownie.
Pamiętajmy także, że elektrownie jądrowe projektowane są obecnie na 60 lat, a prawdopodobnie będą mogły pracować 80 do 100 lat, produkując rocznie około 9 TWh energii elektrycznej z jednego bloku.
Jeżeli chodzi o bezpieczeństwo, to pomimo dwóch, znanych wszystkim, wypadków w Czarnobylu i Fukushimie, energetyka jądrowa pozostaje najbezpieczniejszym źródłem wytwarzania energii elektrycznej. Fundamentalną zasadą projektowania pracujących obecnie elektrowni jądrowych jest tzw. „obrona w głąb”, polegającą na zapewnieniu bezpieczeństwa poprzez wiele różnych środków technicznych i organizacyjnych. Projektując elektrownie jądrowe zakładamy, że poszczególne zabezpieczenia mogą zawieść, a ludzie mogą popełnić błędy. Nigdy więc nie polegamy na jakimkolwiek pojedynczym zabezpieczeniu – jeśli jakiś poziom bezpieczeństwa zawiedzie mamy następny, który ograniczy lub złagodzi skutki takiej sytuacji.
Ponadto dzięki uniknięciu spalania paliw kopalnych poprzez produkcję prądu w elektrowniach jądrowych uratowano do tej pory prawie dwa miliony istnień ludzkich. Strach przed promieniowaniem jest irracjonalny, a często podnoszony problem odpadów jądrowych jest technicznie rozwiązany.
No właśnie, co ze składowaniem odpadów promieniotwórczych? Tutaj też pojawiają się obawy o bezpieczeństwo
Jak wspominałem wcześniej problem odpadów promieniotwórczych jest technicznie już dawno rozwiązany. Sama Polska ma już ponad 60 lat doświadczenia w tej dziedzinie. Pamiętajmy jednak, że sposób postępowania z odpadami zależy od ich klasyfikacji. Nisko- i średnio-aktywne odpady promieniotwórcze, pochodzące głównie z medycyny i przemysłu są w Polsce przetwarzane przez Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych i składowane na Krajowym Składowisku Odpadów Promieniotwórczych w Różanie. Natomiast odpady wysokoaktywne i wypalone paliwo jądrowe wymagają odrębnego podejścia. W przypadku wypalonego paliwa, w zależności od przyjętej przez dany kraj polityki, możemy mieć następujące drogi postępowanie: przerób paliwa i jego częściowe wykorzystanie do produkcji paliwa np. MOX, składowanie powierzchniowe z potencjalną możliwością przeróbki paliwa w przyszłości, bądź ostateczne składowanie np. w głębokich składowiskach geologicznych. To ostatnie rozwiązanie jest obecnie wdrażane w Szwecji, a Finlandia kończy już budowę składowiska Onkalo w pobliżu Elektrowni Jądrowej Olkiluoto.
Czy w ogóle jest możliwa awaria, podobna do tych, które miały miejsce w Czarnobylu czy Fukushimie, w obecnie pracujących na świecie reaktorach?
Awaria czarnobylska nie może się fizycznie powtórzyć już nigdzie. Do takiego zdarzenia mogło dojść wyłącznie dzięki bardzo specyficznej konstrukcji reaktora, którą zastosowano tylko w kilku (nie wszystkich zresztą) elektrowniach radzieckich. Nawet pozostałe reaktory tego typu niedługo po katastrofie zmodyfikowano tak, by takie zdarzenie nie było już fizycznie możliwe.
W przypadku Fukushimy jest nieco inaczej. Szereg nowych konstrukcji reaktorów, takich jak AP1000 przewidziane do budowy w Polsce także jest fizycznie odporna na takie zdarzenia, bowiem proces chłodzenia reaktorów po wyłączeniu nie wymaga w nich zasilania – a to jego brak doprowadził do zniszczenia japońskich reaktorów. Natomiast w przypadku eksploatowanych obecnie za granicą reaktorów hipotetycznie do czegoś podobnego mogłoby dojść. Wymaga to jednak bardzo mało prawdopodobnego zbiegu okoliczności i jednoczesnego uszkodzenia bardzo wielu systemów przewidzianych na taką okoliczność, a systemy te po awarii fukushimskiej na całym świecie istotnie wzmocniono. Warto tez pamiętać, że w przypadku Fukushimy awaria była skutkiem klęski żywiołowej o trudnej do wyobrażenia skali, w której zginęło kilkanaście tysięcy ludzi. Awaria elektrowni jądrowej była w porównaniu z nim tylko drobnym epizodem o bardzo ograniczonym – w porównaniu z trzęsieniem ziemi i tsunami – zasięgu.
