Wrochna: Oprócz węgla Polska potrzebuje energii jądrowej (ROZMOWA)
ROZMOWA
– W Polsce potrzebna jest zarówno energią węglowa, jak i ta pochodząca z elektrowni jądrowej. Jedno i drugie jest niezbędne, tylko w innym czasie. Elektrownie węglowe musimy budować, żeby zaspokoić nasze potrzeby energetyczne w latach 20-tych i 30-tych. Do tego czasu nie zdążylibyśmy wybudować kilku elektrowni jądrowych, nawet, gdybyśmy chcieli. Pierwsze dwie elektrownie jądrowe pomogą nam tylko zbilansować zapotrzebowanie w latach 30-tych. Konieczne jest jednak możliwie szybkie wdrożenie tej technologii dla zapewnienia niezależności energetycznej Polski w latach 40-tych i 50-tych – mówi w rozmowie z naszym portalem dyrektor Pełnomocnik Narodowego Centrum Badań Jądrowych ds. Współpracy Międzynarodowej, prof. Grzegorz Wrochna.
BiznesAlert.pl: W tym roku zgodnie za zapowiedziami ma się pojawić aktualizacja polskiego programu jądrowego. Na jakim jest ona obecnie etapie ?
Prof. Grzegorz Wrochna: Formalnie już w połowie tego roku minister energii jest zobowiązany przedstawić rządowi sprawozdanie z dotychczasowej realizacji Programu Polskiej Energetyki Jądrowej (PPEJ). Możemy się domyślać, że sprawozdanie zawierać też będzie informacje dotyczące dalszej realizacji programu, jego ewentualnych modyfikacji itp. Leży to w obszarze kompetencji Departamentu Energii Jądrowej ME kierowanego przez dyrektora Józefa Sobolewskiego, a podległego wiceministrowi energii Andrzejowi Piotrowskiemu. Dlatego to jedynie oni są obecnie kompetentni do udzielenia odpowiedzi na to pytanie.
Jak można ocenić dotychczasowe prace nad tym projektem?
Wspomniane wyżej sprawozdanie będzie taką ocenę zawierać. W mojej opinii przyjęte założenia były w większości trafne, ale realizacja zdecydowanie zbyt powolna. Przede wszystkim, obecny system zgód, pozwoleń i zezwoleń jest tak zawiły, że jego schemat narysowany drobnym drukiem nie mieści się na stole. To nie jest przenośnia, w NCBJ przeprowadziliśmy taka analizę. Przejście przez ten labirynt zajęłoby nie 10 lat, jak podaje Międzynarodowa Agencja Energi Atomowej (MAEA) na podstawie doświadczeń innych krajów, tylko co najmniej 15 lat! To trzeba koniecznie zmienić. I wcale nie chodzi o liberalizację wymagań, tylko o racjonalizację procedur.
Najpoważniejszym błędem w realizacji programu było postawienie wyłącznie na kompetencje zagraniczne i zupełne zaniedbanie wykorzystania i rozwoju kompetencji krajowych. W NCBJ mamy działający badawczy reaktor jądrowy, który ciągle modernizujemy i ulepszamy. Dzięki temu 40-letnia Maria jest jednym z najnowocześniejszych reaktorów badawczych w Europie. A jest to już szósty reaktor jądrowy, który powstał w Świerku. A poza NCBJ mamy jeszcze w kraju Instytut Chemii i Techniki Jądrowej, Centralne Laboratorium Ochrony Radiologicznej, oraz ekspertów na wielu wyższych uczelniach. W 2009 roku, zaraz po decyzji rządowej o rozpoczęciu przygotowań do wdrożenia energetyki jądrowej, dodatkowo zatrudniliśmy w NCBJ ponad 40 młodych osób, które przez 6 lat intensywnie kształciliśmy w kierunku technik reaktorowych i analiz bezpieczeństwa. Osoby te uczestniczyły w wielu stażach zagranicznych i projektach międzynarodowych. Nie mając na to środków krajowych, wykorzystaliśmy fundusze unijne. Niestety, skończyły się one w ubiegłym roku i już ponad połowa z tych znakomitych młodych osób odeszła z branży.
