Strupczewski: Dla Chin i Polski atom to sposób na walkę ze smogiem

18 lipca 2017, 14:30 Atom
Elektrownia atomowa Takahama Elektrownia jądrowa Takahama w Japonii. Fot. Wikimedia Commons

Chiny, których obecna strategia energetyczna jest oparta na węglu, na coraz większą skalę korzystają z elektrowni jądrowych. To sposób na ograniczenie skażenia powietrza. Patrząc na chińskie doświadczenia, Kraj Środka to ciekawy przykład dla Polski – mówi w rozmowie z portalem BiznesAlert.pl dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. nadzw. z Narodowego Centrum Badań Jądrowych.

dr inż. Andrzej Strupczewski, prof. nadzw. Narodowego Centrum Badań Jądrowych: Na jakim etapie jest obecnie rozwój chińskiego programu jądrowego? W Europie są wielkie problemy z finansowaniem, a jak to wygląda w przypadku Chin?

Wzrost zapotrzebowania Chin na energię elektryczną stopniowo maleje. W 2014 roku wyniósł on 14% rocznie, przy wzroście produktu krajowego brutto (PKB) 10%. W 2015 r. wzrost zapotrzebowania na energię elektryczną wyniósł tylko 0,5%, podczas gdy wzrost PKB wyniósł 6,9%. Zużycie energii elektrycznej na mieszkańca w 2012 r. wynosiło 3510 kWh, w roku 2030 ma dojść do 5500 kWh, a w 2050 r. do 8500 kWh rocznie. Produkcja energii elektrycznej z elektrowni jądrowych w 2015 roku wzrosła o 24%. Średnie tempo budowy nowych bloków jądrowych w latach 2005 do 2020 to 3,4 GWe na rok, a w latach ma wynosić 9 GWe na rok.

W Chinach pracuje 36 reaktorów energetycznych, 21 jest w stadium budowy, a wkrótce ma rozpocząć się budowa wielu dalszych. Zaplanowano budowę wielu nowych reaktorów, włącznie z najnowszymi modelami na świecie, co ma zapewnić podwojenie mocy zainstalowanej w elektrowniach jądrowych do przynajmniej 58 GWe około 2021 roku, wzrost do 150 GWe do 2030 roku i dalszy znaczny wzrost do 2050 roku.

Chiny opierają swą strategie jądrową na wprowadzaniu zamkniętego cyklu paliwowego, tzn. na przerobie paliwa wypalonego, odzyskiwaniu zeń materiału rozszczepialnego i ponownym wykorzystaniu go do produkcji elementów paliwowych. Chiny są w dużej mierze samowystarczalne w projektowaniu i budowie reaktorów, a także w wielu aspektach cyklu paliwowego, ale wykorzystują w pełni osiągnięcia technologii zachodniej, dopasowując ją i doskonaląc stosownie do swoich potrzeb. W porównaniu z innymi krajami, silną stroną Chin jest łańcuch dostaw dla budowy elektrowni jądrowych.

China zmierzają do wejścia na rynki światowe poprzez eksport technologii jądrowej włącznie z ciężkimi elementami w łańcuchu dostaw.
Koszty reaktorów chińskich są niższe niż reaktorów w Unii Europejskiej i USA. W maju 2013 r. oceniano koszty bloków AP1000 w Sanmen na 2440 USD/kW, podczas gdy bloki chińskie CPR-1000 budowano przy nakładach inwestycyjnych 2045 USD/kW. Koszty energii elektrycznej z elektrowni jądrowych wynoszą powyżej 68 USD/MWh. Dla bloków z chińskimi reaktorami CAP1400 nakłady inwestycyjne oceniono na 2454 USD/kW, a koszty energii elektrycznej na 59 USD/MWh. Nakłady inwestycyjne na dwa reaktory EPR w Tianshan wraz z paliwem do 2026 roku wyniosły 8 mld USD, z czego koszt reaktorów to 3,5 mld USD. Chińskie przedsiębiorstwa zapewnią 2,4 mld USD, a resztę dadzą pożyczki bankowe, gwarantowane przez Centralny Bank Francji. Francuskie kredyty eksportowe wyniosą 2,4 mld USD i pokryją koszty zakupów we Francji ciężkiego wyposażenia takiego jak wytwornice pary dla bloku nr. 1.
Finansowanie nowych elektrowni jądrowych nie stanowi problemu.

– Czy dla Chin to szansa na przejście na zeroemisyjną energetykę?

Jednym z głównych powodów zwiększania mocy energetyki jądrowej w Chinach jest chęć redukcji zanieczyszczeń powietrza powodowanych przez elektrownie opalane węglem. Straty ekonomiczne powodowane przez te zanieczyszczenia ocenił Bank Światowy na 6% produktu krajowego brutto, a chroniczny smog we wschodniej części Chin jest powodowany właśnie spalaniem węgla. Oficjalne pomiary zawartości pyłu drobnego poniżej 2,5 mikrona, stanowiącego największe zagrożenie dla zdrowia wykazały, że w Pekinie w dniu 12 stycznia 2013 r. stężenie tego pyłu doszło do 993 mikrogramów na metr sześcienny, podczas gdy według wytycznych WHO nie powinno ono przekraczać 25 mikrogr./m3

W 2012 roku Chiny były największym na świecie emiterem dwutlenku węgla – emitowały 9,64 Gt CO2 – a roczny wzrost emisji CO2 w Chinach stanowił 70% wzrostu na całym świecie. W marcu 2014 roku premier Chin oświadczył, że Chiny podejmują wojnę z emisją zanieczyszczeń i przyspieszą zamykanie elektrowni węglowych. Dla zrealizowania tej polityki oczyszczania powietrza, konieczne jest rozwijanie energetyki jądrowej.

