Duże elektrownie jądrowe to wciąż filar energetyki

Duże elektrownie jądrowe to wciąż filar energetyki

Pomimo zaangażowania różnych firm w rozwój małych reaktorów modułowych, zainteresowanie elektrowniami jądrowymi dużej mocy na świecie nie maleje. Wręcz przeciwnie, obecnie praktycznie wszystkie realizowane i planowane komercyjne projekty jądrowe oparte są na dużych, bezpiecznych i ekonomicznych elektrowniach jądrowych obecnej generacji.

W połowie 2020 roku budowano na świecie około 50 nowych dużych reaktorów w 15 krajach. W eksploatacji znajduje się 440 reaktorów energetycznych o łącznej mocy 400 GWe, z których prawie wszystkie to reaktory dużej i średniej mocy, a tylko dwa kwalifikują się do kategorii SMR, czyli małych reaktorów modułowych – są to reaktory okrętowe na rosyjskiej pływającej elektrowni jądrowej.

W 2018 roku wszystkie elektrownie jądrowe wytworzyły 2 563 TWh, a więc ponad 10% energii elektrycznej na całym świecie.Według przewidywań Międzynarodowej Agencji Energii przy OECD (International Energy Agency, IEA) opublikowanych w World Energy Outlook z 2019 roku moc energetyki jądrowej wzrośnie do 2040 roku o ponad 15% w stosunku do 2018 roku i osiągnie 13 109 GWe.

Ponad 100 reaktorów energetycznych o łącznej mocy około 120 GWe jest już zamówione lub zaplanowane, a dalsze 300 reaktorów jest proponowanych. Większość reaktorów obecnie planowanych jest w rejonie azjatyckim, gdzie gospodarki rozwijają się szybko i zapotrzebowanie na energię elektryczną rośnie.

 

Praktycznie wszystkie realizowane obecnie programy jądrowe, zarówno w „starych” krajach (posiadających już EJ), jak i nowych (tzw. newcomers) opierają się na dużych reaktorach o mocach rzędu 1000-1650 MWe.

USA chcą wrócić do gry

Stany Zjednoczone rozpoczęły odbudowę swojego przemysłu jądrowego, zarówno w obszarze EJ, jak i zdolności produkcji urządzeń, około 2005 roku. Niestety „rewolucja łupkowa”, pseudoliberalizacja rynków energii i nieprzemyślana polityka wdrażania OZE poprzez nadmierne dotacje i inne formy uprzywilejowania, spowodowały, że z listy kilkudziesięciu nowych projektów jądrowych realizacji doczekały się tylko dwie, tj. para bloków AP1000 w EJ Vogtle i para takich samych reaktorów w EJ VC Summer.

Obie inwestycje musiały wziąć na siebie ciężar odbudowy kompetencji amerykańskiego przemysłu jądrowego, które zostały utracone mniej więcej w okresie 1990-2010. Nic więc dziwnego, że budowom towarzyszyły problemy, opóźnienia i znaczące wzrosty kosztów. Głównym powodem tego stanu rzeczy był fakt, że generalni wykonawcy nie mieli aktualnego doświadczenia lub w ogóle nie posiadali kompetencji w zarządzaniu budową EJ – czego przykładem był Westinghouse, który jako biuro konstrukcyjne posiada kompetencje i wieloletnie doświadczenie w projektowaniu EJ, natomiast nigdy nie zajmował się generalnym wykonawstwem.

Popełniono dokładnie ten sam błąd, który zrobiła francuska Areva/Framatome na fińskim Olkiluoto-3. Budowa VC Summer została zatrzymana w 2017 roku, choć decyzja została podjęta w atmosferze skandalu. Obecnie toczy się w tej sprawie śledztwo prokuratorskie. Druga budowa jest już bezproblemowo kontynuowana po zmianie generalnego wykonawcy na firmę, która jako jedyna w USA posiadała aktualne doświadczenie w budowie bloków jądrowych (dokończenie budowy dwóch bloków w EJ Watts Bar w okresie między 1990 a 2010 rokiem) i zgodnie z raportem przekazanym na początku września 2020 r. do stanowego regulatora rynku energii załadunek paliwa do pierwszego bloku ma się zakończyć jeszcze w 2020 roku, natomiast uruchomienie i synchronizacja z siecią w maju 2021 r.