Konieczne jest tu rozwiązanie systemowe, zmieniające status NCBJ. Dziś ta ponad 1000 osobowa organizacja realizująca szeroki, międzynarodowy program badawczy i odgrywająca ważną rolę w największych projektach europejskich, ma taki sam status jako kilkudziesięcioosobowe instytuty o wąskich specjalizacjach. Mamy sprawdzone przykłady organizacji takich narodowych laboratoriów (NL) w innych krajach i jest na kim się wzorować. Wymienię tylko dla przykładu francuskie CEA, niemieckie DESY, GSI i KIT, hiszpański CIEMAT, włoskie INFN, brytyjskie NNL i RAL, czy wreszcie amerykańskie Idaho NL, Sandia NL, Aragonne NL, Brookhaven NL, Fermilab, Jefferson Lab i inne.
Muszę jednak przyznać, że na początku realizacji programu jądrowego sam dałem się przekonać, iż polski inwestor, niemający doświadczenia nuklearnego, powinien oprzeć się na renomowanych partnerach zagranicznych, zaś polskie zespoły powinny stopniowo włączać się w program w miarę nabywania kompetencji. Porażka badań lokalizacyjnych zakończona zerwaniem kontraktu z partnerem zagranicznym pokazała jednak, że takie podejście było błędem i należało od samego początku położyć znacznie większy nacisk na budowę kompetencji krajowych.
Polski rząd chce rozwijać i inwestować w sektor węglowy. Elektrownia jądrowa jest nam nadal potrzebna?
Pytanie o wybór między energetyką węglową, a jądrową to jak pytanie o to, czy wolę zjeść śniadanie czy obiad. Jedno i drugie jest niezbędne, tylko w innym czasie. Elektrownie węglowe musimy budować, żeby zaspokoić nasze potrzeby energetyczne w latach 20-tych i 30-tych. Do tego czasu nie zdążylibyśmy wybudować kilku elektrowni jądrowych, nawet, gdybyśmy chcieli. Pierwsze dwie elektrownie jądrowe pomogą nam tylko zbilansować zapotrzebowanie w latach 30-tych. Konieczne jest jednak możliwie szybkie wdrożenie tej technologii dla zapewnienia niezależności energetycznej Polski w latach 40-tych i 50-tych. Jeśli przyjmiemy bardzo konserwatywne założenia, że w roku 2050 zapotrzebowanie kraju na energię pozostanie na poziomie około 40 TWe, a węgiel kamiennego plus brunatny zapewnią (wraz z elektrowniami wodnymi) 20 TWe, pozostałe 20 TWe musi dać energetyka jądrowa. A to oznacza oddawanie do użytku co roku jednego reaktora 1000 MWe (czy 1500 MWe co półtora roku) począwszy od 2030 roku! To oczywiście bardzo zgrubne oszacowanie i podaję je wyłącznie, żeby pokazać skalę problemu. Nie uwzględniam w nim wiatraków czy fotowolkaiki, bo one nie dają energii przez cały czas, a projektując moc systemów energetycznych musimy uwzględniać sytuacje, kiedy nie ma wiatru i światła słonecznego.
Można to podsumować brzmiącym paradoksalnie, ale prawdziwym stwierdzeniem: nawet jeśli rząd dziś zdecydowałby o przejściu możliwie szybko w 100% z energetyki węglowej na jądrową, to żaden z obecnie pracujących górników nie straciłby pracy przed przejściem na emeryturę. Po prostu nie da się zbudować tylu elektrowni jądrowych w tak krótkim czasie. Dlatego przeciwstawianie energetyki jądrowej energetyce węglowej jest zupełnie absurdalne. Powiem więcej, energetyka jądrowa jest niezbędna do utrzymania wielu miejsc pracy, także w górnictwie. To kolejny paradoks, ale ekonomicznie dobrze uzasadniony. Otóż jeśli w latach 30-tych zabraknie nam tych 6000 MWe jakie mają dostarczyć elektrownie jądrowe, to będziemy musieli importować energię. To może skutkować wzrostem cen i ucieczką energochłonnego przemysłu z Polski. Może to być proces lawinowy, obejmujący całe łańcuchy dostaw. A wtedy zapotrzebowanie na energię może spaść tak bardzo, że nawet zapotrzebowanie na węgiel spadnie. Oczywiście ceny energii wtedy znów pójdą w dół. Ale przemysł, który raz opuścił Polskę, trudno będzie przyciągnąć z powrotem, zwłaszcza bez stabilnych perspektyw energetycznych.
