Energetyka jądrowa, dlaczego nie Polska?

Wprowadzenie

W poprzednim artykule zamieszczonym w tym czasopiśmie [1] zwróciliśmy uwagę, że wszelkie przesłanki wskazują na to, że Polska w roku 2020 będzie musiała kupować 100% certyfikatów związanych z emisją CO2 [2] i jest to trend światowy, który nie dotyczy tylko Unii Europejskiej. Jak stwierdzono w przyjętym w dniu 28 listopada 2018 roku, dokumencie COM(2018)773 final – „opodatkowanie jest jednym z najbardziej skutecznych narzędzi polityki środowiskowej” [3]. Unia Europejska jest zdecydowana do roku 2050 zredukować emisję ditlenku węgla o 80% względem poziomu z roku 1990. Komisja przeanalizowała skutki tej polityki w dokumencie “Mapa drogowa wdrażania konkurencyjnej niskowęglowej gospodarki w roku 2050” [4]. W scenariuszach zawartych w tym opracowaniu przeprowadzono analizę różnych możliwości obniżenia emisji ditlenku węgla w systemach energetycznych. Cytowany dokument stwierdza, że państwa członkowskie powinny dysponować jak najszerszymi możliwościami wyboru środków osiągnięcia niskoemisyjnej (pod względem emisji CO2) i własnego wyboru technologii wytwarzania energii elektrycznej (w tym energii ze źródeł odnawialnych, energii jądrowej, technologii wychwytywania i składowania dwutlenku węgla oraz biomasy produkowanej w sposób zrównoważony) i że żadna z nich nie powinna być wyłączona z zakresu opcji dostępnych danemu krajowi w celu spełnienia wymagań określonych w dokumencie. Trzeba zauważyć, że eksperyment dotyczący wdrażania zawartej w mapie drogowej polityki energetycznej, już został podjęty przez najbogatsze i najbardziej technologicznie rozwinięte kraje Europy, takie jak np. Niemcy. Rezultaty tego eksperymentu wyraźnie wskazują na popełnione błędy i uzyskane doświadczenie powinno zostać wykorzystane w działaniach innych krajów, w tym Polski. Bez wątpienia wykorzystanie jedynie OZE nie zapewni wymaganej redukcji emisji gazów cieplarnianych, a opłaty za emisję ditlenku węgla nie zmaleją (Tabela 1) [5].

 

Tabela 1.
Opłaty za emisję ditlenku węgla do atmosfery ($ 2016/tona CO2)
Table 1.
Taxes for carbon dioxide emission ($ 2016/ton CO2)

 

W oparciu o dostępne dane można stwierdzić, że mimo wzrostu udziału energii odnawialnej w miksie energetycznym, paliwa kopalne, zwłaszcza węgiel, nadal będą głównym paliwem wykorzystywanym w blokach energetycznych. Niestety w procesach spalania węgla, poza emisją ditlenku węgla będącego gazem cieplarnianym, emitowane są tlenki azotu i siarki, rtęć, PM 2.5, POPs oraz generowane odpady stałe zawierające pierwiastki radioaktywne. Efekty zdrowotne są powiązane zarówno z krótkim (godziny lub dni) i długoterminowym (w ciągu miesięcy lub lat) narażeniem na zanieczyszczenie powietrza. Przedwczesne zgony spowodowane ekspozycją na PM2,5, NO2 i O3 w 41 europejskich krajach i UE-28, wyniosły w 2015; ponad 538 tys. osób, z tego w Polsce ponad 38 tys. [6]. Niestety śmierć tysięcy ludzi to tylko statystyka – dlatego też, kiedy w czasie mej wizyty w Pawlodar – Kazachstan, w której działa elektrownia zasilająca hutę aluminium [7], na pytanie dziennikarki miejscowej stacji telewizyjnej „Ale przecież oczyszczanie spalin tak dużo kosztuje? – my jesteśmy biedni.” odpowiedziałem pytaniem „A czy ma Pani Babcię, którą kocha i czy chciałaby Pani, żeby żyła Ona trzy lata dłużej”. Wtedy zrozumiała.

Z tych przyczyn poza zmniejszeniem emisji ditlenku węgla, prowadzącym do ocieplenia klimatu, ważnym aspektem wpływającym na rozwój energetyki jądrowej w wielu krajach świata jest aspekt środowiskowy.

W 30 krajach świata jest eksploatowanych 447 energetycznych reaktorów jądrowych, a w 15 krajach budowane jest dalsze 60 nowych. Pod koniec 2016 r. moc zainstalowana w istniejących elektrowniach jądrowych osiągnęła 392 gigawaty (elektryczne) (GWe), który to waskaźnik jest najwyższy z jakich kiedykolwiek notowanych w statystykach. Prognozy IAEA wskazują, że przy przyjęciu wyższego wariantu planowanego rozwoju energetyki jądrowej, przewiduje się dalszy wzrost mocy zainstalowanej w tej technologii w odniesieniu do poziomu roku 2016, w roku 2030 o 42%, a o 83% w roku 2040 i wreszcie o 123% w roku 2050. W planie pesymistycznym wzrost wyniesie – 12% w roku 2030, 15% w 2040, natomiast przewiduje on gwałtowny wzrost wykorzystania tego źródła energii w roku 2050. Wg danych Agencji Wiedeńskiej 28 krajów jest zainteresowanych wprowadzeniem energii jądrowej do swego miksu energetycznego. Jeśli chodzi o 30 krajów, w których wykorzystywana jest technologia nuklearna w wytwarzaniu energii elektrycznej (NPP), jest w nich budowane 13 nowych bloków, a planowana jest realizacja następnych 16 projektów.

