Czy warto bać się elektrowni jądrowych?

Centrum Kulturalne „Rozbrat” -

siedziba główna

Sojuszu Lewicy Demokratycznej

W

Centrum Kulturalne „Rozbrat” -

siedziba główna

Sojuszu Lewicy Demokratycznej

W

Czy warto się bać elektrowni

jądrowych?

Doc. dr inż. A. Strupczewski

Wiceprezes Stowarzyszenia Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej SEREN

A.Strupczewski@cyf.gov.pl

Treść wykładu

Treść wykładu

Sytuacja energetyczna w Polsce i na świecie

Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych (”mit Czarnobyla” itp.). Wpływ energetyki jądrowej na środowisko

Co ze składowaniem odpadów?

Transport odpadów w tym przez Polskę / do Polski.

Koszty składowania oraz transportu odpadów ponoszone przez inne państwa w Europie.

Jakie jest zużycie „paliwa jądrowego”?

Czy elektrownie jądrowe są opłacalne (koszty wytwarzania, eksploatacja, konserwacja, ubezpieczenia itp.)?

Jaki obszar w energię zaopatrywałaby jedna elektrownia w Polsce? Wpływ EJ na bezpieczeństwo energetyczne Polski

Sytuacja energetyczna w

Polsce –

i na świecie

Polska

EU-15

Główne źródło energii elektrycznej: w Polsce

węgiel a w Unii – energia jądrowa.

Polska spala węgiel – zmniejszyliśmy emisje, ale mimo to produkty spalania zanieczyszczają atmosferę

W UE główne źródło elektryczności to EJ – czyste, bezpieczne, nie powodujące efektu cieplarnianego i dające tanią elektryczność...

Zasoby węgla w dotychczas pracujących kopalniach zaczną się wyczerpywać w połowie lat 20-tych, a budowa nowych kopalni by eksploatować złoża położone na większych głębokościach i trudniejsze do wydobycia będzie znacznie bardziej kosztowna.

5

Czech Rep..* _Slovakia*

Hungary* 1,3 Finland 2,7_1,6 3,7 1,9 2,8 1,9 1,4 Turkey Ukraine 14 Russia Belgium. Eastern Europe * 13,8 22 Sweden 1,9 6 South Africa USA 100 35 Canada 12,6 1,3 8 Mexico 2 8 Brazil 12 12 3 6,7 _3,2 20 India 8,9 93 China 8 Vietnam 47 3,6 ₁₈ 6 Indonésia South Korea 17 5,4 Taiwan 5 _2,7 10,2 UK 9 Germ.. 21 6 8 Spain France 10 3 22 Argentina 1 2,1 0,3 Pakistan 0,4 Netherland 0,5 Slovenia 0,7 Switz. 3,2 44 17 1,2 0,6 Thailand 4 5 6 2 2 1,5 3 3 Algéria Libya Egypt Tunisia UAE 2 4 10 2 1 Iran 3

Nowe elektrownie jądrowe na świecie :

GWs w budowie i planowane do 2025 roku (źródło EDF, luty 2009)

Nowe elektrownie jądrowe na świecie :

GWs w budowie i planowane do 2025 roku (źródło EDF, luty 2009)

Japan Istniejące2008 Zapowiedziane

Moc elektrowni jądrowych (GW)

377 404 W budowie 36 10 Italie Morocco 2 1 20

Further NNB announcements (GW): Armenia (1), Bangladesh (1), Belarus (2), Croatia/Albania (2), Estonia (1), Jordan (2,8), Kazakhstan (3), Philippines (0,6)

1 3,4 2,4 5,2 Niger 5 5 1,4

Zachowanie węgla, ropy i gazu dla

przyszłych pokoleń

Zachowanie węgla, ropy i gazu dla

przyszłych pokoleń

Zasoby węgla, ropy i gazu ziemnego to cenny surowiec dla

przemysłu chemicznego i marnotrawstwem jest spalanie ich w elektrowniach. Musimy zachować je dla przyszłych pokoleń. Obecnie eksploatowanych pokładów węgla wystarczy nam na

około 30 lat, a w perspektywie około 70 lat również i droższych pokładów węgla może nam zabraknąć.

Natomiast uran nie nadaje się do niczego poza rozszczepieniem w elektrowni jądrowej.

Zasoby uranu są ogromne, a przy wprowadzeniu cyklu

zamkniętego z prędkimi reaktorami powielającymi praktycznie niewyczerpalne.

Dlatego użycie uranu nie powoduje w praktyce zubożania zasobów –a więc spełnia podstawowy warunek strategii zrównoważonego rozwoju, korzystnej i dla nas i dla naszych wnuków.

Czy praca elektrowni jądrowej

oznacza zagrożenie dla

ludności?

Elektrownie dla Polski inne niż była w Czarnobylu

Tamta awaria nie może się powtórzyć

Elektrownie dla Polski inne niż była w Czarnobylu

Tamta awaria nie może się powtórzyć

W całej historii reaktorów poza Czarnobylem nikt nie

stracił życia ani zdrowia wskutek awarii jądrowej w EJ

Reaktory RBMK jakie pracowały w Czarnobylu były zasadniczo

inne niż wszystkie inne reaktory energetyczne:

Konstrukcja RBMK oparta była o rozwiązania reaktorów wojskowych do produkcji Pu

 Przy małych mocach

, po awarii

moc ich rosła

zamiast

maleć

 Nie miały obudowy bezpieczeństwa

 Były eksploatowane wbrew zasadom bezpieczeństwa

Reaktor jaki zbudujemy w Polsce w razie awarii

wyłączy się, nawet jeżeli operatorzy zrobią błędy.

Dlatego nie obawiamy się awarii takiej jak w

Czarnobylu

Czemu podczas awarii moc reaktora w

Czarnobylu wzrosła – zamiast zmaleć?

Czemu podczas awarii moc reaktora w

Czarnobylu wzrosła – zamiast zmaleć?

 Po rozszczepieniu jądra uranu neutrony mają ogromną

szybkość i przenikają przez paliwo nie powodując rozszczepień

 Aby nastąpiło rozszczepienie, muszą być one spowolnione

 W reaktorach PWR czy BWR do spowolnienia służy woda – pochłania ona neutrony, ale niewiele. Gdy jej zabraknie (po awarii) neutrony nie spowalniają się, rozszczepień nie ma, reaktor się wyłącza.

 W reaktorze w Czarnobylu (typ RBMK) neutrony spowalniały się w graficie, woda była potrzebna tylko do odbioru ciepła .

 Gdy woda odparowała (wskutek błędu operatora) grafit

spowalniał neutrony nadal, zaś pochłonięć w wodzie nie było. Rozszczepień było więc więcej – moc reaktora rosła.

Zasadnicza różnica między reaktorami PWR,

BWR, WWER – a reaktorem w Czarnobylu

moc maleje A B U r a n iu m W a te r U r a n iu m W a te r ste a m R e ac to r s P W R an d W W E R U r a n iu m W a te r G r a p h ite U r a n iu m S t e a m G r a p h ite A B R e a c t o r R B M K ( C h e r n o b y l) Reaktor w Czarnobylu-przy grzaniu moc rośnie

Naturalne cechy bezpieczeństwa EJ wg EUR:

np. wykorzystanie siły ciężkości

 Wykorzystanie sił przyrody by uzyskać maksymalną niezawodność układów bezpieczeństwa

 Podczas normalnej pracy pręty bezpieczeństwa wiszą nad rdzeniem, utrzymywane w górze przez

elektromagnesy.

 W razie awarii, lub utraty zasilania elektrycznego, pole magnetyczne znika i pręty spadają do rdzenia pod wpływem siły ciężkości.

 W reaktorach wodnych spadek pręta bezpieczeństwa zawsze obniża moc

 W Czarnobylu wprowadzanie prętów bezpieczeństwa powodowało dodatkowy przejściowy wzrost mocy - 220 V

Układ barier w

EJ:

1. Pastylki paliwowe,

2. Koszulka cyrkonowa,

3. Zbiornik reaktora,

4. Obudowa

bezpieczeństwa

Układ wielu barier - bezpieczeństwo zachowane

w razie utraty dwóch, a nawet trzech z nich.

Awaria ze stopieniem rdzenia zdarzyła się w reaktorze PWR w TMI (USA). Utracono bariery 1 i 2, ale zbiornik reaktora (bariera 3) – i obudowa bezpieczeństwa (bariera 4) pozostały szczelne

Awaria w TMI nie spowodowała żadnych szkód zdrowotnych

Reaktor EPR firmy AREVA- 1650 MWe, 3,3 mld euro, pełne bezpieczeństwo, Reaktor EPR firmy AREVA- 1650 MWe, 3,3 mld euro, pełne bezpieczeństwo,

EPR

odporny na

awarie jądrowe i

ataki z zewnątrz.