Generalny wykonawca stara się dotrzymać tych terminów pomimo problemów, jakie wywołuje pandemia COVID-19, która spowodowała wysłanie wielu pracowników na kwarantannę i spowolnienie niektórych prac. W przypadku zatrzymanej budowy w VC Summer dotychczasowi inwestorzy prowadzą rozmowy w sprawie sprzedaży projektu dużej firmie energetycznej z USA oraz innej firmie energetycznej z Korei Południowej. Istnieje więc dość duże prawdopodobieństwo, że budowa zostanie wznowiona, choć do tego czasu zapewne większość urządzeń znajdujących się na placu budowy i u producentów zostanie sprzedana.

Atomowy atak Kongresu

Obecnie najpilniejszym problemem dla USA jest zreformowanie tzw. rynków energii i wyrównanie warunków do konkurowania między różnymi źródłami (EJ były do tej pory dyskryminowane), aby utrzymać obecnie eksploatowane bloki jądrowe i nie dopuścić do ich przedwczesnego wyłączenia. I na tym skupiają się wysiłki poszczególnych stanów.

Jednak każdy stan jest niezależny i może prowadzić własną politykę. Rząd federalny, zgodnie z obowiązującym w USA prawem, nie posiada większych możliwości ingerencji w rynki energii i nie może samodzielnie budować nowych EJ. Dlatego Departament Energii (odpowiednik ministerstwa energii) zdecydował się wesprzeć finansowo prace nad projektami technicznymi i procesami homologacji (certyfikacji) nowych koncepcji reaktorów (głównie SMR, ponieważ wszystkie duże już dawno taką homologację uzyskały, a AP1000 są aktualnie w budowie) oraz wesprzeć eksport technologii jądrowych USA, w tym zwłaszcza dużych sprawdzonych reaktorów.

Czytaj także: Atom: Tak. Nie. Być może, ale…

W dniu 23 lipca 2020 r. Agencja US International Development Finance Corporation (DFC) ogłosiła zmianę w swym statucie, zezwalającą jej na finansowanie wielkich projektów energetycznych – w tym energetyki jądrowej – poza granicami USA. Decyzję tę podjęto zgodnie z wytycznymi prezydenta Trumpa, po miesięcznym okresie konsultacji społecznych, w których DFC otrzymała ponad 800 odpowiedzi, z tego 98% popierających tę zmianę.

Prezes amerykańskiego Instytutu Energii Jądrowej Maria Korsnick podkreśliła, że zmiana ta wesprze rozwój czystej, i niezawodnej energii na całym świecie, zwiększy bezpieczeństwo Stanów Zjednoczonych i zapewni równe szanse firmom z USA konkurującym z wielkimi mocarstwami Chinami i Rosją. Decyzję DFC ostro skrytykowali działacze antynuklearni, natomiast poparły ją obie główne partie polityczne USA – Republikanie i Demokraci.

Dlaczego administracja amerykańska wprowadziła tę zmianę? Otóż stan rozwoju  wielkiej  energetyki jądrowej na całym świecie pokazał, że budowa elektrowni jądrowych stanowi filar zdrowej strategii energetycznej.

Chiny szybko się uczą

Rosja i Chiny traktują rozwój energetyki jądrowej jako podstawę swej strategii energetycznej i dążą do eksportu swych reaktorów, by zyskać wpływ na gospodarkę – a co za tym idzie – na politykę w innych krajach. W Chinach pracuje 48 reaktorów, a dalszych 11 jest w budowie. Głównym powodem podjęcia intensywnego programu budowy energetyki jądrowej opartej na wielkich reaktorach energetycznych było zanieczyszczenie atmosfery w Chinach produktami spalania węgla, ale po rozwinięciu własnych konstrukcji reaktorowych Chiny weszły na rynek międzynarodowy i zamierzają eksportować swoje reaktory do innych krajów. Łączna moc pracujących, budowanych i zaplanowanych reaktorów dużej mocy w Chinach wyniosła w kwietniu 2020 r. 108,700 MWe, co przewyższa moc pracujących w USA reaktorów równą 105,120 MW.