W dyskusjach dotyczących wprowadzenia energetyki jądrowej w Polsce podnosi się wiele aspektów dotyczących kosztów, braku kadr, akceptacji społecznej etc, warto zatem przeanalizować sytuację w krajach naszego regionu, z których wiele znajduje się w znacznie gorszej sytuacji ekonomicznej i na znacznie niższym poziomie rozwoju technologicznie – naukowego. Warto równeż tę ocenę odnieść do naszego bogatego sąsiada, Niemiec, które w niektórych, nie popartych faktami wypowiedziach uznawane są za kraj rozwiązujący swe problemy przez zastosowanie bezemisyjnych technologii wytwarzania energii. „Energiwende” zbladło w ostatnich latach, ponieważ trudno nagiąć do swych potrzeb prawa natury, a prawa termodynamiki wyznaczają wyraźne granice np. w zakresie składowania energii

Energetyka jądrowa w państwach ościennych

Nasz start do energetyki jądrowej rozpoczął się od budowy EJ w Żarnowcu, zatrzymanej potem przez polityków, a sprawy marnotrawstwa olbrzymich środków i zatrzymania rozwoju technologicznego kraju, dalej rzucają cień na kierunki rozwoju energetyki w naszym kraju. Warto spojrzeć na sytuację w krajach ościennych (Rys.1), działających na podobnym poziomie rozwoju technologicznego i posiadających podobne, lub czasem mniejsze możliwości rozwoju inwestycyjnego w zakresie kluczowych obiektów decydujących o przyszłości zamieszkujących ich społeczeństw [9].

Republika Czeska posiada sześć reaktorów jądrowych wytwarzających około jednej trzeciej energii elektrycznej. Pierwszy działający dla celów komercyjnych reaktor rozpoczął pracę w roku 1985. W roku 2012 w tym kraju wytworzono 87,6 TWh energii elektrycznej przy mocy zainstalowanej rzędu 20,2 GWe w pracujących elektrowniach, z czego 53,4 % energii uzyskiwano ze spalania węgla, a 34,5% z energii nuklearnej. Eksport netto wyniósł 17 TWh. W tym czasie dopłaty do OZE wyniosły 1,7 miliarda euro na rok. Budowa nowych jądrowych bloków energetycznych jest planowana w przyszłości. Większość uranu dla wyrobu paliwa pochodziło z miejscowych kopalń, konwersja, wzbogacenie uranu i wyprodukowanie prętów paliwowych następowało w Rosji. Paliwo dla EJ Dukovany jest dostarczane przez TVEL. Paliwo dla EJ Temelin było początkowo dostarczane przez Westinghouse, ale w roku 2006 TVEL wygrał przetarg na dostarczanie paliwa do dwu bloków WWR, przez 10 lat, poczynając od roku 2010.

Republika Słowacka uzyskuje ponad 50 % elektryczności z energetyki jądrowej, co daje jej drugie miejsce w Europie, zaraz po Francji. Pierwszy reaktor komercyjny został zbudowany na należącym do niej terytorium, w roku 1972. Zużycie energii elektrycznej w tym kraju jest prawie niezmienne od roku 1990. Moc zainstalowana w roku 2011 wyniosła 8,1 GWe, z tego prawie jedna czwarta w energetyce jądrowej. W roku 2012, wytworzono 28,6 TWh energii elektrycznej, z tego 15,5 TWh (25,5%) w energetyce jądrowej, 4,4 TWh w hydroelektrowniach, 3,8 TWh w blokach opalanych węglem i 2,9 TWh z gazu. Import netto wyniósł 0,3 TWh. To, że Słowacja, która była kiedyś eksporterem energii elektrycznej (ok. 1,TWh/rok), a teraz musi ją importować, związane jest z zatrzymaniem pracy rektorów V1 w EJ Bohunice. Dlatego też rozpoczęto w Elektrowni Jądrowej Mochovce budowę dwóch nowych bloków, a w przyszłości planowana jest budowa jeszcze następnych. Budowa bloków energetycznych w EJ Mochovce jest największą inwestycją ostatnich lat, której budżet przekracza 4 miliardy euro, kontynuowaną mimo światowego kryzysu finansowego, który dotknął również ten kraj. Liczba osób zatrudnionych w 100 firmach biorących udział w realizacji tego przedsięwzięcia inwestycyjnego wynosi prawie 10 000. Inwestycja jest realizowana przez krajowe przedsiębiorstwo energetyczne Slovenské Elektrárne, w nowej elektrowni zatrudnienie znajdzie 4 600 osób, a ich średnie wynagrodzenie wyniesie, w cenach dnia dzisiejszego 1600 euro, tzn. dwukrotnie więcej w stosunku do średniej krajowej. Po zakończeniu inwestycji 48% energii elektrycznej Słowacji będzie wytwarzane z paliwa jądrowego. Każde euro zainwestowane w projekt przyniesie wymierne korzyści dla gospodarki słowackiej wynoszące 2,6 euro. W projekt poza firmami słowackimi, są zaangażowane firmy z Czech, Włoch, Niemiec, Francji, Rosji i Wielkiej Brytanii. Prowadzi to poza zdobywaniem doświadczenia w zakresie nowoczesnych technologii do ustanowienia kontaktów biznesowych, co przyniesie efekty dla gospodarki przez następne dziesięciolecia.