Czy atom jest w stanie zapewnić nam bezpieczeństwo energetyczne? Na jakie źródła energii powinna jeszcze postawić Polska?
Obecnie 70-80% wytwarzanej w Polsce energii elektrycznej pochodzi z elektrowni opalanych węglem kamiennym i brunatnym. W obecnej sytuacji klimatycznej, ale i gospodarczo-politycznej, struktura produkcji energii w naszym kraju musi się drastycznie zmienić. Wiele krajów w swoich politykach energetycznych stawia wyłącznie na OZE, jednak jego ograniczenia związane z charakterystyką pracy tych źródeł uniemożliwia w Polsce oparcie na nich w pełni całego systemu elektroenergetycznego, jak ma to miejsce np. w Norwegii czy Islandii. Również magazyny energii, które mogłyby poprawić ich charakterystykę, nie dają na razie perspektywy na pokrycie np. tygodniowego zapotrzebowania, w okresach gdy nie świeci słońce ani nie wieje wiatr.
Dlatego potrzebujemy OZE ale również energetyki jądrowej, która jest zdolna do stabilnej produkcji niskoemisyjnej energii elektrycznej. Rozwój energetyki jądrowej, poprzez stabilizację sieci, może przyczynić się także do rozwoju OZE, ale poza produkcją energii elektrycznej, elektrownia jądrowa może być również wykorzystywana do produkcji wodoru i konwersji węgla na paliwa ciekłe i gazowe.
Każde źródło energii ma swój “ślad węglowy”. Jak wygląda ten ślad w przypadku atomu?
Według Międzyrządowego Zespołu ds. Zmian Klimatu przy ONZ (ang. IPCC) średnia emisyjność źródeł energii elektrycznej w całym cyklu życia wynosi: dla energetyki jadowej – 12 g ekwiwalentu CO2 na kWh, przy 11-12 g dla energetyki wiatrowej, 24 g – dla hydroelektrowni, czy 41-48 g – dla paneli słonecznych. Jak widzimy wartości te są porównywalne i kilkukrotnie mniejsze niż dla biomasy – 230 g, gazu – 490 g czy węgla – 820 g.
Jak wynika z opracowań, przeprowadzonych w 2021 roku na zlecenie EDF przez ekspertów Ricardo Energy & Environment i zweryfikowanych przez konsultingową firmę WSP, emisja dwutlenku węgla z energii elektrycznej wytwarzanej przez najnowsze elektrownie jądrowe wyposażone w reaktory EPR i budowane obecnie w Wielkiej Brytanii i planowane do budowy we Francji, będzie jeszcze niższa i jest szacowana na 5,49 g ekwiwalentu CO2 na kWh.
Biorąc pod uwagę wpływ na środowisko, jak wygląda funkcjonowanie elektrowni atomowej na tle innych źródeł energii?
Podstawowe zasady działania elektrowni jądrowej są bardzo podobne do tych jakie znamy z elektrowni konwencjonalnych na paliwa kopalne, za wyjątkiem samego sposobu generowania ciepła, a co za tym idzie wpływu tej elektrowni na otoczenie. W elektrowni konwencjonalnej ciepło wytwarzane jest w procesie spalania węgla, ropy naftowej lub gazu ziemnego (nazywanych paliwami kopalnymi) a w elektrowni jądrowej powstaje podczas zachodzących reakcji rozszczepienia jąder wewnątrz reaktora.
Duża elektrownia jądrowa (o mocy ok. 1000 MWe) do pracy przez cały rok potrzebuje ok. 30 ton paliwa, które można dostarczyć do niej jedną ciężarówką. Do produkcji takiej samej ilości energii elektrycznej potrzeba ponad 2 miliony ton węgla dostarczanych ponad 1000 pociągami. Ponadto do elektrowni węglowej trzeba dostarczyć mączkę kamienia wapiennego, wodę amoniakalną, wywieźć gips, popiół, żużel. Tego w elektrowniach jądrowych nie ma, nie ma również emisji pyłów, CO2, NOx, SO2 itp.
To wszystko powoduje, że wpływ elektrowni jadowej na otaczające je środowisko jest znikomy, a ślad węglowy energetyki jądrowej w całym cyklu życia elektrowni, począwszy od jej budowy, poprzez eksploatację, wydobycie i przerób rudy uranowej, po likwidację elektrowni, jest jednym z najniższych.