Czytaj także: 10 lat pogoni za atomowym króliczkiem

Chińczycy zaczerpnęli swoją technologię z Francji, Kanady i Rosji, powołali  przedsiębiorstwo State Nuclear Power Technology Corporation (SNPTC), które uczyniło z reaktora AP1000 firmy Westinghouse podstawę rozwoju własnej technologii - reaktora CAP1400. Projekt reaktora CAP1400 jest zmodyfikowaną, większą wersją AP1000, jednak z chińskimi prawami własności intelektualnej. Wdrożenie CAP1400 doprowadziło do zdecydowanej polityki eksportowej Chin własnej technologii jądrowej. W 2015 roku głównym produktem eksportowym stał się reaktor Hualong One. Chińska polityka eksportowa jest prowadzona na wysokim szczeblu politycznym, z zaangażowaniem najwyższych władz państwowych, jako jeden z 16 kluczowych krajowych projektów naukowo-technologicznych, wykorzystująca wpływy gospodarcze i dyplomatyczne Chin, i kierowana komercyjnie przez przedsiębiorstwo China General Nuclear Power Group (CGN), przy wsparciu SNPTC.

Jedwabne reaktory

Westinghouse zgodził się na transfer technologii do SNPTC w ramach pierwszych czterech bloków AP1000, tak aby SNPTC mogło samodzielnie zbudować następne. W 2014 roku SNPTC podpisało kolejną umowę z Westinghouse w celu pogłębienia współpracy w zakresie technologii AP1000 i CAP1400 na całym świecie oraz „ustanowienia wzajemnie korzystnego i uzupełniającego się partnerstwa”. W listopadzie 2018 reprezentanci dwóch firm - State Power Investment Corporation (SPIC) i Westinghouse (z nowym właścicielem) - podpisali kolejną umowę o współpracy. Chiny mają bardzo duże ambicje zwiększenia eksportu swojej technologii jądrowej, jednak są one w pewnym stopniu ograniczane przez ustanowione pole wpływów Rosji.

W maju 2017 roku władze Chińskiej Republiki Ludowej oficjalnie rozpoczęły inicjatywę Belt & Road Initiative (BRI) – Jeden pas, jedna droga – mająca na celu reaktywację Jedwabnego Szlaku.  Inicjatywa ma polegać na rozbudowie sieci infrastruktury łączącej Chiny, kraje Azji Środkowej, Bliskiego Wschodu, Afryki i Europy i stwarza szczególnie korzystne możliwości współpracy w zakresie projektów o charakterze infrastrukturalnym oraz finansowych. Reaktor Hualong One został przeznaczony na eksport w ramach inicjatywy BRI – przedsiębiorstwo  CGN koncentruje się na Europie, z kolei China National Nuclear Corporation (CNNC) na innych rejonach świata, zwłaszcza na Pakistanie i Ameryce Południowej. CNNC chce szerzej eksportować reaktor Hualong One i twierdzi, że jest otwarty na różne modele projektów: EPC (inżynieria, zaopatrzenie, budowa), BOT (budowa, eksploatacja, transfer) i BOO (budowa, posiadanie, eksploatacja). Firma dostrzega potencjał sprzedaży do 30 reaktorów Hualong One za granicą za pośrednictwem BRI

Rosjanie szturmują rynek

Rosja planuje intensywną rozbudowę własnej energetyki jądrowej i stała się wiodącym eksporterem reaktorów energetycznych. Na bazie reaktora VVER-1000/V320 dwa ośrodki reaktorowe - w Leningradzie i w Moskwie - opracowały reaktory III generacji, wyposażone w cztery systemy bezpieczeństwa oraz chwytacz rdzenia, najpierw typu V-491 a następnie typu TOI o mocy 1200 MW. Najnowszy plan rozwoju energetyki w Rosji podaje, że udział energetyki jądrowej w 2030 roku wynieść od 25 do 30%, w 2050 45-50% i w końcu XXI wieku 70-80%. Rosatom eksploatuje obecnie 35 reaktorów w Rosji o łącznej mocy 28 GWe i ma zamówienia na 36 bloków jądrowych w 12 krajach.