Republika Białorusi w 2015 r. wyprodukowała 34 TWh energii elektrycznej, głównie w oparciu o spalanie gazu ziemnego (33 TWh). Kraj sprowadził 6 TWh energii elektrycznej i wyeksportował 3,5 TWh. Zużycie na głowę mieszkańca w roku 2015 wyniosło około 3000 kWh. W ramach strategii energetycznej na lata 2011 – 2020 Białoruś dąży do zmniejszenia zależności od Rosji jako głównego dostawcy nośników energii. Kraj importuje znaczną większość gazu z Rosji, w znacznej części za energię elektryczną. Plan rozwoju energetyki w tym kraju dotyczy już rozpoczętej budowy elektrowni jądrowej o mocy 2400 MWe, a także czterech elektrowni wodnych o łącznej mocy 120 MWe oraz projektów wiatrowych o łącznej mocy 300 MWe. Jeśli ten plan zostanie w pełni wdrożony, strategia przyniesie zmniejszenie udziału energii wytworzonej przy użyciu rosyjskiego gazu do 55% w 2020 r. z wynoszącego w roku 2009 ponad 80%. Koszt importu gazu przekraczył w roku 2016 sumę 2 mld USD. Proponowana elektrownia jądrowa o mocy 2400 MWe ma zmniejszyć import gazu o 5 mld m3 rocznie. W czerwcu roku 2009 rząd ogłosił, że Atomstroyexport będzie generalnym wykonawcą inwestycji EJ, we wspólpracy z rosyjskimi i białoruskimi podwykonawcami, w szczególności z St Petersburg Atomenergoproekt. Umowa międzyrządowa dotycząca budowy została podpisana w marcu roku 2011. Wstępna umowa na budowę tej inwestycji pod klucz, podpisana w październiku roku 2011 z Atomstroyexport dotyczyła budowy elektrowni o mocy 2400 MWe (2 x 1200 MWE obiektów AES-2006 wykorzystujących reaktory V-491). Zasadnicza umowa została podpisana w lipcu roku 2012. Firma AEP – St Petersburg (obecnie część grupy ASE) jest zaangażowana w realizację projektu od roku 2004, w tym była odpowiedzialna za wybór technologii i kraju dostawcy. W styczniu roku 2014 powstało państwowe przedsiębiorstwo utworzone w celu budowy elektrowni jądrowej. W kwietniu 2013 r. Atomenergomash (AEM) wygrał przetarg na dostawę dwóch reaktorów, które są wytwarzane przez AEM-Technologies w zakładzie Atommash w Wolgodonsku. W październiku 2013 r. Gosatomnadzor (GAN) wydał Dyrekcji Budowy Elektrowni Jądrowej (Białoruś AEC) licencję na budowę pierwszego reaktora na terenie miejscowości Ostrowiec. Pierwszy beton wylano w listopadzie 2013 r., a VNIPIET (dawniej SPbAEP) został głównym wykonawcą inwestycji budowlanej, choć pełne pozwolenie na budowę, nie zostało wydane aż do kwietnia 2014 r. W lutym 2014 r. Ministerstwo wydało pozwolenie na budowę płyty bazowej bloku nr 2., którego budowę rozpoczęto w maju 2014 r., na kilka miesięcy przed planowanym terminem. Pełne pozwolenie na budowę zostało udzielone pod koniec grudnia 2014 r. Czas budowy pierwszej jednostki miał wynosić 60 miesięcy, a przyłączenie do sieci jednostki pierwotnie miało nastąpić w listopadzie 2018 r. Rozruch pierwszego reaktora jest obecnie planowany na pierwszy kwartał 2019 roku, a drugiego na rok 2020. Białoruś wykorzystała metodologię INPRO w zakresie oceny wpływu budowanej elektrowni jądrowej, na gospodarkę i infrastrukturę kraju. W ocenie wzięto pod uwagę konieczność stworzenia systemu gospodarki odpadami oraz zapewnienia niezbędnej ochrony fizycznej obiektu, oraz oceniono wpływ eksploatacji elektrowni na środowisko i bezpieczeństwo kraju, co było działaniem niezbędnym do potwierdzenia prawidłowości decyzji inwestycyjnej. Wyniki analiz wykazały, że energia jądrowa będzie konkurencyjna, przy kosztach inwetycyjnych 1960 USD / kW (overnight) i cenie sprzedaży energii elektrycznej 5,81 centa / kWh (w porównaniu z węglem 1175 USD / kW i 6,52 centa / kWh, a gazu 805 USD / kW i 6,76 centa / kWh). Podstawowy koszt budowy dwu reaktorów wyniósł 6,135 miliarda USD (overnight). \

