font_preload
PL / EN
Atom Energetyka 12 lipca, 2019 godz. 7:30   
KOMENTUJE: Adam Rajewski

Rajewski: Małe reaktory jądrowe nie zbawią klimatu. Nie ma alternatywy wobec dużego atomu (ROZMOWA)

atom pixabay Atom. Fot: Pixabay

Publicysta Bloomberga Michael Lieberich przekonuje na łamach tego prestiżowego portalu, że świat myśląc o powstrzymaniu globalnego ocieplenia, musi utrzymać przy życiu istniejące elektrownie atomowe i maksymalnie przedłużyć ich żywotność. Tymczasem wiele projektów w USA i Europie zostało ostatnio porzuconych. Dlatego też, o ile należy utrzymać te istniejące, to kolejne muszą – jego zdaniem – być już budowane w tańszy i bardziej innowacyjny sposób. Publicysta twierdzi, że rozwiązaniem mogą być małe, modułowe reaktory (SMR). Jednak zdaniem Adama Rajewskiego z Politechniki Warszawskiej SMR nie są alternatywą dla dużych bloków jądrowych. – To obecnie konstrukcje z papieru – powiedział w rozmowie z portalem BiznesAlert.pl.

W komentarzu Liebricha czytamy, że seryjna produkcja małych reaktorów jądrowych może obniżyć koszty energii z atomu. Ich zwolennicy mówią, że mogą one wytwarzać jedną MWh za około 45 USD dolarów. Czy Pana zdaniem jest to realna perspektywa?

Trudno powiedzieć, czy to realne, bo na dziś nie wiadomo ile ta technologia będzie naprawdę kosztować. W odniesieniu do reaktorów modułowych dysponujemy dziś co najwyżej deklaracjami firm je projektujących, bo nie podpisano jeszcze żadnej umowy na dostawę tego typu jednostki. Te deklaracje wcale zresztą nie wskazują na jednoznaczną przewagę technologii reaktorów małych – wskazują one faktycznie na koszty mocy niższe, niż w przypadku niektórych realizowanych dużych inwestycji, jak Vogtle czy Olkiluoto, ale trzeba pamiętać, że w deklaracjach, a nawet w podpisanych kontraktach, tamte też miały być znacznie tańsze. Doświadczenie uczy, że w przypadku zaawansowanych technologii, nie tylko energetycznych, początkowe deklaracje dotyczące kosztów i terminów nie zawsze się sprawdzają. Dodatkowo bloki z reaktorami małymi będą się charakteryzowały niższą o kilka punktów procentowych sprawnością, co znowu nie wróży najlepiej lepszej ekonomii produkcji energii. I wreszcie trzeba pamiętać, że koszt inwestycji w reaktor jądrowy, to nie tylko koszt jego budowy, ale także koszt przygotowań formalnych, środowiskowych itd., które nie ulegną uproszczeniu (a więc nie będą też tańsze) tylko dlatego, że reaktor jest mały. Dlatego twierdzenie, że na pewno będzie taniej wydaje się trudne do uzasadnienia na dziś. Wiadomo zaś, że reaktory małe będą stanowiły mniejsze wyzwanie dla pojedynczego inwestora, gdyż obniży się bezwzględna kwota, jaką trzeba będzie wyłożyć żeby w ogóle zacząć inwestycję w atom, ale na tym pewniki się kończą. Dziś zresztą nawet jeśli mówimy o tradycyjnych, dużych reaktorach, trudno powiedzieć jednoznacznie „ile to kosztuje” w sposób wiążący dla całego świata, bo w zależności od modelu realizacji inwestycji, dostawcy i kraju kwoty są bardzo różne. W tym świetle deklarowanie konkretnych cen energii z technologii SMR wydaje się dość odważne.