Podwójna obudowa bezpieczeństwa, wzmocniona tak, że wytrzymuje nawet uderzenie samolotu Boeing 757

Nowe elektrownie - bezpieczne nawet po

najcięższych możliwych awariach

Nowe elektrownie - bezpieczne nawet po

najcięższych możliwych awariach

Układ chwytacza stopionego rdzenia w EJ z EPR.

1)rdzeń reaktora, 2) zbiornik ciśnieniowy reaktora, 3) pokrywa przetapiana przez rdzeń, 4) dno tunelu przelewowego, 5) beton fundamentów obudowy bezpieczeństwa, 6) tunel przelewowy, 7) materiał ogniotrwały ZrO2, 8) chłodzenie wodne chwytacza, 9) warstwa powierzchniowa przeznaczona na wytopienie, 10) chwytacz rdzenia - basen dla stopionego rdzenia.

Obudowa bezpieczeństwa

niezawodna nawet przy

całkowitej utracie zasilania

elektrycznego

W razie awarii zbiornik reaktora zalany wodą od zewnątrz jest chroniony przed przegrzaniem.

Ciepło powyłączeniowe oddawane do obudowy przez skraplanie pary. Chłodzenie obudowy z zewnątrz najpierw wodą, potem w układzie konwekcji naturalnej - powietrzem

Reaktor rodem z USA: AP 1000 – wykorzystuje

zjawiska naturalne by zapewnić bezpieczeństwo

Wczesne zgony powodowane przez ciężkie awarie w energetyce 0.13 0.39 0.066 1.8 0.004 2.19 0.16 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Węgiel, OECD Ropa, OECD Gaz ziemny, OECD Gaz ciekły, OECD Hydro OECD Hydro poza OECD EJ -RBMK Wszystkie EJ poza RBMK

z

g

o

n

y

/

G

w

e

-r

o

k

Wczesne zgony powodowane przez ciężkie awarie w energetyce 0.13 0.39 0.066 1.8 0.004 2.19 0.16 0 0 0.5 1 1.5 2 2.5 Węgiel, OECD Ropa, OECD Gaz ziemny, OECD Gaz ciekły, OECD Hydro OECD Hydro poza OECD EJ -RBMK Wszystkie EJ poza RBMK

z

g

o

n

y

/

G

w

e

-r

o

k

Nie wliczone rozerwanie

tamy w Chinach 1974 r.

gdy zginęło około

240 000 osób, ani we

Włoszech, Vaiont, 1963

2600 zgonów.

Elektrownie jądrowe są bezpieczne!

Elektrownie jądrowe są bezpieczne!

 Powtórzmy:

W ciągu całej historii elektrowni jądrowych budowanych

do celów cywilnych

nikt nie stracił życia ani zdrowia wskutek awarii

radioaktywnej.

Nikt z personelu i nikt ze społeczeństwa.

A reaktory III generacji są jeszcze bezpieczniejsze –

możemy się ich nie bać

Alternatywy dla

elektroenergetyki w Polsce

Czy efektywność energetyczna i wiatraki

wystarczą?

Czy efektywność energetyczna i wiatraki

wystarczą?

 Zużycie energii elektrycznej na mieszkańca w Polsce – najniższe w krajach OECD – czy nam to wystarczy?

 Cel postawiony w Polityce energetycznej Polski 2030 –obniżyć zużycie energii na jednostkę DNB do poziomu UE-15

 Efektywność energetyczna – najtańszą drogą do redukcji zużycia energii. Ale nawet energooszczędne żarówki potrzebują źródeł zasilania...

 Wzrost OZE zaplanowany – ale zasoby biomasy ograniczone, energia fotowoltaiczna droga, a energia geotermalna w Polsce nie nadaje się do wytwarzania energii elektrycznej

 Rząd zapewnił silne bodźce do budowy wiatraków – wnioski na 60000 MWe. Ale realizacja powolna.

Energia wiatru jest zmienna – wymaga

wysokich inwestycji i jest droga

Energia wiatru jest zmienna – wymaga

wysokich inwestycji i jest droga

Zapotrzebowanie i moc wiatru, Dania zach. 11-17.08.2002

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 0 9 18 27 36 45 54 63 72 81 90 99 108 117126135144153162 godziny M o c , M W zapotrzebowanie Moc wiatru

Moc wiatraków, Dania zachodnia, 18-21.11.2002

0 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 0 4 8 _{12 16 20 24 28 32 36 40 43 46 50 54 58 62 66 70} godziny M o c ( M W )

Łącznie w 2002 roku było w Zachodniej Danii 52 dni, gdy wiatr dostarczał mniej niż 1 % zapotrzebowania. Moc systemu energetycznego musi wystarczać na pokrycie potrzeb odbiorców niezależnie od mocy wiatraków

Wg raportu E.On. w Niemczech przy planowanej mocy zainstalowanej w wiatrakach wynoszącej w 2020 r. ponad 48,000 MWmożna będzie zastąpić nimi tylko 2,000 MW z tradycyjnych źródeł energii.

Konieczne jest utrzymywanie w

systemie rezerwy wirującej - elektrowni pracujących na biegu luzem.

[1] dena grid study

Wiatry w Danii, Szkocji i Irlandii (rejon 1) dużo silniejsze (7-11 m/s)

niż w Polsce (rejon 3) (4-5,5 m/s).

Moce wiatraków w

Polsce centralnej są

około 2x MNIEJSZE

niż w rejonie 1

Współczynnik obciążenia w Danii w 2002

r. wyniósł 16,8%, w 2003 r. 19% (w lutym

2003 moc z 6000 wiatraków w Danii

wyniosła 0!)

Wiatraki na lądzie w Wielkiej Brytanii

pracowały w 2003 r przy obciążeniu

średnim 24,1%,

Średnia dla Niemiec w latach 1998- 2003

wyniosła 14.7%.

W USA nadająca się do wykorzystania

moc wiatraków w 2002 roku wyniosła

12,7% mocy zainstalowanej, w Kalifornii

średnia wyniosła 20%.

W Polsce wiatry są znacznie słabsze niż w Danii i W.

Brytanii

Koszty inwestycyjne farm wiatrowych

przeliczone na moc średnią

Koszty inwestycyjne farm wiatrowych

przeliczone na moc średnią

W 2008 r. austriacko-hiszpańska spółka Global rozpoczęła budowę farmy wiatrowej w Tychowie o mocy 50 MWe. 20 wiatraków po 2,5 MWe mocy szczytowej. Łączny koszt 74 miliony euro. Oznacza to 1,5 mln euro na MWe mocy szczytowej. Średni

współczynnik wykorzystania mocy dla tej farmy wyniesie 0,22, a więc jednostkowe nakłady inwestycyjne na moc średnią w ciągu roku wyniosą 1,5/0.22 = 6,8 mln euro /MWe.

Ale elektrownia wiatrowa pracuje przez 20 lat – a EJ 60 lat. W ciągu 60 lat trzeba więc na wiatraki wydać 21 mln euro/MWe mocy średniej,

Jest to 4-6 razy więcej niż dla EJ, dla której nakłady inwestycyjne wyniosą w tym samym czasie tylko 3,5- 5 mln euro/MWe mocy średniej.

Podobno wiatr jest za darmo –

ale Duńczycy płacą

za elektryczność najwięcej w Unii Europejskiej...

Podobno wiatr jest za darmo –

ale Duńczycy płacą

za elektryczność najwięcej w Unii Europejskiej...

Ce ny e le ktrycznosci UE 2007, odbiorcy indyw .

0 5 10 15 20 25 30 Lit RO _Slve CZ Fin PL _Fra EU-2 7 Nor Nie m _Hol Dan E u ro /1 0 0 k W _VAT poda tki podst

Czy rozwój energetyki jądrowej

w Polsce się opłaci?

Czemu energetyka jądrowa stała się tańsza

od innych źródeł energii?

Czemu energetyka jądrowa stała się tańsza

od innych źródeł energii?

Ogromny wzrost niezawodności i dyspozycyjności – współczynniki wykorzystania mocy zainstalowanej niespotykane wśród innych źródeł energii.

Ograniczenie nakładów inwestycyjnych mimo osiągnięcia znacznego wzrostu bezpieczeństwa.

Korzyści dla zdrowia człowieka i środowiska – brak emisji

tlenków siarki, azotu, pyłów, metali ciężkich.

Wyniki programu UE ExternE wykazały że EJ należą do źródeł energii o najmniejszych kosztach zewnętrznych.