 

Fig.1.
Jądrowe bloki energetyczne w Europie (Białoruś; 2 w budowie)
Fig1.
Nuclear power blocks in Europe (Belaruss; 2 under construction) (http://www.euronuclear.org/info/encyclopedia/ images/npp-europe-1116.gif)
Rys. 2.
Zmiana w mocy zainstalowanej z podziałem na różne formy wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech [10]
Fig.2.
Change in share of installed power by electrical energy source in Germany [10]
Rys. 3.
Zmiany udziału poszczególnych źrółdeł w wytwarzaniu energii elektrycznej w Niemczech [10]
Fig.3.
Changes in the share of different sources in generation of electrical energy in Germany [10]
Rys.4.
Udział poszczególnych źródeł wytwarzania energii elektrycznej w Niemczech [5]
Fig.4.
Share of different sources in electricity generation in Germany [5]
Tabela 2.
Procentowy udział mocy zainstalowanej i elektryczności wytworzonej w Niemczech przez wybrane źródła energii elektrycznej [5]
Table 2.
Percentage of power installed and electricity generation by source in Germany [5]

 

Republika Ukrainy, w której łączna produkcja energii elektrycznej w 2015 r. wynosiła 164 TWh, wyeksportowała w tym samym roku 1 TWh energii elektrycznej netto do Europy. W ogólnej produkcji 88 TWh (54%) energii elektrycznej wytworzono w oparciu o paliwo jądrowe, 56 TWh (34%) w oparciu o spalanie węgla, 10 TWh w oparciu o spalanie gazu, a pozostałe 7 TWh pochodziło z energetyki wodnej. Zużycie energii elektrycznej wynosiło w kraju 124 TWh przy stratach w przesyle wynoszących 17 TWh, co wynika z eksploatacji bardzo starej sieci przesyłowej. Dla poprawienia istniejącej sytuacji w grudniu 2015 r. została zlecona budowa nowej linii energetycznej 750 kV z Równego do Kijowa. Szczytowe zapotrzebowanie w kraju na moc wynosi około 28 GW. Wielkość mocy zainstalowanej wynosi około 52 GWe, w tym 22 GWe w elektrowniach opalanych węglem, 13,8 GWe w energetyce jądrowej, 5 GWe w gazowej i 4,8 GWe w hydro. Większość elektrowni opalanych węglem jest stara. W tym roku udzielono zezwolenie na uruchomienie pełnej mocy reaktorów w elektrowniach w Równem i Chmielnickim (4 840 MWe brutto). W połowie roku 2012 została zaktualizowana ukraińska strategia energetyczna do roku 2030, w której przewidziano budowę nowych bloków jądrowych o łącznej mocy od 5000 do 7000 MWe, przewidując koszty tych budów na 25 mld USD. Przewiduje się znaczny wzrost popytu na energię elektryczną do 307 TWh rocznie w okresie do roku 2020 i do 420 TWh w roku 2030. Zgodnie z polityką rządu połowa tego wzrostu będzie pochodzić z energii jądrowej. Wymagałoby to przyrostu mocy w tym sektorze do 29,5 GWe w 2030r, z 13,8 GWe (13,1 GWe NET) zainstalowanych obecnie. Utworzony w 2014 nowy rząd potwierdził założenia zawarte w programie i stwierdził, że podjęte działania mają na celu integrację z europejską siecią energetyczną oraz gazową, tak, aby kraj był częścią europejskiego rynku energii od roku 2017. Kolejna aktualizacja strategii energetycznej, dokonana w sierpniu 2017, przyjęła udział sektora jądrowego w produkcji energii elektrycznej na około 50% do 2035r, udział hydro przyjęto na 13% a innych odnawialnych źródeł energii na 25%. Wytwarzanie energii elektrycznej w technologii jądrowej jest obowiązkiem przedsiębiorstwa państwowego Energoatom (NNEGC Energoatom), założonej w październiku 1996 r. We wrześniu roku 2014 nowy rząd potwierdził kontynuację wcześniej przyjętego programu. W listopadzie roku 2017 Energoatom podpisał z Areva porozumienie ws wdrożenia nowych systemów bezpieczeństwa w elektrowniach jądrowych, przedłużenia czasu ich eksploatacji oraz zwiększenia ich wydajności. Ta sama ukraińska firma podpisała we wrześniu 2017 roku porozumienie z Westinghouse’m na dostawę systemów monitoringu dla Elektrowni Zaporoże. Od marca 2017 roku obowiązuje porozumienie z firmą Polenerga z Polski, na eksport energii elektrycznej w ramach porozumienia o utworzeniu „mostu” energetycznego między Ukrainą a EU, w powiązaniu z przygotowanym „Baltic Energy Market Interconnection Plan”. Działania takie pozwolą na lepsze wykorzystanie energetyki jądrowej, istniejącej i budowanej na Ukrainie oraz pozwolą na uzyskanie funduszy na budowę w Elektrowni Chmielnicki bloków 3 & 4. Planowana jest budowa sieci 750 kV, 2000 MW z Elektrowni Chmielnicki do Rzeszowa. Plany te przewidują, że blok 2 w El. Chmielnicki zostanie odłączony od sieci ukraińskiej, co ma już miejsce w przypadku położonej w zachodniej części kraju El. Bursztyn, opalanej węglem i zsynchronizowany z siecią EU. Energoatom oświadczył, że podjęte w roku 2019, działania polegające na połączeniu z siecią europejską, jednostek o mocy 1550 MW, będą pierwszym krokiem na drodze do synchronizacji systemu ukraińskiego z systemem EU. W roku 2025 te zdolności przesyłowe wzrosną do 2550 MW.