Jak wytłumaczyłbyś osobom nie interesującym się energetyką i środowiskiem że „atom” może być „zielony”? Dla wielu ludzi to nie do pomyślenia
Tak, wiele osób myśląc o zielonych technologiach bierze pod uwagę jedynie OZE, a tak naprawdę zalicza się do nich również energetyka jądrowa, o czym mam nadzieję przekonałem już czytelników odpowiadając na poprzednie pytania.
Jak wspominałem również wcześniej miks energetyczny w naszym kraju musi się zmienić, w dodatku te zmiany muszą następować jak najszybciej. W Polsce nie mamy dużego potencjału do budowy systemu energetycznego kraju jedynie w oparciu o źródła wiatrowe, słoneczne czy geotermalne. Nie posiadamy również potencjału do magazynowania znaczących ilości energii. Dostępne na świecie bateryjne systemy magazynowania energii są projektowane na 4 h i w Polsce dopiero myśli się o ich budowie, natomiast potencjał do budowy elektrowni szczytowo-pompowych jest w naszym kraju bardzo nieznaczny i już w większości praktycznie wykorzystany.
Dlatego oprócz rozwoju OZE, potrzebujemy w Polsce budowy stabilnych, konkurencyjnych kosztowo i nieemisyjnych źródeł jądrowych.
Dziękuję za rozmowę
Paweł Żbikowski – Absolwent Wydziału Mechanicznego Energetyki i Lotnictwa Politechniki Warszawskiej o specjalności inżynieria jądrowa. Zawodowo przez 25 lat związany z branżą budownictwa energetycznego i przemysłowego, przy czym większość w funkcji Generalnego Wykonawstwa. Obecnie Prezes Zarządu Nuclear PL Sp. z o.o., unikalnej na polskim rynku firmy świadczącej usługi dla branzy jadrowej.
Poza pracą zawodową od 23 lat zaangażowany w promocję wiedzy o energii jądrowej, jest pomysłodawcą i założycielem Portalu nuclear.pl i Fundacji nuclear.pl. Jest Prezesem Zarządu Fundacji nuclear.pl a także członkiem Zarządu Stowarzyszenia Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej SEREN Polska oraz członkiem Polskiego Towarzystwa Nukleonicznego.
W Waszych publikacjach brak jest WAZNYCH DETALI dot. okresu radioaktywności składowisk !
Odpady te powstają podczas przetwarzania paliwa jądrowego. Nazywa się je również „odpadami typu C” i czasami określa się je jako „popiół” z paliwa jądrowego.
Odpady wysokoaktywne (HLW) są najniebezpieczniejszymi odpadami nuklearnymi ze względu na wysokie stężenie radioaktywności wytworzonych odpadów promieniotwórczych. Stężenie radioaktywności w tych odpadach jest tak duże, że stanowią one znaczące źródło ciepła, co należy uwzględnić przy ich „obróbce”
Odpady długożyciowe emitują promieniowanie jonizujące przez kilka stuleci lub kilka milionów lat (!)
Niektóre projekty przewidują zamknięcie ich na czas niezbędny do ich rozkładu, w szczególności poprzez składowanie w głębokiej warstwie geologicznej (czasami nazywane zakopaniem). Niestety, koncepcja ta nie uzwględnia ryzyka reakcji gliny, wilgoci i WODORU pozostawiając setkom generacji niebezpieczny prezent „bum-bummm”.
Ekologia wraz ze mna jest smutna… S. Ocet
Papa elektrownia atomowa….nowy rząd może podważyć decyzję o lokalizacji pierwszej takiej elektrowni w Polsce
Musi być rzetelna dyskusja w sprawie. Już za czasów PRL chciano nam
wybudować Żarnowiec. Wówczas między innymi Liga Ochrony Przyrody
organizowała sympozja , protesty poprzez dyskusję merytoryczną w
Gdańsku. 80 % społeczeństwa było przeciw. Teraz proporcje się odwróciły. Polacy są rozsądni i wybiorą energię alternatywną. Jest w
czym wybierać od wiatru , słońca , wody włącznie.Pozdrawiam
Zgadzam się. Energetyka jądrowa jest potrzebna, nie uciekniemy od niej. OZE zaspokoi tylko część zapotrzebowania. Musimy postawić na miks energetyczny