Brak emisji CO2 –nie płaci się kar za emisję.

Energetyka jądrowa bierze pełną odpowiedzialność za unieszkodliwianie odpadów

-zapewnia fundusze na ich usuwanie z biosfery i na likwidację EJ

Współczynniki obciążenia dla EJ stale rosną

Współczynniki obciążenia dla EJ stale rosną

Ile kosztuje paliwo uranowe dla EJ 1000 MWe

na rok (8 TWh)?

Ile kosztuje paliwo uranowe dla EJ 1000 MWe

na rok (8 TWh)?

Koszt 1 kg paliwa reaktorowego U wzbog UO2

 Uran (cena maj 2009) 8.9 kg U3O8x $92 US$ 819

 Konwersja (2007) 7.5 kg U x $12 US$ 90

 Wzbogacanie (2007) 7.3 SWU x $135 US$ 985

 Produkcja paliwa (2007) per kg US$ 240

 Suma US$ 2134

- WNA, The Economics of Nuclear Power, January 2009 Przy wypaleniu 45,000 MWd/t otrzymujemy 360 MWh energii elektrycznej z kg, stąd koszt paliwa wynosi 5,9 USD/MWh, czyli 4,4 euro/MWh. Unieszkodliwianie odpadów i likwidacja EJ w sumie 2 €/MWh Dla EJ 1000 MWe, 7 €/MWh x 8 TWh = 56 mln €/rok

Ile kosztuje spalanie węgla w elektrowni

węglowej 1000 MWe produkującej 8 TWh?

Ile kosztuje spalanie węgla w elektrowni

węglowej 1000 MWe produkującej 8 TWh?

średni koszt węgla w 2008 r. wyniósł 223 zł/t, a w lutym 2009 roku wynosił 72 USD/tonę co odpowiada 230 zł/t. (Wg ocen

NYMEXu z maja 2009, cena węgla oczekiwana na rynku futures wynosi 76 USD/t ).

Do tego należy doliczyć 30 zł/t na transport – razem 260 zl/t. Pomijając koszt transportu przyjmiemy cenę węgla 55 euro/t. Dla EW na parametry nadkrytyczne o sprawności 43% spalającej 3

mln ton na 8 TWh da to koszt paliwa 165 mln euro.

Ponadto opłaty za emisję przy stawce 39 euro/tonę CO2 wyniosą

248 mln euro/rok.

Nakłady inwestycyjne na EJ są wyższe niż na

elektrownie węglowe

Nakłady inwestycyjne na EJ są wyższe niż na

elektrownie węglowe

 Według aktualnych kontraktów zawartych w 2008 roku:

Koszty inżynieryjne, dostaw i budowy, bez oprocentowania kapitału: EJ

Levy County, Florida 5144 USD/kW dla 1-go bloku, 3376 USD/kW dla 2. bloku, Olkiluoto $3940/kW po uwzględnieniu opóźnień, Flammanville 2450 euro/kW czyli 3266 USD/kW.

Całkowite nakłady inwestycyjne, włączając w to wieże chłodnicze,

przygotowanie działki, koszty terenu, linii przesyłowych i ryzyka) ale bez finansowania inflacji: EJ Lee 5000 USD/kW,

Całkowite koszty inwestycyjne z oprocentowaniem kapitału: EJ Levy

County Florida, z opłatami za licencjonowanie i dwoma wsadami paliwa, ubezpieczeniem i podatkami oraz rezerwą na eskalację kosztów około 6360 USD/kW, EJ Summer łącznie z przewidywaną eskalacją kosztów i wszystkimi kosztami właściciela. 4454

USD/kW, EJ Vogtle 6360 USD/kW.

Nakłady inwestycyjne dla EJ i EW w Polsce

Nakłady inwestycyjne dla EJ i EW w Polsce

Dla 1. EJ w Polsce całkowite koszty inwestycyjne z

oprocentowaniem kapitału, z pełnymi kosztami właściciela

(wieże chłodnicze, przygotowanie działki, koszty terenu, z opłatami za licencjonowanie i wsad paliwa, ubezpieczeniem i podatkami oraz rezerwą na eskalację kosztów) przyjmiemy najwyższe podawane w USA, to jest 6360 USD/kW. = 4680 €/kWe (ocena pesymistyczna)

 Dla 2. EJ w Polsce uwzględnimy wpływ krzywej uczenia się przemysłu jądrowego i przyjmiemy wielkość nakładów

inwestycyjnych o 1/3 niższą, podobnie jak dla EJ Levy County firmy Florida Progress Energy, to jest 3220 €/kWe.

 Dla EW w Polsce ceny w 2008 od 1800 €/kWe (Czeczot, ) do 2000 €/kWe. Przyjmiemy koszt 1880 €/kWe.

Różnica nakładów inwestycyjnych a

koszty paliwowe

Różnica nakładów inwestycyjnych a

koszty paliwowe

Różnica kosztów paliwowych to 359 mln euro/rok na korzyść EJ Różnica nakładów inwestycyjnych to wg pesymistycznych założeń

2,8 mld euro/1000 MWe dla pierwszej EJ, 1,34 mld euro/1000 MWe dla następnych.

Jest to równowartość różnicy kosztów paliwowych i opłat za emisję CO2, jakie trzeba byłoby ponieść w razie spalania

importowanego węgla zamiast paliwa jądrowego w ciągu 8 lat dla pierwszego bloku, a w ciągu 4 lat dla następnych bloków jądrowych.

Dzięki małym kosztom paliwa jądrowego mimo wysokich

nakładów inwestycyjnych energetyka jądrowa jest opłacalna, a nawet obecnie okazuje się najtańszym źródłem energii elektrycznej.

Założenia przyjęte w studium MIT 2009

Założenia przyjęte w studium MIT 2009

Koszt U nat 80 USD/kg U, koszt pracy rozdzielczej (wzbogacania) 160 USD/SWU, koszt konwersji 6 USD/kg U oraz 250 USD/kg U dla produkcji paliwa z tlenku uranu. Optymalny próg odcięcia przy wzbogacaniu równy 0.24%, początkowy wsad uranowy 9.08 kgU, praca rozdzielczaj 6.99 SWU, wypalenie 50 MWd/kg U. Wzrost kosztu paliwa uranowego 0.5% na rok, średnia cena w ciągu 40 lat 0.76 USD/GJ, lub 2,74 USD/MWh.

Koszt węgla 65 USD/t. i eskalacja 0,5% rocznie, stąd średnia cenę węgla przez 40 lat 2.94 USD/GJ lub 73,4 USD/t. Dla gazu to samo tempo eskalacji, średnia cenę gazu przez 40 lat 7,9 USD/GJ.

Czas pracy EJ, EW i EG 40 lat, wsp. obciążenia 0,85. Sprawność

termiczną EJ 0,33, EW 0,385, EG 0,50. Czas budowy EJ 5 lat, EW 4 lata, EG 2 lata. Udział kapitału z pożyczki bankowej 60% z

oprocentowaniem pożyczek 8% i oprocentowaniem kapitału akcyjnego 12%, opłaty za emisję 40 USD/t CO2.

Koszty wytwarzania energii elektrycznej wg MIT z 2009 r.

(nakłady inwest. podano bez oprocentowania kapitału (overnight),

oprac. własne dla opłat za emisję 40 USD/t CO2,)

Dane o kosztach inwestycyjnych-

styczeń

2010 –

spór rozstrzygnięty

Dane o kosztach inwestycyjnych-

styczeń

2010 –

spór rozstrzygnięty

Kontrakt na 20 miliardów USD – 4 x 1400 MWe, Dostawca Republika Korei -kupujący Emiraty Arabskie

Zakres dostaw w ramach kontraktu- projekt, komplet dostaw, budowa, rozruch, pierwszy pełny wsad paliwowy dla każdego bloku,

Nie objęte kontraktem – koszty oprocentowania kapitału, koszty kupna działki pod elektrownie, koszty podłączeń do sieci. Cena jednostkowa – 20/1,4 = 14.4 mld euro za 5600 MWe Więc - 2,57 mln euro/Mwe

Oferta AREVY droższa o 30% - ale poziom bezpieczeństwa wyższy (obudowa odoprna na atak samolotu, pełna gwarancja

Elektrownie jądrowe dostarczają energię najtaniej

20 6,2 11,5 13,3 23,9 41,9 10 5 8 8 9 11 5 ₄₀ 26,2 22,3 40,6 0 0 8 18,6 21,9 0 0 0 10 20 30 40 50 60 70 80

EJ Gaz WK Torf Drew Wiatr

Eu

ro

/M

W

h

Koszty wytwarzania energii elektrycznej wg Tarjanne, Kivisto styczeń 2008

23€/tCO2 Paliwo Ekspl. Kapitał

Ile energii dostarczą EJ w Polsce?