Republika Federalna Niemiec w roku 2015 eksploatowała osiem elektrowni jądrowych o mocy 11 357 MWe, w roku 2014 wytworzyły one 97,12 TWh energii elektrycznej. Ich dyspozycyjność wyniosła 90,6 %. Innych 27 elektrowni jądrowych, łącznie z eksperymentalnymi prototypami oraz demonstratorami, zbudowanych w latach 60-tych i 70-tych – zostało rozebranych. Zmiany w udziale mocy zainstalowanej w różnych formach generacji energii elektrycznej przedstawia Rys.2 [10]. Z kolei Rys.3. przedstawia wytworzoną energię elektryczną z wykorzystaniem powyżej wymienionych źródeł jej produkcji [10]. Warto powyższe dane skonfrontować z procentowym udziałem poszczególnych źródeł energii w globalnej produkcji elektryczności w Niemczech (Rys.4) oraz Tabela 2. Powyżej przytaczane dane potwierdzają znane fakty, że dyspozycyjność turbin wiatrowych wynosi ok. 20 – 30 % w roku (prędkość wiatru > 6 m/s), a fotovoltaiki 12 %. Budowa dwu turbin wiatrowych o mocy 250 kWe (wysokość masztu 30 m, średnica śmigła 28 m) wymaga obszaru o powierzchni ok. 500 m2. Z 20 m2 paneli fotovoltaicznych uzyskuje się ok. 1 kWe, tak, że dla uzyskania 1000 MWe należałoby zabudować panelami słonecznymi ok 130 km2. A zatem, dalej u naszego zachodniego sąsiada procesy spalania są i będą, główną technologią wytwarzania energii elektrycznej, co wyjaśnia również przyczynę dlaczego Niemcy forsują budowę gazociągu Nordstream 2. Czas trwania budowy obiektu wyposażonego w turbinę gazową może wynieść zaledwie kilka miesięcy. Należy wspomnieć, że wykorzystanie energetyczne gazu, mimo, że emisje zanieczyszczeń są mniejsze, od występujących przy spalaniu węgla, jest marnotrawstwem tego ważnego dla przemysłu surowca. Wykorzystania energetyczne tego surowca winny być ograniczone do zastosowań komunalnych I transportu.

Program polskiej energetyki jądrowej

Rada Ministrów RP w dniu 13 stycznia, 2009 r. podjęła uchwałę 4/2009 dotyczącą Programu Polskiej Energetyki Jądrowej (PPEJ). Rozporządzeniem z dnia 12 maja 2009 Rada Ministrów ustanowiła stanowisko Pełnomocnika Rządu ds. PEJ w randze podsekretarza stanu w Ministerstwie Gospodarki, w 2014 r. obowiązki związane z tą funkcją przejął bezpośrednio Minister Gospodarki. URM w kolejnym rozporządzeniu z dnia 11 sierpnia 2009 roku ustanowił harmonogram prac w zakresie wdrażania energetyki jądrowej, a w dniu 01.07.2011 roku weszły w życie ustawy Parlamentu dotyczące zmian w Prawie atomowym oraz dotyczące działań inwestycyjnych związanych z budową instalacji jądrowych i im towarzyszących. Przewiduje się, że zużycie energii elektrycznej w Polsce będzie rosło, m.in. ze względu na spodziewany wzrost gospodarczy w naszym kraju oraz relatywnie niski poziom zużycia obecnie – niemożliwy do utrzymania w dłuższej perspektywie. Według danych Eurostat z 2011 r., Polska plasuje się na 24 miejscu wśród krajów UE pod względem rocznego zużycia energii elektrycznej w przeliczeniu na mieszkańca, które wynosi ok. 4,1 tys. kWh, tj. znacznie poniżej średniej „starej” 15 UE, wynoszącej ok. 7,5 tys. kWh.

Wg dalej obowiązujących prognoz ARE, wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną byłby zaspokojony przez dalszą dywersyfikację pierwotnych źródeł energii, ze szczególnym uwzględnieniem źródeł niskoemisyjnych, co przedstawia Rys. 5.

