Nukleáris energia  az ésszerű választás

Az előadások a következő témára: "Nukleáris energia  az ésszerű választás"— Előadás másolata:

1 Nukleáris energia  az ésszerű választás
Dr. Katona Tamás János műszaki tudomány kandidátusa Magyar Atomfórum Egyesület elnök

2 Konferenciánk mottója
biztonság versenyképesség fenntarthatóság Peremfeltételek: növekvő energia-, különösen villamosenergia-igény globális verseny, küzdelem a forrásokért

3 Az energia-ellátás fenntarthatósága
A stratégiák alapja: a lehető legtakarékosabb, hatékonyabb energia-felhasználás a lehető legkisebb kibocsátás a termelésben Környezetvédelmi cél A megoldás módja az üvegházhatású gázok globális kibocsátását rövid idő, mindössze néhány évtized alatt radikális csökkenteni kell. EU cél: 20% emisszió csökkenés 2030-ra; 50% 2050-re Energia-takarékosság, a végfelhasználás hatékonyságának növelése (20% csökkenés) A megújuló energia-források alkalmazása (20% növekedés) Ez, tekintettel az energia-igény, főleg a villamosenergia-igény növekedésére, nukleáris energia alkalmazása nélkül nem valósítható meg, különösen, ha a gazdaságosság és a versenyképesség is fontos szempont!

4 Az előadás célja és tartalma
Bemutatom, hogy a nukleáris energia alkalmazása mind rövid, mind pedig hosszú távon célszerű, racionális választás, ha biztonságos, gazdaságos és fenntartható energiaellátást kívánunk megvalósítani. a nukleáris energia alkalmazásának előnyeit a jelenleg és rövid távon a hazai viszonyok között a nukleáris energia választásának célszerűségét hosszú távon Vélemény-nyilvánító előadás; nem elég a technikai részletek bemutatásával érvelni, ahogy korábban, de minden állásfoglalás adatokkal alátámasztott Források: OECD NEA, US DoE EIA AEO és IEO, IEA WEO

5 Kétséges megoldások Nyilván az az zöld mozgalmár, aki szívvel-lélekkel szorgalmazza a bio - üzemanyag felhasználását, nem kívánja az esőerdők kiirtását. Mégis kiirtják! Esőerdő-maradvány a szójaföldek között körülvéve szójaföldekkel, Mato Grosso, Brazília

6 Ki gépen száll fölébe, annak sárga e táj…
A rizs világpiaci ára az elmúlt hat hónap alatt 360 USD/t-ról 760 USD/t-ra nőtt, de nem csak az energetikai felhasználás miatt.

7 A levegőt nem szennyező villamosenergia-források
USA 104 atomerőmű van; teljesítménynövelés; üzemidő hosszabbítás; ˃90% kihasználtság; : 29 új blokk engedélyezése folyt; Emisszió-mentes technológiáknak kijáró támogatás Nuclear generating capacity in the AEO2008 reference case increases from gigawatts in 2006 to gigawatts in The increase includes 17 gigawatts of capacity at newly built nuclear power plants (33 percent more than in the AEO2007 reference case) and 2.7 gigawatts expected from uprates of existing plants, partially offset by 4.5 gigawatts of retirements. A Világon a 439 atomerőművi blokk adja az emisszió-mentes termelés felét; 35 blokkot építenek 14 országban, ban hét új építkezés indult Számos ország bejelentette építési szándékát (az USA dúsított nukleáris üzemanyaggal ellátja Szaúd-Arábiát).

8 Európa Európa nukleáris. Mintegy 140 blokk adja kb. a termelés 30%-át, s annyi CO2 emissziót takarít meg, mint amennyit kibocsát az összes autó Európa útjain. Attitűd- és politika-váltás tanúi vagyunk. teljesítmény-növelés és az üzemidő-hosszabbítás; új atomerőmű épül Olkiluoto-ban és Flamanville-ben, illetve Romániában és Bulgáriában; döntés, előkészítés: finn hatodik blokk, Litvánia, Szlovákia, Csehország, Egyesült Királyság…

9 Európai, ahogy egyesek jónak tartják
2004-es elképzelések. Újabb közlés, többek közt a nukleáris energiához fűződő ambivalens viszony és még ennél is nagyobb gázfüggőség, illetve a megújuló vállalások teljesíthetősége miatt nincs. Miközben a feltételeket meghatározó nagyhatalmak nem építenek ilyen mértékben a földgázra, hanem szénre, nukleárisra és megújulóra. Tanulságos: az EU „kis” országai közül Finnország, a balti országok, Románia, Bulgária, Szlovákia, Szlovénia, Csehország fokozottan épít a nukleáris energiára.