Autor tekstu przekonuje, że należy utrzymać stare bloki jądrowe, a zamiast budować nowe, lepiej skupić się na SMR…

Z tym, że należy utrzymać istniejące bloki w ruchu jak najdłużej, trudno się nie zgodzić. W energetyce jądrowej, niezależnie od tego o jakich reaktorach mówimy, najdroższa jest budowa elektrowni. Te, które są, należy zatem wykorzystywać tak długo, jak tylko się to w sposób bezpieczny da robić – przedwczesne zamykanie sprawnych jednostek to zbrodnia popełniana na klimacie. Niestety jednak, mimo że technologie jądrowe są w większości przypadków bardzo podatne na przedłużanie eksploatacji, nie da się tego robić w nieskończoność. Większość bloków, w tym szczególnie w świecie zachodnim, ma już po 30-40 lat. Sporo z nich można eksploatować do wieku 50-60 lat, ale nawet wtedy – biorąc pod uwagę jak długi i skomplikowany jest proces inwestycyjny, oraz jakie dziś są możliwości przemysłu jądrowego – a są one dalekie od jego szczytowej formy z przełomu lat 70. i 80. XX wieku – brać się do pracy należy natychmiast. W przeciwnym wypadku nie uda nam się nawet utrzymać aktualnego udziału energetyki jądrowej w wytwarzaniu energii elektrycznej – który wynosi około 10 procent – i zamiast jakichkolwiek efektów dekarbonizacyjnych, będziemy mieli wzrost emisji, bo trzeba będzie zastąpić te moce elektrowniami konwencjonalnymi. I już sam ten fakt, że trzeba zacząć coś robić już, i to na dużą skalę, w zasadzie wyklucza skupienie się na SMR-ach, bo ich zwyczajnie jeszcze nie ma. W budowie jest jeden argentyński prototyp, ale on nie reprezentuje jeszcze docelowej konfiguracji. Pozostałe konstrukcje są na etapie projektowania, ewentualnie wstępnej certyfikacji. Zatem jeśli nie chcemy, żeby udział energetyki jądrowej w bilansie energetycznym spadł, to zwyczajnie nie mamy czasu, by czekać na technologię SMR.

Poza tym nawet jeśli pominiemy ten niebagatelny problem, to pozostaje jeszcze kwestia sensowności zastępowania dużych reaktorów małymi. Jeden z najbardziej zaawansowanych projektów SMR, amerykański NuScale, ma służyć budowie bloków po 50-60 MW. Jeśli jednak mamy w perspektywie najbliższych dekad doprowadzić do zastąpienia kilkaset tysięcy megawatów, to zachodzi pytanie po to robić tak małymi jednostkami.

Zwolennicy energetyki rozproszonej powiedzieliby: Po to, aby wspierać dekoncentrację źródła zasilania, a przez to zapewnić większą elastyczność i bezpieczeństwo…

Dekoncentracja nie jest zawsze wartością samą w sobie. Oczywiście zbyt duże bloki – takie jak niektóre współczesne bloki jądrowe – to instalacje przesadnie chyba duże, utrudniające pracę systemu elektroenergetycznego. Instalacja 1650 MW w jednym bloku – jak w przypadku wykorzystania francuskiego reaktora EPR – utrudnia zapewnienie stabilnej pracy systemu elektroenergetycznego i powiększa zapotrzebowanie na rezerwy systemowe niezbędne na wypadek nagłego odłączenia takiego źródła. Ale z drugiej strony zejście na poziomy mocy 50-60 MW wydaje się przesadą w drugą stronę. W większości systemów energetycznych elektrownie systemowe wyposażone są w bloki po kilkaset megawatów (typowo do tysiąca) i nie powoduje to istotnych problemów. Przykładowo w Polsce już dziś pracują bloki klasy 1000 MW, dostawienie kolejnych nie będzie skutkowało obniżeniem bezpieczeństwa pracy systemu. Natomiast rozpraszanie mocy jądrowych zawsze spowoduje dodatkowe trudności związane z typowaniem lokalizacji, procesem badań lokalizacyjnych, przekonywaniem opinii publicznej itd. Jedyny wymierny zysk, jaki moglibyśmy mieć z rozpraszania mocy jądrowych, to możliwość wykorzystania ich do skojarzonego wytwarzania energii elektrycznej i ciepła. Tradycyjne bloki jądrowe są zbyt duże, by efektywnie wykorzystywać ciepło odpadowe w systemach ciepłowniczych. Instalacja małych reaktorów w pobliżu ośrodków miejskich mogłaby tworzyć takie możliwości. Ale to wymagałoby akceptacji społecznej dla lokalizacji reaktorów w pobliżu dużych miast, na dziś wydaje się to dość odległa perspektywa.

