Referaty
Otwarcie konferencji

Rozwój energii atomowej a zrównoważony rozwój – doświadczenia krajów OECD

Zasodność rozwoju energetyki jądrowej w Polsce

Case Study: Brytyjska droga do energetyki atomowej


Uwarunkowania prawne rozwoju energetyki atomowej w Polsce

Prawno-finansowe modele realizacji budowy elektrowni atomowej na przykładzie Francji, Anglii i Niemiec

Polacy a budowa elektrowni atomowej

Jak eliminowaćspołeczne obawy wobec energetyki jądrowej


Czego oczekujemy od energetyki jądrowej w XXI wieku?

Dyskusja

Zakończenie konferencji

Spis treści

Andrzej Strupczewski
Instytut Energetyki Atomowej POLATOM w Świerku



Czego oczekujemy od energetyki jądrowej w XXI wieku?



Dziękuję, Panie Senatorze. Witam Państwa.

Chciałbym powiedzieć, że z przyjemnością powiem państwu, dlaczego właściwie nasza dyskusja dzisiaj się odbywa, czego oczekujemy od energetyki jądrowej. Mówimy o trudnościach, o prawie, o sytuacji, o międzynarodowych uwarunkowaniach, ale właściwie dlaczego my chcemy mieć energetykę jądrową.

Otóż, proszę państwa, energetyka jądrowa to jest, po pierwsze, czyste powietrze. Dla mnie to jest emocjonalnie bardzo ważna sprawa, odkąd w 1976 r. dowiedziałem się, że w Wałbrzychu ludzie żyją o sześć lat krócej niż średnio w Polsce nie dlatego, że im brakuje szynki, mieszkań, czy pieniędzy, bo wtedy Wałbrzych miał się bardzo dobrze, ale ponieważ brakuje tam czystego powietrza. Energetyka jądrowa to czyste powietrze, zapewnia też czystą wodę. Obecnie doszły jeszcze dodatkowe zalety energetyki jądrowej: bezpieczeństwo energetyczne, tania energia elektryczna, eliminacja emisji CO2 oraz zapewnienie bezpieczeństwa działania elektrowni jądrowych.

Chciałbym powiedzieć o sprawie, która nieraz budzi wątpliwości, czy Polska nie uzależni się energetycznie od innych krajów, ponieważ nie ma własnego uranu i własnego paliwa. Otóż, uran na świecie wydobywa się, jak dzisiaj przekonująco mówił nasz francuski gość, w bardzo wielu krajach, z tego najwięcej w krajach bardzo stabilnych politycznie, jak Kanada czy Australia. Ale to, co jest ważne dla nas, to jest to, że elektrownia jądrowa potrzebuje tego paliwa bardzo mało. 1000 MWe w ciągu roku to jest jedna ciężarówka paliwa rocznie. Jedna ciężarówka, która ma przyjechać do elektrowni. Taką ilość paliwa dla elektrowni jest bardzo łatwo zarówno dowieźć, choćby z Australii, jak i składować, przechowywać. Nie kosztuje to dużo.

Ta ilość paliwa to jest 640 kg U-235. W postaci paliwa to jest około 25 ton. Natomiast dla elektrowni węglowej o tej samej mocy potrzeba jest 3 mln ton węgla, nie 25 ton, ale 3 mln ton. Dlatego, jeśli chodzi o dostawy paliwa, to nie ma żadnego problemu z tym, żeby dostawać je z całego świata. Nie ma też problemu z tym, żeby paliwo otrzymać od różnych producentów.

Były wątpliwości, czy na przykład nie uzależnimy się od Rosji, bo ona dostarcza paliwo, produkując je z tańszego uranu. Rosja ma około 3% uranu na ziemi, a więc nie jest żadnym potentatem, jeśli chodzi o jego dostawę. Odnośnie do paliwa, to produkują je najróżniejsze kraje, zarówno Rosja, Stany Zjednoczone, Francja, jak i nawet Argentyna i wiele innych. Dostawców paliwa można zmieniać. Na przykład nasi sąsiedzi Czesi, do których mamy różne ambiwalentne uczucia, ale na ogół doceniamy ich rozsądek techniczny i ekonomiczny – niewątpliwie możemy się dużo od nich nauczyć – wybierają paliwo od tańszego dostawcy i na przykład dla swojej elektrowni w Temelinie zmienili dostawcę paliwa już dwukrotnie. Wybierają i amerykańskie, i rosyjskie paliwo, w zależności od tego, które im bardziej odpowiada. Nie boją się żadnego uzależnienia. My też, jeżeli będziemy mieli elektrownię jądrową, możemy wybierać dostawców paliwa z różnych krajów. Możemy też zdecydować się na przykład na reaktory CANDU i produkować paliwo sami u siebie w kraju. Nie zalecam tego, nie jest to wyjście najbardziej pożądane dla Polski, ale jest to możliwość. Te reaktory dają taką możliwość.