Dwa rosyjskie reaktory VVER-1000/V320 pracują w Indiach, w EJ Kudankulam od 2014 i 2017 roku, dwa dalsze są budowane i mają być uruchomione odpowiednio w 2025 i 2026 roku, a następne bloki nr 5 i 6 powstaną w Kudankulam w dalszym terminie. W październiku 2018 roku premierzy Rosji i Indii zadeklarowali, że dalsze sześć rosyjskich reaktorów dużej mocy powstanie w nowej lokalizacji w Indiach.. Rosyjski reaktor VVER-1000 w Iranie rozpoczął pracę komercyjną w 2013 r. w EJ Bushehr a następne dwa reaktory rosyjskie w tej elektrowni są w stadium budowy i mają rozpocząć pracę w 2025 i 2027 roku.

Czytaj także: Najdłuższa budowa atomowej Europy

Po podpisaniu w grudniu 2017 r. umowy o budowie czerech reaktorów dużej mocy dla EJ El Daaba w Egipcie o wartości 30 mld USD, Rosja podpisała kontrakt na budowę czterech takich bloków w Chinach w czerwcu 2018 r. a we wrześniu dwóch dalszych bloków w Uzbekistanie. W kwietniu rozpoczęła się budowa wielkich rosyjskich bloków w Akkuyu w Turcji a w lipcu budowa drugiego bloku w Roopur w Bangladeszu.W samej Rosji w 2018 r. podłączono do sieci dwa bloki energetyczne, a w 2019 r. następny reaktor dużej mocy i  rozpoczęto załadunek paliwa dla pierwszej pływającej elektrowni jądrowej Akademik Łomonosow.

W Finlandii w EJ Hanhikiwi powstanie następny rosyjski reaktor dużej mocy VVER 1200 MWe. Jego budowa rozpocznie się w 2021 roku, a uruchomienie przewidziano na rok 2028.

W Europie też budują

Elektrownie jądrowe dużej mocy budowane są też w krajach Europy. W samej Unii Europejskiej w końcu 2019 roku pracowało w 14 krajach 126 bloków jądrowych o mocy 116 GW, które dostarczały 26% produkowanej w UE energii elektrycznej, a dalsze bloki były w fazie planowania i budowy. Wiodącą rolę w budowie nowych elektrowni jądrowych w UE gra firma EDF, która zbudowała i eksploatuje 58 reaktorów dużej mocy we Francji i opracowała wiodący reaktor III Generacji – Europejski Reaktor Ciśnieniowy EPR o mocy 1600 MW. Sprzedaż tego reaktora do EJ Olkiluoto w Finlandii zapoczątkowała obecny renesans energetyki jądrowej, a uruchomienie tego reaktora oczekiwane jest na początku 2021 roku. Reaktor EPR budowany jest też we Flamanville we Francji.

Dwa reaktory EPR zostały pomyślnie zbudowane w Chinach w EJ Tianshan i pracują od 2018 i 2019 roku bardzo dobrze z wysokim współczynnikiem wykorzystania mocy zainstalowanej, Dwa reaktory EPR są budowane w Wielkiej Brytanii w EJ Hinkley Point C, a następne mają powstać w EJ Sizewell C, W samej Francji przygotowywany jest projekt uproszczonych reaktorów EPR, a decyzja o budowie serii sześciu tych reaktorów ma być podjęte w 2021 roku.

Czesi wymyślają finansowanie

W Europie Środkowej budowane są lub planowane nowe elektrownie jądrowe na Węgrzech, w Bułgarii, w Rumunii, w Chorwacji, w Słowacji i w Czechach. Kraje te w przeszłości uruchomiły programy energetyki jądrowej dzięki swoim suwerennym decyzjom, ponieważ kształt miksu energetycznego poszczególnych krajów członkowskich RWPG pozostawał w wyłącznej gestii danego kraju. Był to jeden z nielicznych obszarów tak dużej suwerenności krajów bloku wschodniego, w tym Polski.

Na marginesie można dodać, że zawarte w ramach RWPG umowy o podziale produkcji urządzeń do EJ były bardziej korzystne dla państw takich jak Czechosłowacja i Polska, niż dla samego ZSRR, ponieważ przewidywały one produkcję niemal kompletnych reaktorów w Czechosłowacji, a innych kluczowych urządzeń (stabilizatory ciśnienia, wytwornice pary) właśnie w Polsce począwszy od połowy lat 80-tych. Niestety, decyzją rządu program rozwoju polskiego przemysłu jądrowego, w tym działalność eksportowa (do EJ w NRD, Węgrzech, Bułgarii i do ZSRR) został zlikwidowany w 1990 roku.