10 EU változások „Az EU tagországok nem kerülhetik ki a nukleáris energia kérdését” jelentette ki Jose Mauel Barroso. Jose Manuel Barroso,

11 Az új magyar energiapolitika az EU és a Világ erőterében
Ellátásbiztonság gazdaságosság Az új energiapolitika alappillérei A hosszú távú szempontokat is mérlegelve optimalizálja az ellátásbiztonság, a versenyképesség és a fenntarthatóság együttes érvényesülését. Az ellátás biztonsága érdekében törekedni kell a kiegyensúlyozott energiaforrás-struktúra elérésére és fenntartására (a behozatal diverzifikálása, az energiahordozó-szerkezet és a biztonsági készletek optimális kialakítása). Energia-hatékonyság fejlesztése (NB! hatékonysági szindróma, valójában a hatékony fogyókúra-recept segítene!) Megújulókat a lakosság teherbíró képessége szerint fejlessze, tekintettel még az egyéb kölcsönhatásokra. környezetvédelem Az energiapolitika lehetővé teszi az új atomerőmű létesítésének előkészítését is, amihez még előbb az Országgyűlés elvi hozzájárulását is meg kell szerezni.

12 Most mi a döntő? aki bírja, marja!
Az új energiapolitika nem állapít meg kívánatos forrás-arányokat, nincs igazi tiltás az emisszió, s főleg nem az ellátási kockázatok növelésére, tehát, Alapvetően: a versenyképesség, piaci (lobby) erő és befektetői preferenciák – meglátják Dr. Stróbl előadásában Másodlagosan: a társadalmi elfogadottság, ami néha korlátozó szabályozás ban is megjelenik (különösen a nukleáris energia esetében), politikai preferenciák, zöld ítéletek alapján – meglátják Dr. Grabner előadásában aki bírja, marja! Kulturáltan: Bárki építhet, üzemeltethet a saját üzleti kockázatára erőművet a szabályokat betartva, kivéve atomerőművet, mert ahhoz az Országgyűlés elvi hozzájárulása is szükséges.

13 A nukleáris energetika a mai hazai feltételek között
versenyképes termelő: teljesítménynövelés – kb. 150 MW üzemidő hosszabbítás – plusz 20 év megbízhatóság – magas szintű rendelkezésre állás, a 86% teljesítmény-kihasználás működési modell korszerűsítése meghatározó piaci szereplő: a legnagyobb termelők egyike a legolcsóbb a biztonsági és környezetvédelmi követelményeket teljesíti élvezi a társadalom támogatását ellátás-biztonsági előnyei nyilvánvalóak (2 éves tartalék, nem kritikus és diverzifikálható üzemanyag beszerzési) A paksi atomerőmű a jelenlegi rendszer stabil eleme, s az üzemidő hosszabbítás is racionális, nem vitatható cél.

14 A teljesítménynövelés és üzemidő hosszabbítás megvalósítása
Blokk Indítva Teljesítmény növelés 500 MW-ra (108%) 30 éves üzem 50 éves üzem 1. 1982. december 14. 2007 2012 2032 2. 1984. augusztus 26. 2009 2014 2034 3. 1986. szeptember 15. 2016 2036 4. 1987. augusztus 09. 2006 2017 2037 július 2007 szeptember 2006