– Jakimi dostępnymi technologiami dysponują obecnie Chiny?

Technologia jądrowa rozwijana w Chinach ma swe korzenie we Francji, Kanadzie, w Rosji i w USA, przy czym krajowe udoskonalenia bazują głównie na technologii francuskiej. Najnowsze elektrownie jądrowe pochodzą z USA i z Francji. Korporacja SNPTC przyjęła reaktor AP1000 firmy Westinghouse jako podstawę swej technologii i opracowała chiński reaktor CAP1400. Chiny oferują ten reaktor jako produkt chińskiej myśli technicznej i wspierają swą ofertę propozycją usług w całym cyklu paliwowym. W 2015 roku głównym produktem eksportowym był reaktor Hualong One. Polityka eksportu elektrowni jądrowych jest jednym z głównych 16 kierunków rozwoju chińskiej nauki i techniki. Chińczycy planują, że w 2040 roku moc reaktorów PWR dojdzie do 200 GW,e a moc reaktorów prędkich będzie stopniowo rosła, przynajmniej do 200 GWe w 2050 i 1400 GWe w 2100 roku.

– Czy Chiny dysponują wiedzą oraz doświadczeniem, które może zainteresować kraje Europy Środkowo – Wschodniej w sektorze jądrowym?

Niewątpliwie jako kraj o największym na świecie programie jądrowym Chiny dysponują doświadczeniem interesującym dla krajów europejskich, w tym i dla Polski. Warto zauważyć, że Chińczykom udało się przeprowadzić proces budowy reaktorów EPR w Taishan szybciej, niż miało to miejsce w Finlandii (Olkiluoto 3) i we Francji (Flamanville 3). Szybciej i taniej niż w Europie powstają także chińskie reaktory CAP1400. Dzięki seryjnej budowie wielu reaktorów Chińczycy dysponują wyszkolonymi kadrami i doświadczeniem w praktycznym rozwiazywaniu problemów dostaw i budowy elektrowni jądrowych.

Firmy chińskie oferują dostawy reaktorów chińskich wraz z zapewnieniem częściowego finansowania budowy. Firmy CNNC i SNPTC oferują reaktory CAP1400, a firma CGN ukierunkowana na eksport do Europy oferuje reaktor Hualong One. Chiny deklarują, że są gotowe do budowania reaktorów przy różnych modelach finansowania, mianowicie

EPC (Engineering, Procurement, Construction – finansowanie prac inżynieryjnych, dostaw i budowy), BOT (Build – Operate – Transfer) – Model, w którym powstaje spółka z mieszanym kapitałem Joint Venture, która działa jako kupujący, właściciel i operator elektrowni, a po określonym czasie, w ciągu którego zwracany jest kapitał i pożyczki zaciągnięte na budowę, elektrownia jądrowa przekazywana jest na własność miejscowej firmy energetycznej  BOO (Build-own-operate) – model, w którym organizacja prywatna buduje, posiada i eksploatuje elektrownię jądrową z poparciem ze strony rządu.Możliwe finansowanie ze strony Chin jest atrakcyjne dla państw budujących nowe elektrownie jądrowe.

– Czy Polska może skorzystać z wiedzy i technologii Chin przy tworzeniu własnego programu jądrowego?

Tak, problemy energetyki polskiej opartej na węglu są podobne jak w Chinach, a zanieczyszczenie powietrza w polskich miastach jest wprawdzie dużo mniejsze niż w Chinach, ale zbyt wysokie jak na państwo leżące w centrum Europy. Droga przyjęta przez Chiny – rozwijanie energetyki jądrowej by zapewnić gospodarce dostatek energii elektrycznej i zmniejszyć zanieczyszczenie powierza – może być przykładem do naśladowania w Polsce. Doświadczenie Chin we wdrażaniu technologii francuskiej (EPR w Taishan) i amerykańskiej (AP1000 w Sanmen) może być bardzo cenne, jeśli Polska będzie budować jeden z tych reaktorów. Możliwe jest także, że Chiny zaoferują Polsce reaktor własnej konstrukcji po atrakcyjnej cenie.

Nad bezpieczeństwem chińskich elektrowni jądrowych czuwa National Nuclear Safety Administration (NNSA) utworzona w 1984 roku, a obecnie podporządkowana Ministerstwu Ochrony Środowiska. Kierownik NNSA jest w randze wiceministra. Przy ocenach bezpieczeństwa reaktorów AP1000 NNSA współpracuje blisko z amerykańskim dozorem jądrowym US NRC, a także z IAEA i OECD, co zapewnia NNSA wysoką wiarygodność. Po Fukushimie zawieszono wydawanie zezwoleń na nowe elektrownie jądrowe i przeprowadzono gruntowne sprawdzenie wszystkich projektów jądrowych, łącznie z blokami aktualnie budowanymi. Po zakończeniu inspekcji wznowiono prace budowlane i projektowe. W 2012 roku wprowadzono wszystkie zalecenia IAEA jako obowiązujące i przeprowadzono publiczną dyskusję zabezpieczeń, mających zapewnić, że w elektrowniach jądrowych nie dojdzie do awarii groźniejszej niż określona przez IAEA jako INES poziom 3 ( „poważne wydarzenie”). Dotychczas w Chinach nie było zdarzeń groźniejszych niż INES poziom 2.

Rozmawiał Bartłomiej Sawicki