Ile energii dostarczą EJ w Polsce?

 Jeden blok o mocy 1000 MWe przy współczynniku wykorzystania mocy 0,91 dostarcza 8 TWh rocznie.

 Polska chce zbudować elektrownie o mocy 6 000 MWe. (do kiedy – to sprawa dalsza, optymistycznie - do 2030 roku).

 Energias elektryczna dostarczana przez EJ o mocy 6000 M;We to 48 TWh rocznie.

 Przewwidywane zapotrzebowanie energii elektrycznej w 2030 roku to 220 TWh.

 Udział EJ w bilansie energetycznym Polski to 22%.

 Planowane koszty budowy to 6 x 3,5 mld euro = 21 mld euro – wydatek w ciągu 21 lat około 1 mld euro rocznie.

Inne możliwości – może będzie taniej?

Inne możliwości – może będzie taniej?

Węgiel – spalamy jak dotąd, ale płacimy za CO2!

 Wydatki na same opłaty za emisję CO2 z węgla z elektrowni o mocy 6000 MWe produkujących 48 TWh przez 60 lat.

 250 mln euro rocznie x 6 tys. MWe x 60 lat = 90 mld euro

 A oprócz tego normalne nakłady inwestycyjne 11 mld euro

Oj, coś za drogo!

Wiatr:

Jak pokazaliśmy powyżej, same koszty inwestycyjne na wiatraki produkujące 48 TWh przez 60 lat wyniosą około 120 miliardów euro.

Oj, jeszcze drożej!

0 20 40 60 80 100 120 140 PC PL FC FL Nuclear PWR

GTCC IGCC_C IGCC_L BM BMF Wind

on-shore Wind off-shore Wind on-shore acc Wind off-shore acc K o s z t w y tw a rz a n ia [ € /M W h ]

Koszt rezerwy mocy Koszt emisji CO2 Koszt paliwa Koszt O&M Koszt kapitałowy

Koszt wytwarzania energii elektrycznej w źródłach przewidzianych do uruchomienia

około 2020 r. Czas pracy elektrowni pełną mocą: cieplne i jądrowa - 7000/rok,

wiatrowe na lądzie: 2190h/rok, wiatrowe na morzu: 3066h/rok.

Parametry ekonomiczne przyjmowane w

analizie ARE

Parametry ekonomiczne przyjmowane w

analizie ARE

Nakłady inwest. tys. €/MW

Prognozy cen paliw [€/GJ]

Elektrownie spalające gaz ze zintegrowanej z elektrownią instalacji zgazow ania biomasy (BM)

2000 80 40 5.5 7.5 90 5 1850 4.5 20 60 10 2650 7.0 60 80 85 90 95 100 105 110 Wskaź. obciąż. CF (%)

Stopa dysk. WACC [%] Inwest. OVN [tys.€/MW] Koszt paliwa [€/GJ] Koszt em isji CO2 [€/t]

Koszt wytw arzania [€/MW h]

Elektrownie wiatrowe na lądzie (Wind_Onshore)

1300 25 7.5 30 5 1000 20 10 1600 70 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 125 130 Wskaź. obciąż. CF (%) Stopa dysk. WACC [%] Inwest. OVN [tys.€/MW] Koszt paliwa [€/GJ] Koszt em isji CO2 [€/t]

Koszt wytw arzania [€/MWh]

Elektrow nie jądrowe z reaktorami wodnymi III generacji (PWR) 7.5 0.75 40 80 2800 20 0.6 2350 5 90 60 1.0 3400 10 60 50 55 60 65 70 75 80 85 Wskaź. obciąż. CF (%) Stopa dysk. WACC [%] Inwest. OVN [tys.€/MW] Koszt paliwa [€/GJ] Koszt emisji CO2 [€/t]

Koszt wytwarzania [€/MWh] Elektrownie ze zintegrowaną instalacją zgazowania węgla

kamiennego i instalacjami w ychwytu i składow ania CO2

(IGCC_C+CCS) 2350 80 40 3.8 7.5 90 5 1950 2.95 20 60 10 3000 4.85 60 Wskaź. obciąż. CF (%) Stopa dysk. WACC [%] Inwest. OVN [tys.€/MW] Koszt paliwa [€/GJ] Koszt em isji CO2 [€/t]

Elektrownie spa la jące wę gie l ka mienny w kotła ch pyłowych (PC) 7.5 3.8 40 80 1600 20 2.95 1350 5 90 60 4.85 2100 10 60 75 80 85 90 95 100 105 110 115 120 Ws kaź. obciąż. CF (%)

Stopa dysk. WACC [%] Inwes t. OVN [tys .€/MW] Kos zt paliwa [€/GJ] Kos zt em is ji CO2 [€/t]

Koszt wytw arzania [€/MW h]

Analiza wrażliwości

na rok 2030 wg ARE

Koszty zewnętrzne [Rabl 04] 5,8 1,8 4,08 4,84 1,56 1,6 0,97 0.19 0.05 0.05 0.41 0.31 0.1 0.15 0 1 2 3 4 5 6 7 W B W K W K P F B C R o p a R o p a C C G a z G a z C C P W R z a m k P W R o tw H y d ro P V s c a l P V s c a l p rz y s z ł N a l ą d z ie N a m o rz u

Węgiel Ropa Gaz ziemny EJ Hydro Fotowoltaiczne Wiatr

E u ro c e n t/ k W h Reszta cyklu Elektrownia

Szkody na zdrowiu i inne koszty zewnętrzne

dla typowej lokalizacji w UE-15: najniższe dla EJ

PFBC-spalanie w złożu fluidalnym pod ciśnieniem, CC- cykl kombino-wany, PWR otw. – cykl paliwowy otwarty, PWR zamk. - cykl paliwowy zamknięty

Wyniki studium UE: energia jądrowa należy

do najkorzystniejszych dla ludzi i przyrody

Wyniki studium UE: energia jądrowa należy

do najkorzystniejszych dla ludzi i przyrody

Studium ExternE, 93-2001. Kryterium -

koszty zewnętrzne,

tj koszty płacone przez społeczeństwo (za stratę zdrowia,

przedwczesne zgony, zniszczenie środowiska)

 Koszty zewnętrzne oceniano dla wszystkich źródeł energii, dla całego cyklu budowy, pracy, likwidacji ”od kolebki do grobu”

 Dominujący wpływ - skrócenie życia ludzi wskutek zachorowań powodowanych przez emisje zanieczyszczeń do atmosfery

Zgodne wyniki wielu krajów UE wykazały że:



Najniższe koszty zewnętrzne powoduje energia wiatru,

energia jądrowa i hydroenergia

 Największe – spalanie węgla i ropy.

Rola EJ w walce z CO2 wg bezstronnych

ocen Światowej Rady Energetycznej

Rola EJ w walce z CO2 wg bezstronnych

ocen Światowej Rady Energetycznej

Emisja gazów cieplarnianych

w g. Com parison of energy system s using life-cycle assessm ent, Special Repor t,

World Ener gy Council, London, 2004

5 15 7 3 1372 1026 187 774 469 245 104 90 49 ₂₂ 40 13 1062 834 657 398 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 W.B. W.K. W.K. Sek

Ropa Gaz Gaz Sek Foto w olt Hydro Bio m asa Wiatr EJ to n C O 2 /G W h Emisja min Emisja max

Elektrownie jądrowe są więc tanie,

nie grożą naszemu zdrowiu w czasie pracy i

są bezpieczne.

Są one korzystne dla nas, dla naszego pokolenia.

Ale czy potrafimy zabezpieczyć nasze

prawnuki i ich środowisko przed

działaniem odpadów

promieniotwórczych?

Jak mogą nam zagrozić odpady

promieniotwórcze?

Jak mogą nam zagrozić odpady

promieniotwórcze?

Aby zabezpieczyć się przed promieniowaniem bezpośrednim wystarczy

 Promieniowanie rentgenowskie przy badaniach - cienka ściana

 Promieniowanie REAKTORA - 4 metry betonu

 Promieniowanie odpadów –około 1-2 metrów ziemi.

Czyli promieniowanie bezpośrednie odpadów nie jest groźne,

wystarczy odpady zakopać. Przed czym się więc zabezpieczamy? Łańcuch zdarzeń: woda przenika do odpadów, rozpuszcza je, unosi

substancje radioaktywne, przenika do wód gruntowych, rozpuszcza się w wodzie pitnej, pochłaniamy radioizotopy z piciem.

Nasza strategia polega na tworzeniu szeregu barier, które chronią

nas przed kolejnymi zdarzeniami w tym łańcuchu.