15 Az üzemidő hosszabbítás előkészítése és engedélyezése
1996. évi CXVI. Tv. az atomtörvény 1995. évi LIII. Tv. a környezetvédelemről Üzemidő hosszabbítás üzemeltetési engedély Megvalósíthatósági vizsgálatok; Felkészülés Üzemidő-hosszabbítási Program Előzetes Környezeti Tanulmány Részletes Környezeti Hatástanulmány Az engedély megalapozásához igazolni kell, hogy garantált a biztonságos üzemeltethetőség, ami 80-85%-ban mérnöki munka! Nem kell „újjá” rekonstruálni az erőművet, hiszen a biztonsági funkcióknak az első és az utolsó üzemi napon azonos minőségben rendelkezésre kell állni, sőt az erőmű ma jobb, mint újkorában

16 A 20 éves üzemidő hosszabbítás gazdasági értéke
A paksi ár 9,43 Ft/kWh (megújuló ár 26,46 Ft/kWh) Az üzemidő hosszabbítás PA Zrt. által finanszírozható, tulajdonosi tőkejuttatást vagy állami garanciavállalást nem igényel. Az üzemidő végéig megképződik a jegyzett tőke, továbbá a tulajdonosnak kifizetésre kerül az osztalék, ami a tőke ~4,4 szerese Gazdaságos, versenyképes, finanszírozható és megtérül!

17 A 20 éves üzemidő hosszabbítás értéke
környezetvédelmi ellátás-biztonsági emisszió-mentes termelés jelentős emisszió megtakarítás (évi 5.6 millió t CO2) nincs kimutatható környezeti hatás több, mint 25 év után, s nem várható az 50 év alatt sem nem váltható ki ésszerű módon megújulókkal A paksi atomerőműben kétéves üzemanyag-tartalékot tartanak fenn. Az üzemanyag az önköltség kevesebb, mint 20%-a. Az üzemanyag beszerzés diverzifikálható, az urán nem a Világ krízisrégióiból származik. Üzemanyag mennyiség szén ~ millió t olaj ~2,6 millió t gáz ~6,24 millió m3 biomassza ~15,8 millió t

18 Mi határozza meg a jövőt?
A villamosenergia-igény változása A kapacitások változása Az import lehetősége és gazdasági ésszerűsége Az igény kielégítésében a technológiák versenye 2% vagy 120 MW/év 7000 MW Itt volna helye a technológiák korrekt értékelésének, hogy helyesen választhassuk ki a valóban hosszú távú megoldásokat!

19 A fenntarthatóság értékelésének dimenziói
É Environment környezet A jövő generációi A mai generáció társadalom Society gazdaság Economy D/K

20 Komplex értékelés dimenzió érintett terület indikátor mértékegység
a nukleáris energia felhasználásának minősítése gazda-sági finanszírozásés termelési költségek létesítési költségek c/kW versenyképes termelési költségek c/kWh üzemanyagár-érzékenység termelési költség növekmény/ü.a-ár duplázódása a legjobb rendelkezésre-állás % üzemanyag-források tartalékolhatóság – rövid távú stabilitás minőségi jellemzés a legjobban tartalékolható üzemanyag hosszú távú stabilitás- geopolitikai tényezők minimális kockázat hosszú távú rendelkezésre állás év ~4000

21 Komplex értékelés dimenzió érintett terület indikátor mértékegység
a nukleáris energia felhasználásának minősítése környezet globális felmelegedés CO2 egyenérték t/GWh gyakorlatilag emisszió-mentes (bányászattal és a feldolgozással együtt is) összes hulladék tömeg; fajlagos hulladék-tömeg kg; kg/kWh A közvélekedéssel és az antinukleáris propagandával ellentétben a hulladéktermelés kicsi. regionális környezeti hatás változás a nem védett ökosziszté-mában km2/GWh fajlagosan igen kis érintett terület (bánya) nem szennyező hatás terület-igény m2/GWh a legkompaktabb

22 Komplex értékelés dimenzió érintett terület indikátor mértékegység
a nukleáris energia felhasználásának minősítése társadalmi társadalmi fenntartások fatalitás egy baleset esetén fő/baleset biztonságos normálüzemi egészségi hatások mortalitás várható élettartam csökkenés/GWh súlyos üzemzavar fatalitás fatalitás/GWh ~10-8 /év a hatósági dóziskorlátot meghaladó kibocsátás valószínűsége a kritikus hulladék tárolási ideje idő év több száz év, de transzmutáció helyi hatások zaj, látvány minőségi nem szignifikáns