Czytaj także: USA pomogą Polsce z elektrownią atomową? A co budują u siebie?

Wracając do głównego wątku: rząd czeski  uznał, że zbudowanie elektrowni jądrowych leży w interesie państwa i zdrowia obywateli i zaakceptował propozycję CEZ (czeskie przedsiębiorstwo energetyczne) zbudowania nowego bloku o mocy ok. 1200 MWe w EJ Dukovany. Zaprojektowano model biznesowy będący modyfikacją brytyjskich kontraktów różnicowych. Dodatkowo rząd planuje udzielić bardzo taniego kredytu Grupie CEZ, który pokryje 70% kosztów budowy nowego bloku. Odsetki w trakcie budowy nie będą kapitalizowane, a od chwili rozpoczęcia eksploatacji bloku stopa procentowa wyniesie 2% rocznie. Specjalnie utworzona przez rząd spółka obrotu będzie odkupowała od CEZ energię elektryczną z nowego bloku po cenie, zapewniającej zwrot kosztów inwestycji i dającej godziwy zysk. Koszty projektu oceniane są na 6 miliardów euro (5,9 mld USD) lub $5,700/kW (overnight) co jest rozsądną ceną dla nowych bloków jądrowych w krajach Unii Europejskiej. Do przetargu zgłosiły się firmy z 6 krajów: Rosatom z Rosji, China General Nuclear Power z Chin, EDF z Francji, KHNP z Korei Południowej, Westinghouse z USA i spółka francusko-japońska Areva-Mitsubishi. Rozstrzygnięcie przetargu ma nastąpić w 2022 roku.

Gdzie jeszcze  atom trzyma się mocno

Chorwacja i Słowenia wspólnie eksploatują elektrownię jądrową Krsko i chcą zbudować drugi blok jądrowy z reaktorem wodnym ciśnieniowym, a sfinalizowanie tej decyzji zależy obecnie tylko od znalezienia miejsca na składowanie odpadów radioaktywnych z nowej elektrowni.  Oba kraje podjęły już w lipcu 2020 decyzję o wydłużeniu okresu działalności elektrowni jądrowej Krško o 20 lat – do 2043 roku. Elektrownia jądrowa Krško, położona na terytorium Słowenii, około 20 km od granicy z Chorwacją, została oddana do użytku komercyjnego w 1983 roku i powinna działać, według pierwotnego harmonogramu, do 2023 roku.

Elektrownia dostarcza około 40 procent energii elektrycznej wyprodukowanej w Słowenii. W zakładzie Krško działa ciśnieniowy reaktor Westinghouse PWR o mocy 696 MW. Właścicielami jednostki jest słoweńska spółka państwowa GEN Energija oraz chorwacka państwowa firma Hrvatska Elektroprivreda (HEP). Oba podmioty mają po 50 procent udziałów.

Na Węgrzech w czerwcu 2019 r. rozpoczęła się w elektrowni jądrowej Paks budowa nowych 2 bloków z reaktorami WWER-1200 o mocy 1200 MWe każdy, dostarczanymi przez Rosatom. W elektrowni tej pracują już 4 bloki z reaktorami WWER-440, które zaczęły pracę w latach od 1982 do 1987 roku. Decyzję o budowie podjął parlament węgierski w 2009 r., a umowa międzyrządowa została podpisana na początku 2014 roku.

Czytaj także: Będziemy budować elektrownie atomowe najszybciej na świecie. Co dwa lata nowy blok

Dla pokrycia 80% kosztów projektu Rosja udzieliła kredyt eksportowy w wysokości 10 mld euro. Węgry importują obecnie jedną trzecią potrzebnej im energii elektrycznej z krajów ościennych, zatem budowa ma zwiększyć bezpieczeństwo energetyczne, a dodatkowo nowe bloki jądrowe obniżą emisję gazów cieplarnianych w węgierskim sektorze elektroenergetycznym. Istvan Lenkei, dyrektor generalny EJ Paks-II, oświadczył, że budowa obiektów pomocniczych będzie przebiegała równolegle z przygotowaniem dokumentacji technicznej liczącej 300,000 stron, „która jest niezbędna dla potwierdzenia, że nowe bloki spełniają najostrzejsze wymagania bezpieczeństwa, międzynarodowe, europejskie i węgierskie”.

