1 Az obnyinszki atomerőmű indításának 50. évfordulójára emlékező tudományos ülésszak 2004. június 25., Pécs Az atomenergetika gazdaságossága és versenyképessége.

Az előadások a következő témára: "1 Az obnyinszki atomerőmű indításának 50. évfordulójára emlékező tudományos ülésszak 2004. június 25., Pécs Az atomenergetika gazdaságossága és versenyképessége."— Előadás másolata:

1 1 Az obnyinszki atomerőmű indításának 50. évfordulójára emlékező tudományos ülésszak 2004. június 25., Pécs Az atomenergetika gazdaságossága és versenyképessége Dr. Csom Gyula professor emeritus 2004. június 25.

2 2 Tartalom 1. Előzmények 2. A gazdasági elemzés alapja 3. A beruházási költség hatása 4. Az üzemeltetési és a fenntartási költségek hatása 5. Az üzemanyag költsége 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele 7. A teljes egységköltség 8. További - nem figyelembe vett - külső (externális) költségek 9. Az élettartam-hosszabbítás gazdasági feltételei Összefoglalás

3 3 •Történeti visszatekintés •Hangoztatott sajátosságok •Magas beruházási költség •Alacsony üzemanyagköltség •Alacsony külső (externális) költség •Ellentmondó vélemények és azok okai  Indokolt az objektív elemzés 1. Előzmények

4 4 •A villamos energia egységköltsége Ft/kWó •Az egységköltség összetétele 2. A gazdasági elemzés alapja k = k áll + k vált („állandó” index az erőmű éves költségeinek állandóságára utal) k = k l + k O+M * + k ü + k ex k ex = k ex,áll + k ex, vált k áll = k l + k O+M * + k ex, áll = k l + k O+M k vált = k ü + k ex, vált

5 5 3. A beruházási költség hatása azaz k l = f(  l, i, a,  cs )

6 6 Az atomerőművek sajátosságai •Bonyolult technológia •Drágább anyagok (különösen a primerkörben) •Szigorú biztonsági követelmények  •Nagyobb fajlagos beruházási költség (Ft/kW e ) Tipikus értékek: Atomerőmű - jelenleg: 1700-2000 USD/kW e várható (III. és IV. gen.) 1000-1700 USD/kW e Széntüzelésű erőmű: ~ 1000 USD/kW e Lignittüzelésű erőmű (bányaberuházás is) 1600-1700 USD/kW e Földgáztüzelésű erőmű ~ 600 USD/kW e 3. A beruházási költség hatása

7 7 A magasabb beruházási költség következményei a, A k l részaránya az egységköltségen belül lényegesen magasabb, mint a többi erőműtípusnál Atomerőmű 50-55% Széntüzelésű erőmű 25-30% Földgáztüzelésű erőmű 16-18% b, A k l értékét meghatározó mennyiségek az atomerőmű esetében erősebben befolyásolják az egységköltséget, mint az egyéb erőműveknél (az  l diszkontráta, ill. az azt megszabó reál kamatláb, az i interkaláris tényező, ill. az azt megszabó építési idő, a  cs csúcskihasználási óraszám) 3. A beruházási költség hatása

8 8 c, Az egységköltség érzékenysége a reálkamatláb értékére Pl. p=5%/év és n=30 év esetében:  l =6,51%/év p=6%/év és n=30 év esetében:  l =7,26%/év p=8%/év és n=30 év esetében:  l =8,88%/év p=10%/év és n=30 év esetében:  l =10,61%/év Pl. ha a p reálkamatláb 5%/év helyett 8%/év, akkor az egységköltség növekedése (n=30 évnél): Atomerőmű 18-20% Széntüzelésű erőmű 9-11% Földgáztüzelésű erőmű 6-7% A reálkamatláb megválasztásának szempontjai