23 Komplex értékelés dimenzió érintett terület indikátor mértékegység
a nukleáris energia felhasználásának minősítése társa-dalmi foglalkoztatás technológia-specifikus munkahelyek ember-év/GWh high-tech, tudásigényes, magasan kvalifikált, igen fejlett munkakultúrát igényel, biztonsági kultúra proliferáció potenciál minőségi Nem az atomerőművek miatt törték fel az atomsorompót!

24 Mit kell még mérlegelni?
A blokkról A megvalósításról típus, blokkméret 60 év üzemidő üzemanyag ciklus (12, 18, 24 hónap) jó terheléskövetés (50-100%) kipróbált konstrukció-e engedélyezett-e fejlesztése folytatódik-e extrém külső hatásokra tervezett-e (földrengés, repülőgép rázuhanás) rendszerbe illesztés, hálózati csatlakozás – igazolható Telephely – van alkalmas Szállító – több jó lehetőség van Engedélyezés – 3-5 év építési idő – legalább 5 év beruházás lebonyolítása finanszírozás módja – létező üzleti modellek vannak Létesítés – jelentős hazai közreműködéssel jár humán erőforrások – ma még megvannak

25 Az új energiapolitika A Kormány: ... a) kezdje meg az új atomerőművi kapacitásokra vonatkozó döntés-előkészítő munkát. A szakmai, környezetvédelmi és társadalmi megalapozást követően a beruházás szükségességére, feltételeire, az erőmű típusára és telepítésére vonatkozó javaslatait kellő időben terjessze az Országgyűlés elé; b) gondoskodjon a nukleáris hulladékok végleges elhelyezésére irányuló programok megfelelő végrehajtásáról és megvalósításáról;

26 Kell az atomerőmű Megfelel az energiapolitika mindhárom követelményének (gazdaság, ellátás-biztonság, környezetvédelem). Nem igényel állami támogatást. A létesítés és az üzemeltetés intézményi és humán feltételei megvannak hazánkban. Társadalmi támogatottsággal rendelkezik. Az atomerőmű magas műszaki színvonalat képviselő technológia.

27

28 A versenykörnyezet 130USD/hordó 2008-ban;
+1USD/hordó hosszú távon ~ EUR/MWh a villamosenergia-árban olaj CO2 ár gáz vill. energia Az üzemanyag hányada a termelési költségben az atomerőmű esetében a legkisebb a nagy energetikai technológiák között. (USA nukleáris 0,46 cUSD/kWh; szén 2,32 cUSD/kWh). Az üzemanyag árának duplázódása a nukleárisnál max. 20% költségnövekedést okoz.

29 Atomerőművek (G III és III+) költségei
IEA Energy Technology Perspectives új blokk: a beruházási költségek dominálnak Átlag 1500 USD/MW (10% kamat és 5 év építési idő). Az új projektek USD/MW, ahol a felső határ a demonstrációs/prototípus ár CO2 kibocsátási relatíve kismértékű „büntetése”, vagy az emisszió-mentes termelés ösztönzése már messze versenyképessé teszi az új atomerőművet a gáztüzelésűvel szemben is. A nukleáris energetika versenyképes a gázzal szemben, ha a gázár magasabb, mint $5.70/MBtu, avagy az olaj $40-$45 hordónként Ma már ez sem igaz! Minden energetikai beruházás drágul, mert az alapanyagárak drámain növekednek. Egy árspirál tanúi vagyunk, aminek vannak nyertesei és vesztesei. 1 2 3 4 5 6 7 Nuclear high low CCGT Coal steam IGCC Wind onshore US cents per kWh Capital Operation and maintenance Fuel WEO 2006 Comparative Generating Costs Based on Low Discount Rate

30 Fajlagos üzemanyag-igény 1 Gwév termelésre vetítve
mennyiség szén 2,5 millió t olaj 1,6 millió t gáz 3,9 millió m3 ugyanehhez 20 t urán kell, aminek <1%-a ég ki!