W Bułgarii, gdzie w EJ Kozłoduj pracowało 6 reaktorów a obecnie po wyłączeniu mniejszych bloków działają dwa reaktory WWER-1000,  trwają przygotowania do przetargu na budowę EJ Belene z dwoma reaktorami dużej mocy. Po kilkukrotnych zmianach decyzji rządowych, w 2018 roku rząd zadecydował o kontynuacji budowy tej elektrowni, a w grudniu 2019 r. sporządzono listę trzech firm które będą konkurowały o dostawę reaktora a także dwóch firm – Framatome i General Electric – które będą ubiegały się o kontrakty na dostawy wyposażenia maszynowni. W czerwcu 2020 r. Rosatom, Framatome, and GE Steam Power zawarły porozumienie o podziale dostaw – jeśli Rosatom wygra przetarg na część jądrową, to GE dostarczy turbogenerator, a Framatome układy AKPiA.

Na Słowacji pracują 4 reaktory energetyczne, a dalsze dwa są na końcowym etapie budowy, wszystkie oparte na technologii rosyjskiej. Blok nr 3 w EJ Mochovce ma zacząć pracę w grudniu  2020 r. a blok nr 4 w 2021 roku. Trwają przygotowania do przetargu na budowę reaktora 1200 MW w Bohunicach.

Amerykanie dostają nauczkę w Kalifornii

Z punktu widzenia USA, rosyjska dominacja w eksporcie technologii nuklearnej  jest trudna do zaakceptowania. Finlandia, Białoruś, Ukraina, Węgry, Słowacja, Bułgaria, Turcja, Egipt, Iran, Indie, Bangladesz – w ślad za eksportem technologii idzie rozszerzanie wpływów politycznych. A tymczasem w najbardziej rozwiniętym gospodarczo stanie USA, w Kalifornii, gdzie w energetyce dominuje słońce i wiatr, a bloki jądrowe są wyłączane, trudno jest utrzymać stabilność zasilania elektrycznego odbiorców.

Otóż w połowie sierpnia 2020 r. przez ponad tydzień ponad pół miliona mieszkańców Kalifornii straciło dostawy prądu elektrycznego, a ostrzeżenia przed blackoutem i wezwania, by ograniczać zużycie energii elektrycznej, dotyczyły od 5 do 10 milionów osób. Poważne czasopisma  - jak Financial Times, Washington Times i inne podkreślały, że Kalifornia nastawiła się na rozwój energii słonecznej i wiatrowej i już drugi raz w ciągu roku narażona jest na wyłączenia energii elektrycznej.

Ogólnokrajowy magazyn prawny The National Law Review podkreślił, że fala blackoutów zaczęła się 15 sierpnia, gdy farmy wiatrowe obniżyły dostarczanie energii elektrycznej o 1000 MW. Nawet gubernator Gavin Newsom przyznał, że wyłączenia elektrowni gazowych i jądrowych pozbawiły Kalifornię stabilnych źródeł energii. W końcu sierpnia gubernator Newsom ponownie wezwał mieszkańców do oszczędzania energii elektrycznej by uchronić Kalifornię przed blackoutami, a mimo to w początku września ponad 15 000 odbiorców było pozbawionych prądu.

Rozwój energii odnawialnej w Kalifornii opierał się na budowie paneli słonecznych, co było w pełni zrozumiałe skoro Kalifornia ma 2,5 razy silniejsze nasłonecznienie niż Polska.  Energetyka odnawialna dostarcza obecnie 36% energii elektrycznej w Kalifornii – i dopóki słońce świeci i wiatr wieje władze stanowe szczycą się swym pędem do „nowoczesności”. Niestety wiatr jest zawodny, a słońce zachodzi co wieczór i mieszkańcy Kalifornii z trudem oddychający w wysokich  temperaturach  nie mogą włączyć klimatyzacji ani nawet światła – bo wieczorem słońca już nie ma, wiatr ucichł – i prądu też nie ma.

Czytaj także: Dlaczego duże reaktory atomowe przechodzą do historii?

