Atom może być tańszy o 35 procent. Przełomowy raport

2 stycznia 2019, 12:30 Alert
atom energetyka jądrowa

Nowe elektrownie jądrowe mogą stać się konkurencyjne w Europie i Ameryce Północnej, jeśli operatorzy będą priorytetowo traktować sposób wykonywania prac budowlanych, zarządzanie projektem i inne czynniki, które wpływają na zmniejszenie kosztów inwestycji w Azji – wynika z nowego raportu Energy Technologies Institute (ETI).

Brytyjski Instytut Technologii Energetycznych (Energy Technologies Institute – ETI) opublikował raport na temat czynników generujących koszty i możliwości ich redukcji dla nowych projektów budowy reaktorów jądrowych.

Rozpoczęty w październiku 2017 roku projekt Nuclear Cost Drivers Project jest pierwszym studium opartym na realnych danych, dotyczącym globalnych kosztów budowy elektrowni jądrowych. Sześciomiesięczne badanie miało na celu wskazanie przyczyn, dla których ostanie projekty jądrowe realizowane w Ameryce Północnej i Europie cechują się opóźnieniami w harmonogramach realizacji i znacznym wzrostem planowanych kosztów. Naukowcy przebadali 33 elektrownie jądrowe i skupili się na zakładach, które były eksploatowane lub które mają zostać ukończone w 2018 roku.

Badanie było prowadzone przez ośrodki CleanTech Catalyst (CTC) i Lucid Strategy i zostało niezależnie zweryfikowane przez Tima Stone’a, prezesa Nuclear Risk Insurers.

Naukowcy przeanalizowali osiem różnych czynników wpływających na koszty i doszli do wniosku, że czynnikami o „dużym znaczeniu” są: łańcuch dostaw, praca, zarządzanie i rozwój projektu, podczas gdy sposób realizacji budowy, kontekst polityczny i regulacyjny, wyposażenie i materiały oraz projekt elektrowni dostarczony przez konstruktora mają „średnie znaczenie”.

W przypadku wszystkich ośmiu czynników generujących koszty, projekty europejskie i północnoamerykańskie miały najniższą średnią ocenę wydajności i mogłyby czerpać wiele doświadczeń z szybszych i tańszych projektów realizowanych w Azji. Uśredniony koszt energii (LCOE) dla dużych reaktorów Gen III/III + w Europie i Ameryce Północnej wyniósł 10 387 USD/kW lub 132 USD/MWh.

Koszty budowy elektrowni jądrowych w przeliczeniu na MW mocy zainstalowanej są najwyższe w Stanach Zjednoczonych i Europie i kształtują się odpowiednio w przedziale od 8 mln USD/MW (Europa) do 12 mln USD/MW (USA), podczas gdy koszty takich inwestycji w ZEA, Japonii, Rosji, Korei i Chinach są znacznie niższe i kształtują się na poziomie ok. 4-5 mln USD/MW (w ZEA i Rosji poniżej 4 mln USD /MW).

Poprzez poprawę wskaźników w tych ośmiu kluczowych czynnikach kosztowych, projekty europejskie i północnoamerykańskie mogą zmniejszyć koszty budowy o ponad 35 procent – zapisano w raporcie.

Nawet bez wdrażania nowych technologii elektrownie jądrowe mogą stać się „konkurencyjnym pod względem kosztów sposobem rozwiązywania problemu globalnego ocieplenia, jeśli przestrzegane będą najlepsze zasady planowania i praktyk budowlanych” – powiedziała Kirsty Gogan, dyrektor CTC.

Wykres 1. Całkowite koszty budowy różnych elektrowni jądrowych na świecie

Wykres 1. Całkowite koszty budowy różnych elektrowni jądrowych na świecie

Badanie przeprowadzono w okresie, gdy Wielka Brytania poszukuje sposobów na przyspieszenie redukcji kosztów i stara się wdrożyć wnioski i doświadczenia z projektu realizowanego przez EDF w Hinkley Point C do inwestycji w energetyce jądrowej, planowanych w nadchodzących latach w Wylfa, Sizewell i innych lokalizacjach.