9 9 3. A beruházási költség hatása d, Az egységköltség érzékenysége az építési idő hosszára Az interkaláris tényező x %-os növekedése az egységköltséget atomerőműnél~x/2% széntüzelésű erőműnél ~x/4% földgáztüzelésű erőműnél ~x/6%-kal növeli. Az építési időt befolyásoló tényezők: •Szabványosítás •Modularitás •Egyszerűség •Engedélyezési gyakorlat (a. er. - balesetek hatása) Pl. USA és Franciaország gyakorlata

10 10 3. A beruházási költség hatása e, Kihasználási óraszám hatása az egységköltségre atomerőmű esetében nagyobb, mint a többi erőműtípusnál Pl. a legújabb finnországi feltételekre: 1. ábra

11 11 Átlagos (tipikus) értékek hőerőműveknél:  TMK =2,5%/év  e =1 %/év Atomerőművek esetén:  TMK és  e kissé nagyobb Okai: Pl. karbantartási, műszaki fejlesztési, biztonságnövelési, biztosítási költségek  4. Az üzemeltetési és a fenntartási költségek hatása k O+M,atom * > k O+M,hőer. *

12 12 Előzőek következménye mind a nagyság, mind az egységköltségen belüli arány tekintetében 4. Az üzemeltetési és a fenntartási költségek hatása (k l + k O+M ) atom > (k l + k O+M ) hőer.

13 13 Az első tag dominál A nukleáris üzemanyag jellemzői: •Fajlagos energiatartalma nagyságrendekkel nagyobb, mint a fosszilis energia-hordozóké  m ü nagyon kicsi Pl. a paksi atomeromű üzemanyagára m ü  0,405 g/GJ (szén esetében: ~ 30-50 tonna/GJ) 5. Az üzemanyag költsége

14 14 •A nukleáris fűtőelem fajlagos ára (p ü )2000 közepén, USD/kg 5. Az üzemanyag költsége Fajlagos ára nagyobb, mint a fosszilis tüzelőanyagoké, de ez nem kompenzálja az m ü értékek különbségét. Ezekkel az értékekkel (   33%): k ü  0,42 dollárcent/kWó  88 fillér/kWó (PARt-tól kapott érték: 84,9 fillér/kWó)

15 15 k ex,áll : végleges leszerelés költségkomponense k ex,vált : radioaktív hulladék kezelési és elhelyezési költségkomponense 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele k ex = k ex,áll + k ex, vált

16 16 Az atomerőmű végleges leszerelésének lehetőségei: Végleges leállás után azonnal (i D =1) Kivárás után leszerelés (i D <1) Eltemetés az atomerőmű telephelyén (szarkofág) OECD-becslés az a D értékére (2003): Nyugati PWR-re: a D  200-500 USD/kW e VVER-re:  330 USD/kW e BWR-re:  300-550 USD/kW e CANDU-ra:  270-430 USD/kW e Azaz: 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele

17 17  D diszkontráta Pl. n=30 év esetében 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele

18 18 Előző értékekkel (p=5%/év és n=30 év esetében):  Az atomerőmű végleges leszereléséből származó költség- komponens az egységköltségen belül csak néhány %-ot képvisel 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele

19 19 A radioaktív hulladékok kezelésének és végleges elhelyezésének költségkomponense ( k ex, vált ) A teljes egységköltségnek mintegy 12-14 %-a  A k ex = k ex,áll + k ex, vált részaránya a teljes egységköltségen belül: ~ 14-18% Magyarországon (2002-ben) a Nukleáris Pénzügyi Alapba befizetett összeg 131 fillér/kWó, azaz a villamosenergia-egységköltség 18,06%-a 6. A külső (externális) költségek egy részének belső költséggé tétele

20 20 OECD-elemzés eredménye (2005-2010 közötti időre) (5%/év reálkamatláb, 75% terhelési tényező) /kWó (1977-es USD) 7. A teljes egységköltség

21 21 7. A teljes egységköltség Finnországi elemzések eredménye (5%/év reálkamatláb, 8000 óra/év csúcskihasználási óraszám, 30 év élettartam) 2. ábra

22 22 7. A teljes egységköltség Az egységköltség belső szerkezete (finnországi adatok)