Proszę państwa, jak wygląda rozkład zasobów uranu na świecie. Największe zasoby, 24%, posiada Australia. Tak jak mówił nasz gość z Francji, wzrost ceny uranu o 100% powoduje wzrost kosztów otrzymania energii elektrycznej tylko o 5%, podczas gdy dla gazu ten wzrost wynosi 75%. A gaz drożeje i, nie łudźmy się, dalej będzie drożał.

Przy okazji warto wspomnieć, że w 2030 roku będzie zaledwie kilka państw na świecie (trzy, cztery państwa), które będą eksporterami energii otrzymywanej z takich źródeł jak gaz czy ropa. Inne państwa będą prosiły, żeby mogły ją kupić. W tym zestawie państw proszących o kupno nie ma żadnego powodu, żeby eksporterzy darzyli szczególną sympatią Polskę. Może na przykład Chiny będą ważniejszym partnerem strategicznym dla jednego z tych dostawców energii niż Polacy, niezależnie od sympatii. A więc wtedy się okaże, że my po prostu tej energii nie kupimy.

Natomiast jeśli chodzi o uran, problemu nie ma. Przy obecnym stanie zasobów uranowych, przy obecnej technologii paliwa uranowego wystarczy na dwieście lat – po długotrwałych sporach w zeszłym roku oświadczył to Parlament Europejski w uchwale, którą przyjęto w październiku 2007 r. Stwierdził, że uranu na świecie starczy na dwieście lat, a perspektywicznie – w związku z doskonaleniem technologii – na wiele tysięcy lat.

Koszty energii elektrycznej są wyraźnie czynnikiem sprzyjającym dla elektrowni jądrowych. Elektrownie przeszły długą drogę w zakresie doskonalenia swojej eksploatacji. W latach sześćdziesiątych współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej, czyli stosunek energii, którą rocznie dostarczano do sieci, do energii, która teoretycznie byłaby możliwa, wynosił niewiele ponad 50%. Obecnie to jest 92%. Ci z nas, którzy mają kontakt z polską energetyką, wiedzą, że jest to współczynnik trudny do wyobrażenia sobie w polskich warunkach, ale tak naprawdę jest. Elektrownie jądrowe mają współczynnik obciążenia 92% rocznie. W efekcie tego energetyka jądrowa jest bardzo konkurencyjna.

Przedstawię państwu wyniki studiów fińskich. Finlandia nie są krajem militarnie zaborczym, nie jest mocarstwem. Finowie nie chcą panować nad innymi, ani nie pożądają sławy. Są tak jak Czesi, bardzo rozsądni technicznie i ekonomicznie. Każdego roku przeprowadzają studia i sprawdzają, ile będzie ich kosztowała energia elektryczna. Z tych badań wynika, że energia jądrowa jest najtańsza, dużo tańsza od uzyskiwanej z gazu, węgla kamiennego, torfu, drewna i wiatru.

Jakie są wnioski z tych studiów ekonomicznych? Wnioski są takie, że poza budowaną w tej chwili elektrownią Olkiluoto-3 Finowie złożyli do rządu wnioski o zezwolenie na budowę elektrowni numer 6, numer 7 i numer 8. Nie zrobiła tego jedna firma, ale zrobiły trzy różne firmy, trzy różne zjednoczenia fińskie, z których każde uważa, że to jest świetny interes budować elektrownię jądrową. Nie dajmy sobie wmawiać, że robią to po to, żeby mieć broń atomową. To jest nieprawda. Robią to dlatego, że to się po prostu opłaca.

Przykładem tego, że to się opłaca, jest Francja. Blok Flamanville 3 o mocy 1650 MWe za cenę 3,3 mld euro ma powstać w ciągu pięćdziesięciu czterech miesięcy, bez opóźnień, do których dochodzi w Finlandii. Finlandia ma te opóźnienia, ponieważ buduje się tam pierwszy blok po kilkunastu latach przerwy w Europie. Czyli koszt powstania tego bloku to 2 mld euro za tysiąc MWe. To jest dużo więcej niż koszt w elektrowni węglowej, ale jeżeli do kosztów elektrowni węglowej dołoży się zabezpieczenia klimatyczne, to już się zrobi cena porównywalna, a jeżeli dołoży się do tego składowanie, przyszłą sekwestrację węgla, to natychmiast koszty inwestycyjne elektrowni węglowej wyjdą dużo powyżej nakładów jednostkowych dla elektrowni jądrowej.