14 października 2016 r., Rada Ministrów przyjęła sprawozdanie Ministra Energii z realizacji Programu polskiej energetyki jądrowej za lata 2014-15 i zdecydowała o weryfikacji całości Programu oraz aktualizacji harmonogramu i modelu biznesowo-finansowego do końca roku 2017. Powyższe zadania zostały zrealizowane przez ME w terminie i obecnie PPEJ czeka na decyzję Rady Ministrów RP. W pierwszej połowie 2017 r. ME prowadziło prace nad nowym systemem finansowania inwestycji dla pierwszej EJ. Analizowane były wariantowo koszty przyjęcia konkretnego rozwiązania oraz możliwe struktury właścicielskie EJ, jak i sposób sprzedaży (zbytu) energii. Analizy te wykazały, że odpowiednio skonstruowany system finansowy pozwala na utrzymanie kosztów wytwarzania energii elektrycznej na poziomie niższym niż w innych źródłach wytwórczych, w tym dla nowych bloków węglowych (nawet bez kosztów emisji CO2). Strukturę kosztów wytwarzania energii elektrycznej wg. tego samego opracowania ARE [11] przedstawia Rys.6.

 

Rys.5.
Planowany w 2011 roku udział poszczególnych źródeł w wytwarzaniu energii elektrycznej w Polsce [11]
Fig.5.
Share of different sources in electricity generation as planned in 2011 [11]
Rys.6.
Struktura uśrednionych kosztów wytwarzania energii elektrycznej w reprezentatywnych elektrowniach [11]
Fig.6.
Structure of levalized cost of electricity generation in representative power stations [11]

 

Według informacji przekazanej przez Dyrektora DEJ ME podczas posiedzenia KPE PAN, w dniu 11 sierpnia 2017 r. kierownictwo ME zapoznało się i przedyskutowało propozycje finansowania projektu jądrowego, które przedstawione zostaną członkom RM [12]. Należy podkreślić, że w czerwcu 2018 r. to organizacje techniczne: NOT, SEP, PTN i SEREN wystapiły do Prezesa RM o przyśpieszenie relizacji PPEJ, a w lipcu 2018 r. przedstawiciele tych środowisk odbyli spotkanie z parlamentarzystami RP.

PPEJ został uwzględniony w „Strategii na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju” w rozdziale Energia [13]. W zakresie działania, którego celem jest zapewnienie powszechnego dostępu do energii pochodzącej z różnych źródeł. Do osiągnięcia tego celu niezbędne jest (m.in.) wdrożenie energetyki jądrowej. Jest ono częścią kierunku interwencji IV.1. (Poprawa bezpieczeństwa energetycznego kraju. Wspieranie pozyskiwania i wykorzystania energii z nowych źródeł (m.in. energetyka jądrowa)). Wg cytowanego dokumentu konieczna jest kontynuacja prac nad programem w celu dywersyfikacji źródeł energii, zmniejszenia wpływu energetyki na środowisko, a także zapewnienia rozwoju ośrodków naukowo-badawczych oraz polskiego przemysłu (w tym także z uwzględnieniem działalności eksportowej). Wg dokumentu, decyzja zasadnicza zapadnie po wykonaniu przez Ministra Energii odpowiednich analiz oraz po uzyskaniu ofert dostawców technologii, które pozwolą na określenie nakładów inwestycyjnych niezbędnych do poniesienia i potwierdzą m.in. opłacalność inwestycji w energetykę jądrową w polskich warunkach.

Główne podmioty realizujące PPEJ, to: 

  • PGE SA, jako główny udziałowiec za pośrednictwem spółki zależnej PGE EJ1 przygotowuje proces inwestycyjny na rzecz budowy pierwszej elektrowni jądrowej – przetargi, lokalizacje i przygotowania do budowy, 
  • Państwowa Agencja Atomistyki przygotowuje się do pełnienia roli dozoru jądrowego w sytuacji budowy i istnienia energetyki jądrowej w Polsce (reorganizacja, szkolenie nowych pracowników, współpraca z partnerami zagranicznymi),
  • Zakład Unieszkodliwiania Odpadów Promieniotwórczych – odpowiada za gospodarkę odpadami i wypalonym paliwem, uczestniczy w przygotowaniu budowy nowego składowiska odpadów promieniotwórczych, 
  • Otoczenie naukowe i badawcze – konsolidacja instytutów, przygotowanie wybranych instytutów naukowych i uczelni wyższych do działania na rzecz rozwoju energetyki jądrowej.

W nowo opublikowanym projektcie rozwoju energetyki do roku 2040 [15] stwierdzono, że z prowadzonych analiz wynika, że poparcie społeczne dla energetyki jądrowej zostało odbudowane. Warto zauważyć, że budowa elektrowni jądrowej może być zrealizowana aż do 60% wartości projektu przez polskie przedsiębiorstwa we współpracy z ośrodkami naukowo-badawczymi.

W chwili obecnej prace w ramach Programu koncentrują się na przeprowadzeniu badań lokalizacyjnych i środowiskowych. W 2016 roku wybrano dwie lokalizacje: (1) „Lubiatowo-Kopalino” i (2) „Żarnowiec” do przeprowadzenia badań lokalizacyjnych i środowiskowych. W marcu 2017 r. rozpoczęto badania lokalizacyjne i środowiskowe w obu lokalizacjach.