Co zrobić z odpadami radioaktywnymi?

Co zrobić z odpadami radioaktywnymi?

Odpady srednioaktywne - dobre

doswiadczenie z 50 lat pracy składowiska w Rozanie. Ludzie zdrowi, nie ma przecieków. Różan ma 2 miejsce wśród najzdrowszych miejsc w Polsce.

Odpady wysokoaktywne – to wypalone

paliwo. Mamy dwie drogi:

1.

Przechowywać je w całości

głęboko pod ziemią , póki jego

aktywność nie spadnie poniżej

aktywności rudy uranowej

2.

Recyklizować

jak wszystko w XXI w.

– materiał rozszczepialny wykorzystuje

się w nowym paliwie jądrowym, a

produkty rozszczepienia przesyłamy do

przechowania- ale tylko przez kilkaset

lat. Potem są niegroźne.

System barier zastosowanych w Szwecji dla

przechowywania wypalonego paliwa.

System barier zastosowanych w Szwecji dla

przechowywania wypalonego paliwa.

Postępowanie z paliwem stosowane w XXI

wieku - recykling

Postępowanie z paliwem stosowane w XXI

wieku - recykling

 Paliwo po wypaleniu w reaktorze studzi się przez 3-4 lata w basenie wodnym,

 Następnie transportujemy je do zakładów przerobu paliwa wypalonego (La Hague, Francja, Sellafield, UK i inne)

 Przy przerobie oddziela się materialy rozszczepialne – uran, pluton, aktynowce- od produktów rozszczepienia, cez, jod itd.

 Z materiałów rozszczepialnych robimy nowe paliwo typu MOX i wypalamy je w reaktorze –ten cykl można powtarzać

 Produkty rozszczepienia wymagają składowania pod ziemią – ale tylko przez 200-300 lat.

Czy potrafimy przechowywać odpady

bezpiecznie przez wiele lat?

Czy potrafimy przechowywać odpady

bezpiecznie przez wiele lat?

Przy recyklingu aktywność odpadów zmaleje poniżej aktywności rudy uranowej po 300 latach.

Ilość ich jest b. mała. Odpady z jednego roku pracy reaktora o mocy 1000 MWe, to 12 kanistrów o wysokości 1,3 m i średnicy 0,4 m,

Odpady wysokoaktywne na 1 osobę przez całe życie

Co by się stało, gdybyśmy trzymali odpady

nie w bezpiecznych, stabilnych pokładach solnych,

Przykład z życia- co zostało z okrętu Vasa po 330

latach na dnie morza?

Np. baryłki piwa, ciągle jeszcze zawierające piwo!

Jeśli zwykłe beczki od piwa pozostały szczelne po 300 latach w słonej wodzie,

to czy nie potrafimy dziś zrobić pojemników na odpady przechowywane w starannie

wybranych, suchych miejscach, które

wytrzymają równie długo?

Czy można zlikwidować elektrownię

jądrową?

– czy też teren jej jest raz na zawsze

stracony?

Bogate i pozytywne doświadczenie z

likwidacji instalacji jądrowych

Bogate i pozytywne doświadczenie z

likwidacji instalacji jądrowych

 Do połowy 2007 r. wycofano z eksploatacji 90 reaktorów

energetycznych i ponad 250 reaktorów badawczych. Część z nich zlikwidowano całkowicie, do stanu „zielonego pola” np. EJ Maine Yankee, Dysponujemy już wypróbowanymi metodami i urządzeniami do bezpiecznego demontażu. Ich skuteczność sprawdzono w pracy

 W Polsce zlikwidowano reaktor EWA, który przedtem pracował niezawodnie przez 37 lat, ostatnio na mocy 5 razy większej od projektowanej. Dziś w budynku reaktora nie ma żadnych źródeł promieniowania, a pracujący tam ludzie nie dostają żadnych dodatkowych dawek.

 Koszty likwidacji EJ, łącznie z unieszkodliwianiem powstających przy tym odpadów radioaktywnych maleją i stanowią tylko małą część całkowitego kosztu wytwarzania energii elektrycznej.

 Koszt likwidacji reaktora PWR tośrednio 325 mln USD (z 1988r.).

Likwidacja elektrowni jądrowej jest możliwa

Likwidacja elektrowni jądrowej jest możliwa

Japan Power Demonstration Reactor, BWR,

10 MW, demontaż do zielonego pola 1996

Japan Power Demonstration Reactor, BWR,

10 MW, demontaż do zielonego pola 1996

Likwidacja EJ Maine Yankee w

toku

Maine Yankee po likwidacji EJ, 10 stycznia

2005 r.

Koszty unieszkodliwiania odpadów i

demontażu EJ są znane.

Koszty unieszkodliwiania odpadów i

demontażu EJ są znane.

 Energetyka jądrowa jest jedyną gałęzią przemysłu, która

naprawdę i w całości bierze na siebie odpowiedzialność za swe odpady.

 Są one składowane bezpiecznie, nie zatruwają środowiska i nie zagrażają ludziom.

 Fundusz potrzebny na unieszkodliwianie odpadów i likwidację EJ zbiera się w ciągu pracy EJ z opłat za energię elektryczną.

 Mimo to, i pomimo wysokich nakładów inwestycyjnych, energia elektryczna z EJ jest w Europie najtańsza.

Transport odpadów radioaktywnych

Transport odpadów radioaktywnych

 Transport świeżego paliwa jądrowego odbywał się już przez Polską wielokrotnie

 Transportowano także paliwo wypalone w EJ w Niemczech do Rosji

 Transport paliwa wypalonego z naszych własnych reaktorów badawczych do Rosji odbył się w grudniu 2009 roku.

 Transporty odpadów radioaktywnych przez Polskę do Centralnego Składowiska Odpadów Promieniotwórczych w Różanie odbywają się wiele razy do roku ze wszystkich szpitali i wielu zakładów

przemysłowych w Polsce

 14-15 lutego odbył się pomyślnie transport napromienoiwanego uranu do firmy Covidien w Holandii w celu oddzielenia tam radioaktywnego molibdenu potrzebnego do badań diagnostycznych dziesiątków tysięcy ludzi na świecie.

Transport odpadów promieniotwórczych –

czy jest bezpieczny?

Transport odpadów promieniotwórczych –

czy jest bezpieczny?

 Ulubiona okazja do protestów antynuklearnych –

przykuwanie się łańcuchami do szyn i zbiegowiska niby to obrońców przyrody to stały element krajobrazu

towarzyszącego przewozom.

 A prasa pisze o „świecących pociągach”...

 I Greenpeace alarmuje-„koło Twego domu będą

przejeżdżały transporty radioaktywne...”

 Czy rzeczywiście są one groźne?

Do transportu wypalonego paliwa stosuje się pojemniki

typu B –

odporne nawet na najcięższe awarie

Testy dla pojemników typu B obejmują zderzenia pociągów, upadek z 9 m, uderzenie w żelazny pręt, pożar przez 30 minut, zatopienie w wodzie - wszystkie przy

parametrach ekstremalnych, cięższych niż możliwe w praktyce.

I po tych wszystkich kolejnych próbach pojemniki muszą pozostać szczelne i zapewniać dobrą osłonę.

Skutki testu zderzenia pociągów

Skutki testu zderzenia pociągów

 Skutki zderzenia-pociąg zniszczony, ale pojemnik zachował szczelność i kształt, odkształcenia są niewielkie. A przecież pociągi z paliwem wypalonym jadą znacznie wolniej- w Polsce max. 60 km/h.

Skutki zderzenia przy prędkości 130 km/h - pociąg

zniszczony, ale pojemnik zachował szczelność i

kształt, odkształcenia są niewielkie. A przecież pociągi z

paliwem wypalonym jadą znacznie wolniej.

Testy zderzeń wykonuje się także dla transportu samochodowego

100 km /h

Inne testy pojemników do przewozu odpadów radioaktywnych

Test pożaru - pojemnik musi wytrzymać pożar 30 minut bez utraty szczelności. Test wykonuje się przez 90 minut. Temperatura powierzchni pojemnika - 750 oC. Ale temperatura wewnątrz pojemnika – poniżej 150 oC, pręty paliwowe pozostają

nienaruszone.

Pojemnik musi też wytrzymać upadek z 9 m.

Test dziurawienia siłą 4 mln N można porównać ze zderzeniem pociągów w 1997 r. koło Della, Kansas, USA. Waga jednego z pociągów wynosiła 5347 ton, długość 2 km, waga drugiego 3925 ton, długość 1800 m. Zderzenie spowodowało śmierć jednego maszynisty i rany drugiego, pożar i ewakuację 1500 ludzi. Siła zderzenia – 2 mln N.