Jakie są wady?

Podstawową wadą małych reaktorów modułowych  jest fakt, że na dziś ich nie ma, o czym już wspomniałem. Dodatkowo część korzyści, jakie ma przynieść ich wdrożenie, wymaga nie tylko przetestowania prototypów, ale wdrożenia produkcji seryjnej. Na dziś nie wiadomo, czy w ogóle to się stanie – kolejki chętnych póki co wcale nie ma, jest za to pewność, że pierwsi chętni takich korzyści jeszcze nie odczują. Dodatkowe wady to konieczność budowy olbrzymiej liczby reaktorów dla uzyskania systemowo istotnych mocy oraz niższa sprawność jednostek małych.

A czas budowy?

Jest praktycznie pewne, że budowa jednego małego bloku będzie szybsza, niż budowa instalacji dużej. Jednak czy uzyskanie tej samej mocy przy pomocy bloków małych będzie szybsze, trudno na dziś powiedzieć. Na początku rozwoju tej technologii prawie na pewno nie, dlatego że trudno sobie wyobrazić, że ktokolwiek zdecyduje się od razu postawić dwadzieścia sztuk nowych niesprawdzonych reaktorów nie czekając na wyniki prób pierwszych jednostek – i wykrycie nieuniknionych „problemów wieku dziecięcego”. Zatem przy pomocy technologii SMR można by było zapewne szybciej dołączyć do „klubu atomowego”, natomiast uzyskanie systemowo istotnej mocy potrwałoby zapewne dłużej. Należy też pamiętać, że czas budowy to tylko jeden z elementów procesu inwestycyjnego. Nie mniej istotny jest jednak także proces przygotowań: badań lokalizacyjnych, uzyskiwania pozwoleń itd., a tu nie ma na dziś żadnego powodu, by dla jednostki małej procesy te były łatwiejsze i szybsze, niż dla dużej.

W ubiegły piątek, pełnomocnik rządu ds. strategicznej infrastruktury energetycznej Piotr Naimski powiedział, że w Polsce będzie działać 6 reaktorów jądrowych do 2040 roku. Czy za 20 lat obecna technologia jądrowa nie będzie przestarzała?

Technologie energetyczne nie starzeją się tak szybko. Oczywiście jest możliwe, że będą dostępne technologie o nieco lepszych parametrach. Jeśli kraje zachodnie wezmą się na serio za odnawianie posiadanych mocy jądrowych, zapewne będziemy mieli co najmniej konstrukcje bardziej dopracowane, trochę tańsze w budowie. Mogą nawet pojawić się na rynku technologie jakościowo nowe, jak reaktory wysokotemperaturowe, obecnie intensywnie rozwijane w Chinach. Niemniej w żaden sposób nie zaprzeczy to zasadności eksploatacji bloków wcześniejszych – w tym celu musiałyby pojawić się rozwiązania umożliwiające drastyczne obniżenie kosztów, a na to póki co widoków nie ma. Zresztą warto też tu popatrzeć na teraźniejszość i przeszłość – bloki budowane w latach 70. i 80. mają się bardzo dobrze, a ich eksploatacja w olbrzymiej większości nie przysparza żadnych istotnych problemów. Część z nich faktycznie ma rozwiązania już niestosowane, niektóre rzeczy nauczyliśmy się robić lepiej (dobrym przykładem są pasywne systemy bezpieczeństwa, niewymagające mnożenia systemów zasilania awaryjnego), ale nie jest to żaden problem praktyczny dla posiadaczy jednostek starszych. Tak naprawdę jedyny element elektrowni – nie tylko zresztą jądrowej – który starzeje się naprawdę szybko, to automatyka, ale ta podlega ciągłym modernizacjom.

Rozmawiał Bartłomiej Sawicki