Energia elektryczna z tego reaktora Flamanville 3 budowanego pojedynczo, czyli nie w serii (to jest dla nas istotne, bo przecież w Polsce pierwszy blok będzie budowany pojedynczo), ma kosztować 46 euro za MWh. Mnożąc to w pamięci przez 3,3, to wypada około 140, może 150 zł za MWh, a więc już jest to cena niższa niż obecnie w Polsce energia w sieci. A za lat sześć, kiedy Flamanville zacznie pracować, u nas cena będzie znacznie wyższa.

Przewidywane przez Francuzów koszty dla bloków budowanych seryjnie to jest 35 euro za MWh. Francuzi mają pięćdziesiąt sześć reaktorów. Budowali seryjnie reaktory, więc dobrze wiedzą, jakie są efekty zbudowania kilku reaktorów. W Polsce nie ma sensu budować jednego jedynego reaktora. Jeżeli będziemy budowali, będziemy budowali ich szereg. Nie na skalę mocarstwową Francuzów, ale na pewno nie jeden blok. Po nim pójdzie drugi i trzeci.

Przy czym trzeba powiedzieć, i to jest bardzo ważna sprawa, bo w dyskusjach wielokrotnie się powtarza, że w skład kosztów produkcji energii z atomu (zarówno w Finlandii, jak i we Francji) wchodzą wszystkie koszty – łącznie z likwidacją elektrowni, unieszkodliwianiem odpadów radioaktywnych, a nawet takie koszty, jak opłaty za utrzymanie dozoru jądrowego. Bo to nieprawda, że państwo, np. we Francji, łoży na elektrownie jądrowe, to one same muszą utrzymywać dozór jądrowy, płacą za to. Elektrownie płacą także miejscowe podatki i to niemałe. Warto, żeby ludzie zdawali sobie z tego sprawę – to jest 20 mln euro od jednego bloku we Flamanville. Obecnie pracują tam dwa bloki, więc miejscowa gmina dostaje 40 mln euro rocznie. Można powiedzieć, że to jest nieuczciwe, że elektrownia przekupuje gminę, bo buduje tam drogę, szkołę, szpital. Jak można tak niegodziwie postępować? Ale, proszę państwa, jeżeli elektrownia może dać takie opłaty gminie, utrzymać dozór, zapewnić pełną gospodarkę swoimi odpadami, czyste powietrze, dać najwyższe płace w energetyce swoim pracownikom i ciągle jeszcze mieć prąd tak konkurencyjny, że nawet Austriacy, którzy nie lubią energii jądrowej, kupują ten prąd, bo jest tańszy, to czego możemy więcej ekonomicznie oczekiwać od energetyki jądrowej? Ekonomicznie.

Jakie zaś są koszty zdrowia i inne koszty zewnętrzne dla typowej lokalizacji w UE? Wyniki studium eksterni prowadzonego przez kilkanaście lat – od 1992 r. pokazują, że energetyka jądrowa jest jedną z najlepszych opcji. Te wyniki pokazują, że najlepsze są elektrownie jądrowe, hydroelektrownie i elektrownie wiatrowe. Takie wyniki powtarzają się, są takie same dla wszystkich krajów, które uczestniczą w programie eksterni. Nie są to wyniki opracowywane przez specjalistów nuklearnych, lecz przez lekarzy, specjalistów od ochrony środowiska, ekonomistów itd. Zespół jest mieszany. Pracowałem z tym zespołem jako obserwator i byli w tym zespole specjaliści z różnych dziedzin, ale nie specjaliści nuklearni.

Odnośnie do emisji gazów cieplarnianych sprawa jest oczywista. Elektrownie jądrowe w czasie swojej pracy nie emitują ich, a reszta cyklu emituje bardzo mało. Reszta cyklu, no bo przecież uran trzeba przewieźć ciężarówką czy pociągiem, a to oznacza emisję pewnej ilości gazów cieplarnianych. Ale te emisje są małe i zdecydowanie pozostaną małe również w przyszłości, kiedy będzie uran mniej bogaty w rudach uranowych.