Click to view picture

Skutki zderzenia pociągów w 1997 r. koło

Della, Kansas, USA

Próba zatopienia wykonywana jest po wszystkich kolejnych testach

symulujących hipotetyczne ciężkie awarie. Obejmuje ona zatopienie pojemnika na głębokości 17 m przez 8 godzin, symulowane przez umieszczenie go w zbiorniku pod ciśnieniem. Opakowania z materiałami rozszczepialnymi umieszcza się ponadto pod wodą na głębokości 1 m przez 8 godzin.

I pojemniki B to wytrzymują! Dla innych typów

pojemników wymagania są mniejsze .

Opakowanie do przewozu aktywności tak małych że

nie wymagają zabezpieczeń Opakowanie przemysłowe – musi wytrzymać normalne warunki transportu i próbę upadku z 9 m

Pojemnik typu A- odporny na normalny transport i

przeciętne awarie.

Stosowany do transportu ograniczonych ilości materiałów

radioaktywnych, które nie spowodowałyby znaczących efektów zdrowotnych w razie uwolnienia

Pojemnik typu B –musi przetrwać najcięższe awarie. Stosowany do przewozu

odpadów radioaktywnych o dużej aktywności, np. wypalonego paliwa. Wymagana odporność na wszystkie testy pokazane powyżej. Długość pojemnika około 6 m, średnica 1,6 m, waga 82 tony.

Są jeszcze pojemniki typu C do transportu lotniczego-wytrzymują upadek samolotu...

Transport odpadów radioaktywnych jest

bezpieczny

Transport odpadów radioaktywnych jest

bezpieczny

 Materiały radioaktywne przewozi się już ponad 50 lat.

 Co roku przewozi się na świecie 300 milionów ładunków materiałów radioaktywnych

 Większość ładunków przeznaczona jest do szpitali, inne do przemysłu, laboratoriów naukowych i EJ.

 Około 1% to materiały wysokoaktywne.

 Nikt nie stracił życia ani zdrowia wskutek uwolnień lub promieniowania przewożonych materiałów radioaktywnych.

 Inne rodzaje transportu mogą czerpać wzór z bezpieczeństwa przewozu odpadów i materiałów radioaktywnych.

Koszty składowania oraz transportu

odpadów promieniotwórczych

Koszty składowania oraz transportu

odpadów promieniotwórczych

Koszty przerobu paliwa wypalonego oceniono w studium BCG na 520 USD’2006/kg U (dla kosztu U nat 66 USD’2006/kg)

Koszty przerobu paliwa dla reaktora o mocy 1000 MW, 8 TWh rocznie wyniosą 11,7 mln USD z 2006 roku, a więc 1,46 USD 2006/MWh. Koszty likwidacji EJ wg OECD z 2003 roku dla PWR od 200- 500 USD/ kW,

dla WWER 330 USD/ kW, dla BWR 300-550 USD/kW, natomiast dla reaktorów typu Magnox aż 2600 USD/ kW.

W ciągu 60 lat pracy elektrownia wyprodukuje 480 TWh.

Wystarcza, gdy opłaty na likwidację wynoszą 1 USD/MWh - Bez oprocentowania daje to fundusz w wysokości 480 mln USD.

W analzie ARE przyjęto dla PWR fundusz potrzebny równy 300 mln euro i dla 5% składka wynosi 0.28 euro/MWh

Skąd brać paliwo jądrowe?

.

Skąd brać paliwo jądrowe?

.

Czy wystarczy go na świecie?

Czy mamy własne zasoby uranu

w Polsce ?

Czy Polska się nie uzależni energetycznie kupując

paliwo od innych krajów?

Czy Polska się nie uzależni energetycznie kupując

paliwo od innych krajów?

Ilość paliwa dla EJ jest mała, 640 kg of U-235, co odpowiada paliwu o

wadze około 25 ton

tzn.około 1 ciężarówka na rok do EJ 1000 MWe.

Ilość potrzebnego uranu to 162 t U nat. rocznie na 1000 MWe, a więc na 6000

MWe przez 60 lat 58 000 ton U nat

Do elektrowni węglowej o tej samej moc potrzeba byłoby rocznie

3 000 000 tonwęgla.

Tak małe ilości paliwa jądrowego można łatwo składować na kilka lat. Producentów paliwa jest wielu. Można też dostawcę zmieniać, jak to zrobili np. Czesi dla EJ Temelin

Postulat: zbudować 2 EJ po 3 000 MWe, pierwszy blok w 2020 r. Bloki uruchomione w latach 2020 –

2030 będą pracować do 2090 r. Uranu musi więc wystarczyć do końca

XXI wieku. .



Zasoby uranu na świecie

24% 17% 9% 7% 7% 6% 6% 5% 4%2% 2% 2%1%1% 6% Australia Kazachstan Kanada USA RPA Namibia Brazylia Niger Rosja. Uzbekistan Ukraina Jordan Indie Chiny Inne

Jakie mamy zasoby uranu

opłacalne do

wydobycia po cenie do 130 USD/kg(U)?

EJ dostarcza energię elektryczną po stałej cenie, niezależnie od wahań cen na światowym rynku surowcowym. Pomaga to w utrzymaniu stabilności cen energii, co sprzyja

zrównoważonemu rozwojowi.

Kategoria zasobów Zidentyfi - kowane Wszystkie konwencjo nalne Konwencjonalne i niekonwencjona lne, (fosfaty) Reaktory LWR/ Obecny cykl otwarty.

100 lat 300 lat 1690 lat Prędkie reakt.

powielające. recykling Pu.

3070 lat 8990 lat 56 680 lat Prędkie reaktory 24 000 71 000 lat 472 000 lat

Uran wydobywany jest w krajach stabilnych politycznie. Nie

grozi nam szantaż ze strony Australii czy Kanady

Uran wydobywany jest w krajach stabilnych politycznie. Nie

grozi nam szantaż ze strony Australii czy Kanady

Ale czy uranu nie zabraknie w skali całego świata?

Ile mamy na świecie uranu w złożach o różnej zawartości

U3O8?

Ile mamy na świecie uranu w złożach o różnej zawartości

U3O8?

Szacowane zasoby uranu, mln ton 2.E-01 2.E+00 8.E+01 1.E+02 2.E+03 2.E+04 8.E+05 2.E+06 3.E+07 6.E+06 8.E+05 2.E+04 2.E+00 1.E-01 1.E+01 1.E+03 1.E+05 1.E+07 1.E+09 10000 2000 1000 200 100 20 10 3 1 0.2 0.1 0.001 0.0001

Zawartość uranu w rudzie, ppm

m

ln

t

o

n

Dalsza eksploracja i wyższe ceny spowodują wzrost znanych zasobów w miarę zużywania obecnie rozpoznanych złóż. W miarę jak rozpatrujemy coraz uboższe złoża, ilość uranu możliwego do wydobycia rośnie.

W granicach od 1% do 0,0001% U3O8 przy obniżeniu zawartości uranu w rudzie 10 razy ilość łączna jego zasobów rośnie średnio o 2 rzędy wielkości.

Kluczową sprawą dla oceny zasobów uranu jest więc stwierdzenie, przy jakiej zawartości uranu w rudzie opłaca się go jeszcze wydobywać

Przeciwnicy EJ twierdzą, że z rud ubogich nie można

uzyskać energii netto.

Przeciwnicy EJ twierdzą, że z rud ubogich nie można

uzyskać energii netto.

Logiczne jest, że w miarę zużycia uranu trzeba będzie sięgać do rud o coraz niższej koncentracji uranu, co spowoduje wzrost kosztów wydobycia i wzrost energii potrzebnej do wydzielenia uranu z rudy. Jak wielki będzie ten wzrost?

Storm van Leeuwen i Smith (SLS), twierdzą „...nie można osiągnąć

wytwarzania energii netto z uranu przy zawartości uranu w rudzie od

0,02 do 0,01% U3O8. Limit ten nie zależy od stanu technologii ani od

założeń, na jakich oparta jest analiza

Wniosek ten opierają oni na ekstrapolacji danych z 1976 roku uzyskanych w USA dla rud o wysokiej zawartości uranu, wydobywane z kopalni o dużym stosunku masy skały płonnej do rudy, przy czym nie rozpatrują zupełnie możliwości wydobycia uranu z kopalni o odmiennych

parametrach ani nie uwzględniają zaistniałego w ciągu 40 lat postępu technicznego.

Energia uzyskiwana w EJ

Energia uzyskiwana w EJ

 EJ o mocy 1000 MWe,współczynnik obciążenia 82%, okres 40 lat, -to przyjmują SLS .