Podsumowanie

Ważnym stwierdzeniem dotyczącym konieczności rozwoju energetyki jądrowej w Polsce jest opinia zawarta w dokumencie Ministerstwa Gospodarki z roku 2015 [14] oparta o analizy wykonane przez: Krajową Agencję Poszanowania Energii S.A.(2013); Agencję Rynku Energii S.A.(2013); National Technical University of Athens dla Komisji Europejskiej (2013); Instytut Gospodarki Surowcami Mineralnymi i Energią PAN (2013) oraz Stowarzyszenie Elektryków Polskich (2014). Stwierdza ona, że wysokie ceny uprawnień do emisji CO2 zdecydują o opłacalności wymiany bloków węglowych na nowe o wysokiej sprawności, skali wzrostu udziału gazu ziemnego oraz OZE, a także o konkurencyjności energetyki jądrowej. Do tego stwierdzenia należy dodać inne aspekty środowiskowe wynikające ze spalania paliw kopalnych; emisja SOx i NOx (w dużej części ograniczona przez stosowanie kosztownych technik odsiarczania I odazotowania spalin), emisja cząstek PM2.5 (ograniczana przez stosowanie wysokosprawnych elektrofiltrów, które w przyszłości muszą być zastąpione przez elektrofiltry mokre lub systemy elektrofiltry/ filtry workowe); emisja rtęci i wielopierścieniowych związków organicznych (problem nierozwiązany). Należy wspomnieć, że roczne zużycie paliwa do zasilania bloku 1000 MWe, wynosi około 3 milionów ton w przypadku opalania jednostki węglem kamiennym oraz około 25 ton w przypadku zastosowania paliwa uranowego. Podtrzymanie stabilności systemu energetycznego każdego kraju wymaga budowy wysokoefekywnych, skoncentrowanych jednostek energetycznych, w przypadku elektrowni jądrowej na zabudowę bloku o mocy 1000 MWe potrzeba zapewnić obszar rzędu 0,4 km 2.

Według poddanego obecnie konsultacjom projektu PEP 2040 [15] przygotowanego przez Ministerstwo Energii uruchomienie pierwszego bloku (o mocy ok. 1-1,5 GW) pierwszej elektrowni jądrowej przewidziano na 2033 r. W kolejnych latach planowane jest uruchomienie kolejnych pięciu takich bloków (do 2043 r.). Terminy te wynikają z bilansu mocy w krajowym systemie elektroenergetycznym. Bez dodatkowych inwestycji w nowe źródła energii właśnie w tym czasie wystąpią dalsze ubytki w pokryciu wzrostu zapotrzebowania na moc, wynikające z wyeksploatowania istniejących jednostek wytwórczych, zwłaszcza węglowych. Jednocześnie pozwoli to na oczekiwane ograniczenie globalnej emisji zanieczyszczeń powietrza (zarówno CO2, jak i innych np. NOX, SOX) z sektora energii [15]. Oczywiście ważną rolę odegrają również OZE, wśród których ważną rolę w naszym kraju winny odgrywać biogazownie, w których budowie wykorzystywane są bardzo efektywne i nowoczesne rozwiązania krajowe [16].

Z wcześniej przedstawionych materiałów można stwierdzić, że kraje ościenne, takie jak: Białoruś, Ukraina, Słowacja i Czechy, wdrażają energetykę jądrową i kraje, które już ją posiadają osiągnęły duże oszczędności związane z ograniczeniem strat w środowisku naturalnym i ograniczeniem wpływu energetyki opartej o spalanie paliw kopalnych na zdrowotność populacji. Ważnym stwierdzeniem, wynikającym z przebiegu wdrażania programów energetycznych do roku 2030, bez względu na zmianę rządów (co było tragiczne w odniesieniu do Ukrainy), jest fakt, że raz przyjęte kierunki działań pozostają niezmienne [17].

Spośród sąsiadów Polski, jedynie Niemcy wykluczyły dalsze wykorzystywanie opcji jądrowej. Zapewnią one sobie stabilność zasilania ludności i przemysłu w energię elektryczną poprzez dalsze wykorzystanie źródeł spalających (w tym gaz) oraz import. Konkurencja przemysłu na rynku światowym zostanie zachowana przez dopłaty dla przemysłu.

Podziękowania

Studium publikowane w tym artykule powstało w ramach prac statutowych finansowanych przez MNiSzW. W opracowaniu wykorzystano fragmenty tekstu autora przygotowanego dla potrzeb raportu „Polska Energetyka w Horyzoncie 2050 – Wybrane Aspekty Technologiczne”, Komitet Problemów Energetyki PAN, Gliwice, Warszawa 2018 (http://www. kproblen.pan.pl/images/stories/pliki/ pdf/2019_monografia/Polska_Energetyka_ w_Horyzoncie_2050.pdf)

Postscriptum

W roku 1999 w Warszawie odbyła się konferencja, w której wzięło udział 12 laureatów nagrody Nobla, a sesji, w której wygłaszałem referat przewodził prof. F. Sherwood Rowland, jeden z trzech naukowców, którzy określili przyczyny powstawania dziury ozonowej. W końcowym zdaniu swego referatu stwierdziłem: najczystsze powietrze można znaleźć nad oceanem, nad wioskami jest już 10 razy bardziej zanieczyszczone, nad małymi miastami 35 razy a nad dużymi miastami aż 150 razy. W specjalnych warunkach ten wzrost w ostatnim przypadku może sięgać 4000 razy. Minęło 20 lat od tego czasu, a zmiany nie są takie jakie by były oczekiwane [18].