Przy inwestycji w tak duże projekty pojawia się pytanie o to, jaki jest najbardziej optymalny model finansowania polskiej energetyki jądrowej?
Sam chciałbym to wiedzieć. Praktyka pokazuje, że niemal każda tak duża inwestycja finansowana jest na innych zasadach. A zasady te muszą być dostosowane do specyfiki kraju i aktualnej sytuacji na rynkach energetycznych i finansowych. Nie ma tu recept uniwersalnych. Dlatego zarówno Ministerstwo Energii, jak i inwestorzy intensywnie pracują nad znalezieniem optymalnego modelu. Mam nadzieję, że wspomniany na wstępie raport ME będzie zawierał już zarys konkretnych propozycji.
Jak wnioski płynie dla Polski z brytyjskiego projektu Hinkley Point w Wielkiej Brytanii? Tam opóźnienie w podjęciu ostatecznej decyzji wynosi już 3 lata.
Chciałbym, by Polski projekt też był opóźniony tylko o 3 lata w stosunku do pierwotnych założeń. A najważniejszy wniosek z doświadczeń brytyjskich podałem już wyżej: nie ma recept uniwersalnych. Finansowanie w formule kontraktów różnicowych jeszcze kilka lat temu wydawało się optymalne zarówno dla Wielkiej Brytanii, jak i dla Polski. W międzyczasie sytuacja zmieniła się na tyle, że projekt w Hinkley Point C popadł w kłopoty i nie możemy tamtego podejścia na ślepo kopiować. Musimy znaleźć własne, odpowiednie dla naszego kraju i dzisiejszej sytuacji rynkowej.
Czy przy wyborze technologii dla polskiego projektu, rozważane są inne niż konwencjonalne projekty, zakładające budowę dużych obiektów?
Na świecie nie ma dziś alternatywy dla reaktorów o mocach rzędu 1000 MWe chłodzonych wodą. Możemy tylko wybrać reaktor wodny ciśnieniowy (PWR) lub reaktor z wodą wrzącą (BWR). Obie technologie są z powodzeniem stosowane od wielu lat na całym świecie.
Jakie są zalety SMR, czyli tzw małych reaktorów jądrowych? Czy jest to potencjalnie szansa dla przyspieszenia prac nad projektem jądrowym w Polsce?
Skrót SMR czasem rozwijany jest jako reaktory małe i średnie (Small and Medium Reactors), częściej jako małe reaktory modułowe (Small Modular Reactors). W obu przypadkach chodzi o reaktory o mocy rzędu 50-300 MWe. Dla mnie skrót SMR kojarzy się ze SMeRfami, bo też i dyskusje na ich temat przypominają mi dyskusje o Smerfach, czy też bardziej swojsko, o krasnoludkach. Te mikrusy mają mnóstwo zalet i tylko jedną wadę: nie istnieją. Wszyscy o nich mówią, tylko nikt ich nie widział. Żaden producent reaktorów jądrowych nie oferuje dziś gotowego rozwiązania, chociaż wielu snuje bardzo malownicze wizje.
Dlaczego tak się dzieje? Po prostu czynnik skali powoduje, że większe reaktory są bardziej opłacalne. Reaktory o mocach poniżej 300 MWe budowano kilkadziesiąt lat temu. Ale moc reaktorów stopniowo ewoluowała w kierunku 1000 MWe i więcej. Nie jest to zresztą specyfika energetyki jądrowej. Bloki węglowe o mocy 200 MWe też budowano 30 lat temu. Dziś buduje się „osiemsetki” i „tysiączki”.