Doświadczenie globalne

Raport ETI porównywał elektrownie na zasadzie podobieństwa, przyjmując współczynnik mocy 95 procent i stosując wspólną stopę procentową w wysokości 7 procent, standardowe koszty paliwa, okres amortyzacji 60 lat i tą samą stopę procentową w trakcie pracy elektrowni jak i w fazie jej budowy.

Niedawne wyzwania i trudności występujące podczas budowy elektrowni w Europie i Ameryce Północnej można tylko częściowo przypisać „kontekstowym” czynnikom lokalnym, takim jak wpływ dziesięcioleci działalności przemysłu na stan zasobów w łańcuchu dostaw – czytamy w raporcie.

Według raportu deweloperzy w Chinach, Korei Południowej i Japonii:

  • Mieli większe doświadczenie w realizacji dużych, złożonych projektów budowlanych.
  • Korzystali ze znacznie mniej kosztownej i wydajniejszej pracy.
  • Ich władze regulacyjne są opłacane przez rząd, a nie przez dostawcę reaktora lub dewelopera realizującego projekt.
  • Mimo, że regulator jest wystarczająco niezależny, to jest skoncentrowany na zrealizowaniu projektu.
  • Chiny czerpią korzyści ze zdolności państwowych przedsiębiorstw do szybkiego podejmowania dużych decyzji inwestycyjnych po ustaleniu przez rząd kierunku politycznego.
  • Wszystkie trzy kraje korzystają z dorobku kultur, w których długotrwałe procesy o sporne sprawy są niezwykle rzadkie w przypadku problemów lokalnych.

Studium przypadków

Studia przypadków sześciu reaktorów uwzględnione w raporcie podkreślają szeroki zakres doświadczeń i możliwości redukcji kosztów realizacji przyszłych projektów.

Wykres 2. Redukcja kosztów występująca przy budowie kolejnych bloków elektrowni jądrowej Sizewell

Wykres 2. Redukcja kosztów występująca przy budowie kolejnych bloków elektrowni jądrowej Sizewell

1) Sizewell B i propozycja Nuclear Electric budowy Sizewell C: czynniki, które zwiększają koszt projektu (np. pierwsza konstrukcja tego rodzaju FOAK, nowy łańcuch dostaw, niedoświadczony personel itd.) mogą być poprawione w przypadku kolejnych jednostek. Studium przypadku Sizewell wyraźnie pokazuje, w jaki sposób zwielokrotnienie bloków może spowodować, dzięki ponownemu wykorzystaniu głównych wykonawców projektu i jednoczesnemu budowaniu wielu obiektów, obniżenie kosztów o połowę – z 8 mln USD/MW (jeden blok) do 4 mln USD/MW (przy dwóch kolejnych bliźniaczych blokach).

2) Barakah 1-4, ZEA (częściowo ukończona): efektywność budowy wielu bloków obejmowała wspólne wykorzystywanie infrastruktury, jeden wysiłek organizacyjny dla kilku lokalizacji, zakupy hurtowe oraz wspólne koszty ogólne.

3) Vogtle 3 i 4, USA (w budowie): koszty mogą szybko wzrosnąć, gdy czynniki kosztowe będą nieumiejętnie zarządzane lub odzwierciedlą kontekst, taki jak brak gotowego łańcucha dostaw lub wysokie ceny rozliczeniowe regulatora.

4) Rolls-Royce SMR: wiele zagrożeń wzrostem kosztów można wyeliminować w trakcie projektowania zakładu.

5) Wysokotemperaturowy Reaktor Badawczy Japan Atomic Energy Agency: wykazuje potencjalną efektywność nisko kosztowej zaawansowanej technologii jądrowej.