Co się faktycznie wydarzyło w Kalifornii? Według lokalnych mediów, trzy największe przedsiębiorstwa energetyczne w stanie - Pacific Gas & Electric, Southern California Edison i San Diego Gas and Electric - wyłączyły zasilanie ponad 410 000 domów i firm na około godzinę w czasie trwania całego incydentu, które trwał około trzy i pół godziny.

Operator sieci elektroenergetycznej zmagał się z dostawą energii elektrycznej już od piątku 14 sierpnia, kiedy to w czasie znacznego wzrostu temperatur ogłosił stan awaryjny drugiego stopnia w całym stanie Kalifornia. Później operator podniósł stopień stanu awaryjnego do trzeciego, co zapoczątkowało przerwy w dostawie energii elektrycznej w całym stanie. O 19:51 sieć ustabilizowała się, kiedy zaczęto przywracać utracone moce.

To nie zakończyło jednak problemów w dostawie energii elektrycznej, które zaostrzyły się następnego dnia, w sobotę 15 sierpnia około godziny 18:28, gdy operator sieci ponownie ogłosił stan awaryjny poziomu trzeciego, powołując się na „nieoczekiwaną utratę elektrowni o mocy 470 MW i utratę prawie 1000 MW energii wiatrowej”. W niedzielę operator sieci wydał ogólnostanowy Flex Alert, czyli wezwanie do dobrowolnego oszczędzania energii elektrycznej, który został przedłużony aż do środy.. „Te przerwy w dostawie energii, które miały miejsce bez wcześniejszego ostrzeżenia lub czasu na przygotowania, są niedopuszczalne i nie pasują do największego i najbardziej innowacyjnego stanu w kraju” – napisał na Twitterze zdenerwowany gubernator stanu Kalifornia.

Bez atomu nie ma klimatu

Według opinii organizacji międzynarodowych wchodzących w skład ONZ i OECD rozwój energetyki jądrowej jest warunkiem koniecznym dla osiągnięcia celów klimatycznych. Według Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC, naukowe i międzyrządowe ciało doradcze utworzone ramach ONZ) moc energetyki jądrowej na świecie rośnie we wszystkich czterech scenariuszach opracowanych na okres od 2030 do 2050 roku. Wzrost wynosi od 98% (co  oznacza podwojenie mocy elektrowni jądrowych) do 501% (sześć razy więcej elektrowni jądrowych w 2050 roku) w scenariuszu odpowiadającym maksymalnemu wzrostowi zapotrzebowania na energię elektryczną.  Podobne prognozy wskazujące na potrzebę rozwoju energetyki jądrowej publikują inne organizacje, jak Międzynarodowa Agencja Energetyki (IEA), Międzynarodowa Agencja Energii Atomowej IAEA, czy NEA-OECD. Czy USA mają zrezygnować z tak ważnej i obiecującej gałęzi energetyki?

Nic dziwnego, że widząc fatalne skutki przestawienia energetyki na wiatr i słońce w Kalifornii i zdecydowane dążenie Chin i Rosji do uzyskania mocnej pozycji w energetyce wielu krajów, rząd amerykański zadecydował o zmianie przepisów tak, by zapewnić firmom amerykańskim  lepszą pozycję w konkurencji międzynarodowej. Czy ułatwienia w finansowaniu budowy elektrowni jądrowych w innych krajach wystarczą, by Amerykanie odzyskali wiodącą pozycję w technologii jądrowej? Jeszcze nie wiadomo, ale doświadczenie historyczne pokazuje, że przemysł amerykański ma ogromne możliwości i w razie potrzeby – jak podczas II Wojny Światowej – potrafi w ciągu kilku lat nadrobić opóźnienia. W tej chwili Amerykanie mają już w dużym stopniu odbudowane kompetencje w zakresie prowadzenia budowy dużych bloków jądrowych.