 To odpowiada parametrom sprzed 20 lat, przy głębokości wypalenia paliwa rzędu 30 000 MWd/t(U). Obecnie głębokość wypalenia wzrosła i np. w reaktorze AP 1000 przyjęta jest równa 60 000 MWd/t(U).

 Przyjęcie tych wartości - to duża pesymizacja.

 SLS podają, że reaktor taki zużywa rocznie 162.35 tony uranu naturalnego i daje energię elektryczną brutto

 Egross = 25 860 TJ(el)/rok = 7.183•TWh/rok

 Lub w jednostkach energii cieplnej TJ(t)

Energia uzyskiwana w EJ

478 TJ(t)/t (Unat)

Bilans energetyczny dla kopalni Ranger,

koncentracja uranu 0.234% U w rudzie

Bilans energetyczny dla kopalni Ranger,

koncentracja uranu 0.234% U w rudzie

Produkcja roczna U₃O₈w kopalni Ranger wyniosła 5910 ton.

WgWNA, energia zużywana lokalnie (w kopalni i na terenie wokoło kopalni, w tym na produkcję kwasu siarkowego, ale bez uwzględnienia energii w materiałach zakupywanych z zewnątrz) wyniosła 195 GJ(t)/tU.

W sumie zapotrzebowanie energii zużytej lokalnie i zawartej w sprowadzonych materiałach w Ranger to 593 GJ(t)/t(U)

Jakie są wymagania odnośnie rekultywacji kopalni uranu?

Jakie są wymagania odnośnie rekultywacji kopalni uranu?

 Przy produkcji paliwa nie ma znaczących ilości odpadów.

 Rekultywacji wymagają kopalnie odkrywkowe, bo tam wydobywamy miliony ton skały, ale radioaktywność tej skały z której usunęliśmy uran jest mniejsza niż była pierwotnie, przed wydobyciem uranu.

 Wystarczyłoby więc skałę płonną umieścić ponownie w wyrobiskach by przywrócić warunki pierwotne.

 Jednakże ze względu na obecność ciężkich metali w skale, a także

chemikaliówstosowanych w procesie wymywania uranu, zakres prac przy

rekultywacji jest znacznie większy.

 Wydobywanie uranu jest dozwolone tylko przy ścisłym przestrzeganiu bardzo

ostrych wymagań ochrony środowiska.W Australii istnieje zbiór aż 53 praw

określających te wymagania.

 Rekultywacja kopalni obejmuje drenaż, nawiezienie warstwy gleby,

posadzenie drzew i trawy. Natężenie promieniowania jest mniejsze niż przed rozpoczęciem wydobywania uranu.

Narażenie radiacyjne podczas normalnej

pracy i po rekultywacji kopalni jest małe.

Narażenie radiacyjne podczas normalnej

pracy i po rekultywacji kopalni jest małe.

Około 95% radioaktywności rudy pochodzi od łańcucha rozpadu U-238, co dla rudy 0.3 U3O8 daje 450 kBq/kg rudy np. kopalnia Ranger. Po usunięciu U-238. dwa izotopy krótkożycioweTh-234 i Pa-krótkożycioweTh-234zanikają, tak że po kilku

miesiącach aktywność rudy maleje do 70%. Izotopem regulującym aktywność staje się Th-230, o okresie połowicznego rozpadu 77,000 lat, z którego powstaje Ra-226 a następnie radon Rn-222.

Podczas normalnej pracy kopalni materiał w zbiorniku odpadów jest zwykle przykryty warstwą wody dla zredukowania radioaktywności

powierzchniowej i uwolnień radonu (chociaż przy rudzie ubogiej nie powoduje to zagrożenia). Po zakończeniu eksploatacji złóż zwykle pokrywa się odpady dwoma metrami gliny i glebą dla obniżenia radioaktywności do normalnego poziomu w otoczeniu.

Energia na rekultywację kopalni

Ranger

Energia na rekultywację kopalni

Ranger

W kopalni Ranger skała płonna i odpady z procesu oczyszczania uranu zostaną umieszczone w wyrobiskach pozostałych po wydobyciu rudy i przykryte warstwą gleby, na której zostanie posiana trawa i

posadzone będą drzewa. Zabezpieczy to przed procesami erozji na powierzchni rekultywowanego terenu.

Przyjmiemy z zapasemwartość 195 GJ/t(U) charakteryzującą koszty energetyczne w kopalni Ranger podczas wydobywania uranu jako energię potrzebną na zwiezienie skały płonnej do wyrobiska Ostatecznie, łącznie nakłady energetyczne na wydobycie i

oczyszczanie uranu wraz z uwzględnieniem rekultywacji terenu kopalni z dużym marginesem zapasu wyniosą

593 GJ(t)/t(U) + 195 GJ(t)/tU = 788 GJ(t)/t(U) = 0.788 TJ(t)/t(U)

Jest to zaledwie 0,0016, tzn. 0,16% energii uzyskiwanej z 1 tony uranu naturalnego równej 478 TJ(t)/t(U).

Porównania dla kopalni Ranger – dane

rzeczywiste i szacunki przeciwników

Porównania dla kopalni Ranger – dane

rzeczywiste i szacunki przeciwników

Ponadto, wg SLS energia „potrzebna na rekultywację na jednostkę masy oceniana jest na czterokrotnie większą od energii potrzebnej na wydobycie jednostki masy z pokładów w kopalni”,

Masę odpadów, włączając w to wapień i bentonit, które zdaniem SL winny być dodane dla ustabilizowania odpadów, ocenia SLS na

„dwukrotnie większą od masy wydobytej rudy.”

Wynik: energia potrzebna do rekultywacji jest 8 razy większa od energii potrzebnej dla wydobycia rudy, to jest 8.4 GJ(t)/t(rudy).

Razem z energią potrzebną wg SLS na wydobycie i oczyszczenie uranu dałoby to 4920 GJ(t)/t(U).

Jest to wartość znacznie większa niż wielkość 788 GJ(t)/t(U), którą określiliśmy powyżej. Jak widać, już dla rudy o zawartości uranu 0,234% oceny SLS są ponad 6 razy większe niż dane rzeczywiste. Przy obniżaniu zawartości uranu błąd ocen SLS rośnie

Kopalnia Rossing –

zawartość uranu poniżej 0,03%

0.0276%U w rudzie

Kopalnia Rossing –

zawartość uranu poniżej 0,03%

0.0276%U w rudzie

 W2006 r. kopalnia Rossing wyprodukowała 3 617 ton U3O8, a

zużycie energii na terenie kopalni wyniosło 1366 TJ(t).

Jednostkowe zużycie energii na tonę rudy wyniosło 113.7 MJ/t. Odpowiada to zużyciu energii cieplnej na tonę uranu równemu 113.6 MJ(t)/t(rudy)/0.000276 t(U)/t(rudy) = 411 GJ/t(U).

 Jest to 2x więcej niż w Ranger, Dlaczego nie 10 razy więcej, mimo 10-krotnego obniżenia zawartości uranu w rudzie?

 Wielkość potrzebnej energii zależy silnie od lokalnych warunków,

 Stosunek masy nadkładu do masy rudy w Ranger S =3.

 WRossing 0.7 do 1,43, a w 2006 roku wyniósł 0.71.

 Ale wg SLS zużycie energii cieplnej w Rossing powinno być

Oceny wg SLS dla kopalni Rossing

Oceny wg SLS dla kopalni Rossing

 Gdyby tak było, to przy produkcji rocznej 3 617 ton U3O8kopalnia

Rossing zużywałaby energię 3617 x 0,848 x 17 TJ/t(U) = 52142 TJ/a.

 Przy cenie $1 za litr paliwa, przy wartości energetycznej 43 MJ/kg i gęstości ropy 0,848 kg/litr, cena

 1 USD za 43 x 0.848 = 36 MJ.

 Energia potrzebna dla Rossing kosztowałaby więc 472 000 USD/T(U).

 Gdyby SLS mieli rację, to przy cenie uranu wynoszącej przez szereg lat około 40 000 USD/t(U) wydobycie każdej tony uranu przynosiłoby kopalni Rossing straty w wysokości 430 000 USD!

Wg SLS energia potrzebna na wydobycie i oczyszczanie uranu (bez rekultywacji kopalni) z rudy o zawartości 0,023% wynosi 17 TJ/t(U).

Czy można otrzymać dodatni bilans energii przy rudzie

zawierającej 0.013% Uranu?

Kopalnia Trekkopje w Namibii, 0.0126% U3O8

Czy można otrzymać dodatni bilans energii przy rudzie

zawierającej 0.013% Uranu?