Często mówi się o elektrowni w Czarnobylu, która, proszę państwa, była elektrownią opartą na wzorach wojskowych. Dlatego miała pewne cechy, których nie mają normalne elektrownie budowane na całym świecie. W tamtej elektrowni było tak, że po awarii moc reaktora rosła, wzrosła tysiąckrotnie, podczas gdy w normalnej elektrowni moc maleje. Dlaczego tak jest? Dlatego, że w normalnej elektrowni atomowej woda w rdzeniu jest potrzebna do tego, żeby neutrony spowolnić. Neutrony rodzą się jako bardzo szybkie, a żeby spowodować rozszczepienie, muszą się spowolnić, dlatego jest potrzebna woda. Jeśli jest awaria, woda odparowuje, wody nie ma, neutrony się nie spowalniają i reaktor się wyłącza. Takie naturalne zabezpieczenie mają wszystkie reaktory na świecie, z wyjątkiem reaktorów grafitowo-gazowych, grafitowo-wodnych, które pracowały w Czarnobylu. W Czarnobylu neutrony były w dalszym ciągu spowalniane w graficie, mimo że woda odparowała. A więc nie było mechanizmu zabezpieczającego. Co więcej, poprzez to, że wody w rdzeniu ubyło, pewna drobna frakcja neutronów, która w wodzie jest wychwytywana, wracała do paliwa i powodowała rozszczepienia. W związku z tym moc reaktora rosła. Jest to cecha nie do przyjęcia w reaktorach normalnie budowanych dla celów pokojowych i w żadnym reaktorze na świecie nie występuje. Rosjanie zapłacili bardzo wysoką cenę za to, że ich reaktor był tak zbudowany.

Natomiast w reaktorach normalnie budowanych wykorzystujemy maksymalnie naturalne cechy bezpieczeństwa, na przykład to, że pręty bezpieczeństwa spadają do rdzenia pod wpływem siły ciężkości, siły przyciągania ziemskiego. Takich rozwiązań jest szereg. Nie będę ich wszystkich wymieniał, ale to jeden z typowych przykładów tego rodzaju bezpieczeństwa, do którego dąży się w budowie reaktorów energetycznych w Europie Zachodniej, USA, krajach OECD i tych, które będą u nas.

Bezpieczeństwo nie polega na jednym zabezpieczeniu. Istnieje cały szereg barier, które chronią przed wyjściem produktów rozszczepienia. Zwykle to są cztery kolejne bariery: koszulka elementu paliwowego, obieg pierwotny, potem obudowa bezpieczeństwa. Ta obudowa jest potężna. W przypadku reaktora EPR, na przykład francuskiego, obudowa ma grubość blisko 2 m. Między warstwami obudowy jest tak duża przerwa, że mieści się w niej słoń. Wewnętrzna obudowa zabezpiecza przed ciśnieniem wewnątrz elektrowni, gdyby nastąpiła awaria, zewnętrzna obudowa zabezpiecza przed atakiem nawet największego samolotu, który może zostać użyty przez terrorystów.

Gdyby nawet doszło do awarii – choć to  mało prawdopodobne i bardzo staramy się wszelkimi możliwymi środkami nie dopuścić do takiej sytuacji – i gdyby stopił się rdzeń w reaktorze, to rdzeń ten zostaje wychwycony przez tak zwane chwytacze stopionego rdzenia, pozostanie wewnątrz obudowy bezpieczeństwa, nie wydostanie się na zewnątrz, nie dojdzie do takich uwolnień, do których doszło w Czarnobylu. Inny typ reaktora, amerykański, może poszczycić się tym, że jego budowa bezpieczeństwa nie wymaga do swojego chłodzenia ani energii, ani udziału operatora, bo chłodzi się z zewnątrz w konwekcji naturalnej.

Proszę państwa, dotychczasowe wyniki energetyki jądrowej – poza Czarnobylem, gdzie był reaktor nietypowy – są znakomite. Z analizy liczby wczesnych zgonów powodowanych przez poważne awarie w energetyce wynika, że  w OECD najwięcej osób ginęło w energetyce opartej na węglu, ropie i gazie. Hydroelektrownie w krajach OECD mają bardzo dobry wynik – zaledwie 0,004 zgonów na GWe-rok, ale elektrownie jądrowe mają lepszy wynik. We wszystkich dotychczasowych elektrowniach jądrowych przy żadnej awarii radiologicznej, bo nie mówię o złamaniu nogi na rusztowaniu czy spięciu, przy którym człowieka zabił prąd, a więc żadna awaria radiologiczna w żadnej elektrowni jądrowej poza Czarnobylem nie spowodowała ani straty życia, ani straty zdrowia nikogo ani z personelu, ani z ludności.