Oczywiście mały reaktor buduje się nieco szybciej niż większy. Pamiętajmy jednak o skali zapotrzebowania. PPEJ przewiduje, że łączna moc pierwszych dwóch elektrowni równą 6000 MWe. Można to zrealizować budując 4-6 reaktorów dostępnych na rynku. Gdybyśmy to chcieli zastąpić reaktorami o mocy 300 czy 50 MWe, to potrzeba by ich zbudować 20 lub 120! Jeśli więc ktoś twierdzi, że zastąpienie dużych reaktorów małymi przyspieszy realizację programu jądrowego, to albo jest ignorantem, albo oszustem.
Rozwój energii jądrowej to nie jedyna zaleta atomu. Prace w tym zakresie mają także zastosowanie w innych dziedzinach. Gdzie jest największy postęp w tej branży?
Przede wszystkim elektryczność, to nie jedyna forma energii, jakiej potrzebujemy. Olbrzymie ilości energii zużywamy w postaci ciepła. W Polsce mamy duże sieci ciepłownicze i nie ma przeszkód technicznych, żeby wykorzystać reaktory jądrowe do ich zasilania. Barierą byłaby dziś zapewne akceptacja społeczna. I chociaż strach przez „napromieniowaną” wodą w kaloryferach jest zupełnie nieuzasadniony, to istnieje i nie można go ignorować. Być może z czasem oswoimy się z energetyką jądrową i przyjdzie czas na takie inwestycje.
Dziś możemy myśleć poważnie o zastosowaniach przemysłowych. Przemysł, zwłaszcza chemiczny, zużywa ogromne ilości energii w postaci ciepła. Kogeneracja jądrowa, czyli jednoczesne wykorzystanie energii elektrycznej i ciepła z reaktora, jest więc bardzo obiecującą opcją. Ale procesy chemiczne wymagają często temperatur rzędu 500, a nawet 1000°C, jakich nie są w stanie zapewnić reaktory chłodzone wodą. Najbardziej obiecujące w tym zakresie są tzw. reaktory wysokotemperaturowe chłodzone gazowym helem. Technologia HTR (czasem też zwana HTGR – High Temperature Gas-cooled Reactor) została już sprawdzona w wielu reaktorach badawczych, a Chiny właśnie kończą budowę dwóch reaktorów komercyjnych, o mocy 100 MWe każdy. Podjęcie budowy podobnych reaktorów przez polski przemysł byłoby znakomitym wykorzystaniem potencjału tworzonego dla krajowego programu jądrowego.
Typowe moce reaktorów HTR plasują je w zakresie klasy SMR. Wykorzystanie ciepła daje dodatkowy przychód, który pozwala zbilansować czynnik skali i sprawia, że reaktor mniejszej mocy staje się opłacalny. Dla reaktorów SMR jest więc przyszłość, ale w zastosowaniach specjalnych, takich jak kogeneracja. Innymi słowy, SMeRfy, żeby przeżyć, muszą być cHyTRe.
Ma Pan rację, że energetyka to nie jedyne wykorzystanie technologii jądrowych. Samo wyliczenie zastosowań zajęłoby całą stronę gazety. Wspomnijmy tylko niektóre. Spośród zastosowań medycznych najbardziej znane są procedury diagnostyczne i terapeutyczne wykorzystujące radioizotopy. Nasz reaktor Maria dostarcza rokrocznie radioizotopy dla ponad 2 mln pacjentów w 80 krajach świata. Promieniowanie wykorzystuje się do sterylizacji i do nadania specjalnych własności różnym materiałom. Tak powstaje krzem dla elektroniki czy rurki do ogrzewania podłogowego. Promieniowanie pozwala też „prześwietlić” znaleziska archeologiczne i przebadać własności różnych materiałów. Temu zawdzięczamy twarde dyski w komputerach i paliwo do samochodowych silników Diesla umożliwiające ich natychmiastowy rozruch. Coraz to nowe zastosowania mnożą się, niczym neutrony w reakcji łańcuchowej.
Rozmawiał: Bartłomiej Sawicki