Kopalnia Trekkopje w Namibii, 0.0126% U3O8

więcej energii niż zużywamy na jej wydobycie i oczyszczenie

Jeśli nawet na rekultywację kopalni potrzeba będzie drugie tyle energii – a jest to mocno zawyżone – to i tak bilans jest niewątpliwie dodatni.Ubogie rudy można wykorzystywać.

Wg wzorów SLS zużycie energii na wydobycie rudy uranowej o zawartości 0,013 % uranu to E(0,013)= 29,3 TJ/tU

Gdyby uzyskanie jednej tony U₃O₈z rudy ubogiej (0,01% U3O8) rzeczywiście wymagało 29,3 TJ/t(U), to przy wydajności kopalni Trekkopje, której roczne wydobycie uranu wyniesie 4884 t(U)/rok trzeba byłoby zużyć energię 29,3 TJ(t)/t(U) x 4884 t(U) = 143 PJ(t) .

Ale całe zużycie energii elektrycznej i cieplnej łącznie z ropą w Namibii = 59,7 PJ(t)

Postulowane przez SLS zużycie energii dla Trekkopje jest więc 2-krotnie

0.01 0.05 0.10 0.50 1.00 2.00 5.00 10.00

Zawartosc U3O8 w rudzie, G% 20 60 100 140 0 40 80 120 160 E n e rg ia T J /t U SLS Ch.D Suma energii cieplnej i elektrycznej

wg twierdzen SLS

Dane dla kopalni Trekkopje Razem z rekultywacja 2,4 TJt/tU Wydobycie i oczyszczenie 1.76 TJ/tU przy G = 0,0126% X Krzywe wg SLS Dane realne X Porownanie twierdzen SLS z danymi realnymi 0.0126% Razem Rekultywacja Wydobycie i oczyszczenie uranu Wg SLS 55.4 TJ/tu 154 TJt/tU 98.7 TJt/tU Razem 2,4 TJ/tU Wyd + ocz 1,76 TJt/tU

Dane realne są dziesiątki razy niższe od danych wg twierdzeń SLS.

SLS podawali wielkość potrzebnej energii jako sumę energii cieplnej i elektrycznej dodawanej

bezpośrednio bez uwzględnienia, że energia elektryczna jest zwykle mnożona przez 3 by uzyskać równoważna energię cieplną.

Wielkość energii dla kopalni Trekkopje uwzględnia wszystkie rodzaje energii i przelicznik E= E(t) + 3 E(el).

Mimo to jest ona 50 - krotnie niższa od liczb podawanych przez SLS

Dane z rzeczywistych kopalni udowodniają, że zużycie

energii na wydobycie uranu jest małe – można

wykorzystywać rudy bardzo ubogie.

Region w Polsce Zasoby

zidentyfikowane [ton Unat.] Zawartość uranu w rudzie [ppm] Zasoby prognozowane [ton Unat.] Rajsk (Podlasie) 5320 250 88 850 Synklina przybałtycka 10 000 Okrzeszyn (niecka Wałbrzyska Sudety) 940 500-1100 Grzmiąca w Głuszycy Dolnej(Sudety) 790 500 Wambierzyce (Sudety) 220 236 2000

Nasze złoża należą wprawdzie do ubogich, ale niektóre z nich (Wambierzyce, Grzmiąca, Okrzeszyn) mają szczególną zaletę. Są to złoża pokładowe, o w miarę jednolitym charakterze, co umożliwia ich w miarę regularną eksploatację przez dziesiątki lat

Wielkość składowej uranowej w cenie elektryczności z EJ jest mała, około 0,15 centa/kWh, a więc 0,5 grosza/kWh, przy koszcie wytwarzania energii elektrycznej ok. 15 gr/kWh.

Nawet podwojenie czy potrojenie kosztu uranu nie spowoduje więc zauważalnego wzrostu ceny energii elektrycznej pochodzenia nuklearnego

Ponadto uran można uzyskiwać jako produkt

uboczny przy wydobyciu innych minerałów

Ponadto uran można uzyskiwać jako produkt

uboczny przy wydobyciu innych minerałów

Złoża rudy uranowej w Polsce zawierają od 250 do 1100 ppm uranu, a bardzo dochodowe kopalnie wykorzystują rudę o zawartości 300 ppm (np. Rossing w Namibii), a nawet 126 ppm (Trekkopje w Namibii). Największa na świecie kopalnia uranu to Olympic Dam w Australii, gdzie

uran jest domieszką do złóż miedzi o zawartości 200 ppm.

W Polsce w pokładach miedzi w rejonie Lubin-Sieroszowice zawartość uranu w rudzie wynosi tam ~ 60 ppm, przy zawartości miedzi 2%. Całkowite zasoby rudy to 2400 mln ton, miedzi 48 mln ton, a uranu

144 000 ton. Stanowi to ekwiwalent ~ 900 GWe-lat, które można uzyskać z tych zasobów w elektrowniach jądrowych, przy wkładzie energii mniejszym niż 5% energii uzyskiwanej w tych elektrowniach. Obecna roczna produkcja w zagłębiu Lubin Sieroszowice wynosi ~

569000 ton Cu, a ilość uranu zrzucana na hałdy to ~ 1 700 t/a. Jest to rocznie ekwiwalent paliwa dla EJ o łącznej mocy 10 000 MWe.

Energia jądrowa kluczem do trwałego rozwoju

Energia jądrowa kluczem do trwałego rozwoju

Twierdzenia przeciwników energetyki jądrowej są tak jaskrawo sprzeczne z rzeczywistością, że np. we wrześniu 2008 roku komitet naukowy szwajcarskiego sympozjum Physor 08 odrzucił referat zawierający podobne twierdzenia jako sprzeczny z wiedzą naukową i faktami i nie zgodził się na umieszczenie go w programie sympozjum.

Swiat ma duże zasoby rudy uranowej.Można też oczekiwać wprowadzenia prędkich reaktorów powielających, które dają więcej paliwa niż zużywają

Dlatego Parlament Europejski 24,10.2007 stwierdził, że „znane

światowe zasoby uranu wystarczą według szacunków na ponad

200 lat” oraz że „energia jądrowa ma długą przyszłość, ... do

tysięcy lat”

Tego samego zdania są rządy USA, Rosji, Francji, W. Brytanii, Japonii, Chin, Indii, a także takich krajów jak Finlandia, Czechy czy Słowacja, których nie można podejrzewać o ambicje mocarstwowości. Po prostu kraje te inwestują w swoją własną przyszłość.

Korzyści dla polskiego

przemysłu i ludności

Korzyści dla społeczności lokalnej

Korzyści dla społeczności lokalnej

Czy energetyka jądrowa da miejsca pracy w

Polsce?

Czy energetyka jądrowa da miejsca pracy w

Polsce?

Elektrownia Jądrowa: średnio 1000 osób/1000 MWe

Ponadto: dozór jądrowy, organizacje wsparcia technicznego dla dozoru, biura projektowe (Energoprojekt),

Przy budowie: 1500 firm, 4000 osób przy budowie 1-go bloku EPR Podczas eksploatacji – 20 mln euro/rok dla gminy, wszystkie

zamówienia dla EJ (37 mln euro/rok) poprzez firmy miejscowe. EJ z dwoma reaktorami PWR o mocy 1600 MWe każdy dostarczy

łącznie do sieci energetycznej 24 TWh rocznie – Zatrudnienie bezpośrednie dla 700 osób personelu EJ i

około 2000 osób z zewnątrz, zatrudnianych przy okazji planowych remontów i konserwacji elektrowni.

Stabilizator ciśnienia produkcji RAFAKO –

przed 20 laty...

Stabilizator ciśnienia produkcji RAFAKO –

przed 20 laty...

Polski przemysł robił dla Żarnowca wszystko

poza paliwem i zbiornikiem reaktora

Polski przemysł robił dla Żarnowca wszystko

poza paliwem i zbiornikiem reaktora

 FAKOP –Sosnowiec, kotły, wytwornice pary.

 RAFAKO –Raciborz, stabilizator ciśnienia.

 ZAMECH Elbląg- turbiny

 CHEMAR Kielce –zawory, rurociągi, armatura

 KFAP –Kraków , aparatura elektryczna

 MERA Ostrów Wielkopolski-elektronika, układy sterowania

 Dolmel Wrocław - generatory awaryjne

 ENERGOMONTAŻ, - prace montażowe (wraz z reaktorem)

 Betonstal –prace budowlane (z obudową bezpieczeństwa)

Dzisiaj Alstom – dostawca maszynowni i elementów EJ poza reaktorem, szczególnie dla EJ z reaktorami PWR w tym EPR

Tlumy na plazy kolo EJ Vandellos w Hiszpanii,