6) Reaktor na stopionych solach (Generic Molten Salt Reactor): zastosowanie stopionych soli jako chłodziwa (lub kombinacji paliwa i chłodziwa) umożliwia uzyskanie redukcji kosztów, w tym niższe wymagania materiałowe i oszczędności wynikające z budowy modułowej.

Cele brytyjskie

W grudniu 2017 r. brytyjska Rada Przemysłu Jądrowego (NIC) zobowiązała się do obniżenia kosztów budowy nowych elektrowni jądrowych o 30 procent do 2030 roku. w ramach kontraktu dotyczącego sektora jądrowego Nuclear Sector Deal zawartego w nowej strategii przemysłowej rządu brytyjskiego.

Aby osiągnąć ten cel, przemysł i rząd muszą współdziałać, aby zmaksymalizować korzyści wynikające z ekonomiki skali i seryjności projektów jądrowych, wdrożyć zaawansowane technologie budowlane w celu zwiększenia wydajności, usprawnić proces legislacyjny i regulacyjny oraz obniżyć koszt kapitału – podaje NIC w swoim raporcie.

Raport ETI podkreśla, że samo uruchomienie dużej floty reaktorów niekoniecznie gwarantuje redukcję kosztów, chyba że deweloperzy wdrożą „dobrze zaprojektowany i zamierzony program, który oferuje wiele możliwości redukcji kosztów przez wszystkich jego głównych uczestników”.

Łącznie raport wskazał 35 możliwych sposobów redukcji kosztów. Czynnikami uznanymi za najważniejsze w Wielkiej Brytanii są:

  • Posiadanie kompletnego projektu instalacji przed rozpoczęciem jej budowy.
  • Postępowanie zgodne z najlepszymi praktykami budowlanymi.
  • Projekt uwzględniający budowę wielu jednostek w jednej lokalizacji.
  • Wdrażanie innowacyjnych rozwiązań w zakresie metod zarzadzania pracami związanymi z projektami jądrowymi.
  • Uzależnienie wsparcia rządowego od systematycznego stosowania najlepszych praktyk i środków redukcji kosztów.
  • Opracowanie programu bodźców do sięgania po zgromadzone doświadczenia, potencjalnie realizowanego przez nowo utworzony podmiot.
  • Większa rola rządu we wspieraniu procesu finansowania projektów jądrowych.
  • Dokonanie zmian w regulacjach, aby skupić się na zapewnieniu bezpieczeństwa opłacalności projektu.

Koszt kapitału jest kolejnym kluczowym czynnikiem generującym koszty budowy obiektu jądrowego. Brytyjski przemysł jądrowy zalecił rządowi oszacowanie szeregu modeli finansowania w celu obniżenia kosztu kapitału, w tym podział ryzyka na wczesnym etapie projektu pomiędzy rządem a deweloperem. W przypadku projektu Hinkley point C koncern EDF i jego chińscy partnerzy ponoszą wszelkie ryzyko związane z budową. W rezultacie, gwarantowana przez rząd cena kontraktu różnicowego (CfD) dla projektu wynosiła 92,50 funtów za MWh (108,4 EUR/MWh, 126,8 USD/MWh), przez wielu uważana za niekonkurencyjną, biorąc pod uwagę spadające koszty energii odnawialnej.

W raporcie dotyczącym sektora energii jądrowej NIC stwierdza, że obniżenie kosztu kapitału o 1 procent w przypadku nowego projektu jądrowego może doprowadzić do obniżenia ceny CfD o 10 procent.

Ocena nowych modeli finansowania powinna „uwzględniać zmieniający się profil ryzyka w całym okresie istnienia projektu i poszukiwać możliwości obniżania kosztu finansowania ryzyka na wczesnym etapie i późniejszego jego refinansowania, w obecnych ramach prawnych” – stwierdza NIC.

Nuclear Energy Insider