Mały reaktor, mały interes

Amerykanie zwracają też uwagę  na rozwój małych reaktorów modułowych. Pod koniec sierpnia br. Firma NuScale Power ogłosiła, że amerykański dozór jądrowy (NRC) zakończył licencjonowanie zaprojektowanego przez nich małego reaktora modułowego, tym samym potwierdzono bezpieczeństwo tego projektu. „To ważny kamień milowy nie tylko dla NuScale, ale także dla całego amerykańskiego sektora nuklearnego i innych zaawansowanych technologii jądrowych, które są rozwijane” - powiedział prezes i dyrektor generalny NuScale, John Hopkins. Wniosek NuScale o certyfikację projektu został zaakceptowany przez NRC w marcu 2017 roku. NuScale wydał ponad 500 milionów dolarów przy wsparciu firmy Fluor, a jego pracownicy spędzili ponad 2 miliony godzin na opracowanie informacji potrzebnych do przygotowania wniosku do NRC.

Firma przedłożyła również 14 oddzielnych raportów tematycznych oprócz ponad 12 000 stron wniosku i dostarczyła ponad 2 miliony stron informacji pomocniczych do audytów NRC.Konstrukcja NuScale jest jak dotąd jedynym, małym reaktorem modułowym, który przeszedł proces certyfikacji.

Pierwszy klient NuScale, Utah Associated Municipal Power Systems (UAMPS), planuje budowę 12-modułowej instalacji SMR na terenie Idaho National Laboratory. Budowa miała rozpocząć się w 2023 r., a pierwszy moduł miał rozpocząć pracę w 2026 r. UAMPS poinformował jednak NuScale, że musi zmienić harmonogram – eksploatacji pierwszego modułu ma się rozpocząć dopiero w 2029 roku.

Czytaj także: Rząd nie powinien porzucać idei budowy małych reaktorów

Projekt w Idaho jest utrzymywany przy życiu głównie dzięki obietnicy ze strony rządu federalnego o przyznaniu dotacji w wysokości 1,4 mld USD. Dlatego poza projektem w Idaho, ani w USA, ani nigdzie na świecie, nie ma realnego zainteresowania tym typem reaktora. W Czechach i Rumunii  zawarto ramowe porozumienia z tamtejszymi państwowymi firmami energetycznymi o przygotowaniu studiów wykonalności, ale na tym etapie projekty się kończą.

Czeski CEZ zdecydował, że priorytetem inwestycyjnym jest dla niego budowa dużego sprawdzonego bloku w EJ Dukovany (gdzie w przetargu startuje m.in. Westinghouse ze swoim AP1000), a studium wykonalności z NuScale ma znaczenie drugorzędne. Z kolei w Estonii sygnatariuszem listu intencyjnego z NuScale jest start-up, który nie posiada żadnej elektrowni i nie zrealizował żadnych dużych projektów energetycznych.

Z pewnością Amerykanie nie przegrali jeszcze w wyścigu o dominację w technologii nuklearnej. Bieżące działania obecnego rządu republikanów, a także poparcie demokratów dla eksportu amerykańskiej technologii jądrowej wskazują, że niezależnie od wyboru prezydenta w najbliższych miesiącach, Stany Zjednoczone będą dążyły do budowy elektrowni jądrowych w wielu krajach.

Pomimo zaangażowania różnych firm w rozwój małych reaktorów modułowych, zainteresowanie elektrowniami jądrowymi dużej mocy na świecie nie maleje. Wręcz przeciwnie, obecnie praktycznie wszystkie realizowane i planowane komercyjne projekty jądrowe oparte są na dużych, bezpiecznych i ekonomicznych elektrowniach jądrowych generacji III/III+. Jest to również noptymalne rozwiązanie dla naszego kraju. Aktualnie opracowywany „Program polskiej energetyki jądrowej” zakłada budowę w Polsce od 6 do 9 GWe zainstalowanej mocy jądrowej w oparciu o sprawdzone, wielkoskalowe, wodne ciśnieniowe reaktory jądrowe generacji III i III+.

Dr inż. Andrzej Strupczewski - profesor w  Narodowym Centrum Badań Jądrowych                                                  

mgr Łukasz Koszuk - pracownik naukowy Wydziału Fizyki UW

Zobacz także...

New Energy Forum

Redakcja WysokieNapiecie.pl

Europejski Zielony Ład (EZŁ) to olbrzymia szansa dla rozwoju regionu Europy Środkowo-Wschodniej, ale również spore wyzwanie. 16 września podczas New Energy Forum – wydarzenia...

Komentarze

Patronat honorowy

Partnerzy portalu

PSE