23 23 7. A teljes egységköltség Az egységköltség érzékenysége az üzemanyagköltségre (finnországi adatok) Atomerőművekre: UO 2 :  p, %  k ü, %  k, % +50 10,75 1,17 +100 21,51 2,34 +200 43,01 4,69 +300 64,52 7,03 Különböző erőmű típusokra vonatkozó  k, % Erőmű típus  k ü = 25%  k ü = 50% Atomerőmű 2,72 5,46 Széntüzelésű erőmű 12,22 24,46 Gáztüzelésű erőmű 18,92 37,85 Fatüzelésű erőmű 11,10 22,20

24 24 7. A teljes egységköltség A stratégiai üzemanyagkészlet költségének hatása az egységköltségre (p = 5%/év) Atomerőmű •Fűtőelem árnövekedésének hatása az egységköltségre, % Készletnagysága, év 1 2 3 4  k ü, % 5 10,25 15,76 21,55  k, % 0,54 1,12 1,72 2,35 •A tároló létesítéséből és őrzéséből adódó költség: A kis üzemanyagtömeg miatt nagyon mérsékelt

25 25 7. A teljes egységköltség A stratégiai üzemanyagkészlet költségének hatása az egységköltségre (p = 5%/év) Fosszilis erőmű •Fűtőanyag árnövekedésének hatása az egységköltségre,  k, % Készlet nagysága, hónap 1 2 3 4 Széntüzelésű erőmű 0,20 0,41 0,61 0,82 Gáztüzelésű erőmű 0,32 0,63 0,95 1,26 •A tároló létesítéséből és üzemeltetéséből adódó költség: Az igen nagy fűtőanyag tömeg miatt nagy.  AZ ATOMERŐMŰVEK ELŐNYE AZ ELLÁ- TÁSBIZTONSÁG SZEMPONTJÁBÓL

26 26 Következtetés: a,Az atomerőműben termelt villamos energia egységköltségén belül az üzemanyag-komponens (k ü ) mind nagyságban, mind arányában nagyon kicsi, mintegy 10-15%, azaz sokkal kisebb, mint a fosszilis erőművek esetében. b,Az olcsóbb üzemanyag-komponens – különösen bizonyos csúcskihasználási óraszám felett – képes kompenzálni az atomerőmű nagyobb fajlagos beruházási költségét. c,Az olcsóbb üzemanyag-komponens hosszú távú árstabilitást és hosszú idejű előretervezhetőséget eredményez. Ha egyszer az atomerőmű felépül és induláskor gazdaságos, akkor bízni lehet abban, hogy később is gazdaságos lesz. d, Több évre szóló stratégiai készlet lehetősége 7. A teljes egységköltség

27 27 8. További - nem figyelembe vett - külső (externális) költségek A külső (externális) költségek definíciója

28 28 9. Az élettartam-hosszabbítás gazdasági feltételei Az élettartam-hosszabbítás feltételei Az atomerőmű létesítési költségei már leírásra kerültek Figyelembe veendő: az élettartam-hosszabbítás érdekében teendő műszaki intézkedések költsége, általában lényegesen kisebb az eredeti beruházási költségnél  Az atomerőművi villamosenergia-termelés még gazdaságosabbá válik

29 29 Összefoglalás 1,Az atomenergia gazdaságilag versenyképes energiatermelési mód 2,Ha a létesítéskor gazdaságos, egészen biztosan gazdaságos lesz utána is 3,Hosszú távon nagy árstabilitást és hosszú idejű előretervezhetőséget biztosít, ami különösen liberalizált villamosenergia-piacon nagy versenyelőny 4, Ellátásbiztonság növelésének költségfeltételei jók 5,A külső (externális) költségek figyelembevételével az atomenergia relatív gazdasági versenyelőnye még nagyobb 6,Törekedni kell a létesítési költség csökkentésére 7,Törekedni kell az építési idő csökkentésére (szabványosítás, modularitás stb.) 8,Az élettartam-hosszabbítás egyértelműen gazdaságos (ha a műszaki feltételei fennállnak),