L I T E R AT U R A

[1] Andrzej G. Chmielewski, Tomasz Smoliński, Polityka energetyczna wybranych krajów Europy, rola energetyki jądrowej, Instal, 2/2015, 12 – 18 www.informacjainstal.com.pl

[2] EEA, 2012, CO2 Emission Trends, http://www. eea.europa.eu/pressroom/publications/ghg- -trends-and-projections-2012/

[3] A Clean Planet for all – A European strategic long-term vision for a prosperous, modern, competitive and climate neutral economy, COMMUNICATION FROM THE COMMISSION TO THE EUROPEAN PARLIAMENT, THE EUROPEAN COUNCIL, THE COUNCIL, THE EUROPEAN ECONOMIC AND SOCIAL COMMITTEE, THE COMMITTEE OF THE REGIONS AND THE EUROPEAN INVESTMENT BANK; Brussels, 28.11.2018; https://ec.europa.eu/clima/sites/ clima/files/docs/pages/com_2018_733_ en.pdf

[4] Report on a Roadmap for moving to a competitive low carbon economy in 2050 (2011/2095(INI)); EU Parlliament Plenary sitting, Committee on the Environment, Public Health and Food Safety, 8.2.2012; http://www.europarl. europa.eu/sides/getDoc.do?type=REPORT&reference= A7-2012-0033&language=EN

[5] World Energy Outlook 2017, IEA/OECD, Paris, 2017 http://www.iea.org/media/weowebsite/ 2017/Chap1_WEO2017.pdf

[6] Air quality in Europe — 2018 report, 12/2018, European Environment Agency, 2018; https:// www.eea.europa.eu/publications/air-quality-in- -europe-2018

[7] ЛИТЕР, Известный польский ученый посетил Аксускую электростанцию, 1 ноября 2016, вторник https://liter.kz/ru/news/show/25243izvestnyi_ polskii_uchenyi_posetil_aksuskuyu_ elektrostanciyu

[8] International Status and Prospects for Nuclear Power 2017, Report by the Director General, Board of Governors General Conference, IAEA, Vienna, 2017, https://www.iaea.org/About/ Policy/GC/GC61/GC61InfDocuments/English/ gc61inf-8_en.pdf

[9] World Nuclear Association, http://www.world- -nuclear.org/information-library/current-and- -future-generation/nuclear-power-in-the-world- -today.aspx

[10] Clean Energy Wire, Germany’s energy consumption and power mix in charts, 2018 https://www.cleanenergywire.org/factsheets/ germanys-energy-consumption-and-power-mix- -charts

[11] Prognoza struktury mocy wytwórczych do roku 2030 przy określonych parametrach techniczno ekonomicznych dla elektrowni jądrowej, ARE S.A., Warszawa, wrzesień 2013 http://docplayer.pl/2828144-Aktualizacjaprognozy- zapotrzebowania-na-paliwa-ienergie- do-roku-2030.html

[12] Józef Sobolewski, Program polskiej energetyki jądrowej, Prezentacja na posiedzeniu Komitetu Problemów Energetyki,Polskiej Akademii Nauk, Warszawa, 25.05.2018 http://www.kproblen.pan.pl/images/stories/ p l i k i / p d f / 0 5 2 0 1 8 / P r o g r a m – P E J _ PAN_20180525.pdf

[13] Strategia na rzecz Odpowiedzialnego Rozwoju do roku 2020 (z perspektywą do 2030 r.), Warszawa, 2016/17; https://www.miir.gov.pl/ media/48672/SOR.pdf

[14] Wnioski z analiz prognostycznych na potrzeby Polityki energetycznej Polski do 2050 roku (Załącznik Projekt – wersja 2.0), Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, czerwiec 2015 r. http://docplayer.pl/66538264-Wnioski-z-analiz- prognostycznych-na-potrzeby-politykienergetycznej- polski-do-2050-roku.html

[15] Polityka Energetyczna Polski do roku 2040 (PEP2040), Ministerstwo Energetyk, i projekt w. 1.2 – 23.11.2018, https://www.gov.pl/documents/ 33372/436746/PEP2040_projekt_ v12_2018-11-23.pdf/ee3374f4-10c3-5ad8- 1843-f58dae119936

[16] Zalewski, M., Chmielewski, A., Palige, J., Roubinek, O., Wierzchnicki, R., Usidus, J. Rozwiązania technologiczne instalacji do wytwarzania biogazu z surowców roślinnych, Instal, 2012 | nr 12 | 41-43 https://www.cire.pl/pokaz-pdf-%252Fpliki% 252F2%252Fzalewski.pdf

[17] Andrzej G. Chmielewski, Nuclear Power for Poland, World Journal of Nuclear Science and Technology, (3) 2013, s. 123-130; https://www. researchgate.net/publication/262067050_Nuclear_ Power_for_Poland

[18] Andrzej G. Chmielewski, Environmental Effects of Fossil Fuel Combustion, Proceedings of international conference The Discovery of Polonium and Radium – Its Scientific and Philosophical Consequences, Benefits and Treats to Mankind, CUN PAN, Warszawa, 1999, s. 327 – 340; ISBN 83-908795-7-3