Ostatnia sprawa, o której chciałem powiedzieć, to odpady radioaktywne. O odpadach średnioaktywnych mogę powiedzieć, że mamy świetne doświadczenia. Od pięćdziesięciu lat pracuje składowisko w Różanie. Ludzie są zdrowi, nie ma przecieków. Jak zobaczymy listę zdrowych miejsc w Polsce, to Różan jest na drugim miejscu wśród najzdrowszych miejscowości w Polsce. Pół wieku pracy z odpadami radioaktywnymi nie spowodowało żadnego wzrostu liczby zachorowań na raka.

Odpady wysokoaktywne to inna sprawa. Nie mamy doświadczenia w tym względzie. Są dwie drogi. Możemy je przechowywać w całości pod ziemią, głęboko, póki aktywność tego paliwa nie spadnie poniżej aktywności rudy uranowej pierwotnie istniejącej w ziemi, albo posłać odpady do recyklingu, tak jak wszystko, jak butelki, jak plastik, jak metal. Można recyklizować paliwo, bo w nim jest bardzo wiele cennych materiałów rozszczepialnych. Taka recyklizacja daje taki efekt, że aktywność tego, co pozostaje, spada bardzo szybko. Po niecałych 300 latach aktywność produktu rozszczepienia, z których usunięto już uran, pluton i aktynowce, spada poniżej aktywności rudy uranowej. Ilość takich odpadów jest bardzo mała.

Na jedną osobę w ciągu całego życia wykorzystującą energię jądrową wypada bardzo mała ilość odpadów radioaktywnych – zmieściłyby się w dłoni.

A co można zrobić z tymi odpadami? Można je przechowywać pod ziemią przez trzysta lat, będą zamknięte w starannie zaprojektowanych kanistrach wykonanych z bardzo odpornych materiałów, zeszklone, zwitryfikowane, umieszczone w warstwach skalnych odpornych na przenikanie wody itd. To, czego się obawiamy w wypadku odpadów radioaktywnych, to nie jest ich promieniowanie bezpośrednie, bo one silnie nie promieniują. Będąc pod ziemią one nie dają żadnego zagrożenia. Boimy się tego, że się rozpuszczą w wodzie, że przepłyną do naszych kranów i my je wypijemy i będą w naszym brzuchu. Wtedy będą promieniowały niedobrze dla nas.

Co się dzieje z tymi odpadami po kilkuset latach? Przed ponad 300 laty okręt wojenny Vasa został zbudowany na rozkaz króla szwedzkiego jako najpotężniejszy okręt na Bałtyku. Król kazał dodać mu dodatkowy pokład na górze, żeby na nim była dodatkowa ilość armat. To spowodowało, że okręt nie był stabilny. Odbył pierwszą próbę techniczną. Polegała ona na tym, że cała załoga na gwizdek biegła od jednej burty do drugiej. Takich prób powinno było być trzydzieści. Niestety, po drugim przebiegu okręt tak się rozhuśtał, że kapitan przerwał próbę, bo bał się, że okręt się przewróci. Gdyby król był na miejscu, może by coś zrobiono, ale wobec tego, że króla nie było, machnięto ręką na kontrolę jakości. Statek wypłynął. Domyślają się państwo, co się stało. 2 km od portu okręt się przewrócił i poszedł na dno. Dzięki temu wiemy, co się dzieje z zupełnie normalnymi materiałami, które po trzystu pięćdziesięciu latach wyciągnie się z wody. Zrobiono to w 1960 r. W bardzo dobrym stanie zachowała się drewniana rzeźba z tego statku. Wyciągnięto również beczki, które nadal zawierały piwo. Czy sądzą państwo, że cieśle szwedzcy z 1620 r. szczycili się jakąś wspaniałą techniką, której nie potrafią osiągnąć najlepsi i najlepiej opłacani inżynierowie świata, mający do dyspozycji dowolne materiały, decydujący o sprawie zaufania społecznego, że nie potrafią zrobić takich pojemników, które przetrzymają w skalnych czy solnych pokładach kilkaset lat? Kto tak uważa, to myślę, że już nie zmieni zdania. Osobiście myślę, że potrafimy przechowywać odpady radioaktywne wystarczająco długo, żeby były bezpieczne. Dziękuję państwu za uwagę.

Kancelaria Senatu, Biuro Informatyki, Dział Edycji i Poligrafii