31 Az üzemanyag szállítási igénye
1 GWév-re vetítve: Szén: egy Murmanszk-Budapest hosszúságú szerelvény (ha fa, főleg, ha szalmabála, akkor sokkal hosszabb) Olaj: 40 óriás-tanker Gáz: 30 LNG tanker Urán: 1 kamion

32 Villamos-energetikai technológiák átlagos GHG kibocsátása
európai adatok (g CO2 eq./kWh)

33 Fajlagos emisszió a teljes életciklus alatt
Nukleáris 32 70 7 19,700 szén 326 560 182 815,000 típus SO2 (g/MWh) NOx (g/MWH) Partic. CO2 gáz 3 277 18 362,000 olaj 1,611 985 67 935,000 szél 15 20 4.6 6,460 PV (Home Application) 104 99 6.1 53,300

34 Villamos-energetikai technológiák átlagos, nem radioaktív hulladék „termelése”
(kg/kWh)

35 A villamos-energetikai technológiák átlagos radioaktív hulladék termelése
Itt csak az „radioaktív”, ami hatóságilag az! 1 GWév energiát szénből előállítva t hamu keletkezik. Ebben 5 t urán+10 t tórium van. (cm3/MWh) Figyeljünk a mértékegységre! Ha egy négytagú átlagos európai család 25 éves villamosenergia-fogyasztását atomerőműben termeljük meg, akkor az eközben keletkezett nagyaktivitású radioaktív hulladék mindössze 1,2 deciliter térfogatot, azaz egy 2,3 cm élű kockát tölt ki.

36 Terület-használat Megérjük, hogy versenyezni fog az éhező a közlekedővel (s az értékeket vigyázó, a hirtelen gazdagodni kívánóval)! A paksi atomerőmű teljesítményét (s nem a termelését!) kiváltó szélerőmű-park területigénye 435 ezer ha.

37 Méret-effektus Addig, amíg a kedvezőtlen adottságú technológiák, s legyen itt szó túlzott terület-igényről, nagy fajlagos hulladék-keletkezésről, vagy az állami támogatás igényéről akár, tehát, amíg a kedvezőtlen adottságú technológiák egy rendszerben kis hányadot képviselnek, a negatív hatásokról, lévén azok marginálisak, hajlamosak vagyunk megfeledkezni. Sok esetben a programok nem is térnek ki a lehetséges problémákra, így a megújuló technológiák alkalmazását támogató programok sem. Nem így van ez a nukleáris energia alkalmazásánál, ahol évtizedek csak a problémák vannak a figyelem középpontjában.

38 Mortalitás normál üzemben
(YOLL/GWh)

39 Súlyos balesetek gyakorisága

40 Zónaolvadási gyakoriság a Paksi Atomerőműben

41 Externális költségek Közegészségügyi hatás Globális felmelegedés A Paksi Atomerőmű Zrt a Nukleáris Pénzügyi Alapba történő befizetéseivel, ami az önköltség jelentős részét képezi, megteremti a hulladék-elhelyezés és a leszerelés feltételeit!

42 Üzemanyag és hulladék kezelés
Lehetőségek direkt elhelyezés hazai geológiai tárolóban, reprocesszálás, nagyaktivitású hulladéka hazai geológiai tárolóba, elhelyezés külföldön (EU regionális / RU), zárt üzemanyagciklus (GNEP és EU). teendők előkészületek hazai geológiai tároló létesítésére, közreműködés a zárt üzemanyag-ciklusra irányuló nemzetközi együttműködésekben, új átmeneti tárolóra is szükség lesz az új blokkokhoz. uránérc dúsított UO2 üzemanyag- gyártás friss üzemanyag kiégett üzemanyag atom- erőmű végleges elhelyezés reprocesz-szálás U,Pu MA,FP Zárt ciklus reprocesz-szálás gyors- reaktoros atom- erőmű üzemanyag reaktorhoz transz-mutáció Részleges újrafeldolgozás Transzmutáció Nyílt üzemanyagciklus