Czy elektrownia jądrowa to fanaberia?
Skoro Ministerstwo Klimatu i Środowiska wyjaśniło sprawę lokalizacji EJ, to warto się zastanowić czemu to musimy budować.
Teoretycznie nasza energetyka ma aż 60 GW mocy zainstalowanej, w tym 33 GW węglowych i 4,6 GW gazowych. Przy zimowym zapotrzebowaniu rzędu 25-27 GW teoretycznie mamy nawet spory zapas! Teoretycznie.
Średni wiek naszych elektrowni węglowych to 49 lat (licząc od uruchomienia pierwszego bloku). 1/3 mocy ma ponad 50 lat, a 1/3 w tej dekadzie ten wiek osiągnie ("pokolenie" Gierka). Elektrownie węglowe są albo zamykane z powodu wyeksploatowania, albo wycofywane, bo nie spełniają już żadnych norm emisyjnych - choć często są wliczane do mocy, bo teoretycznie można je uruchamiać przy bardzo dużym zapotrzebowaniu. Zwykle jednak produkcja prądu się w nich nie opłaca z powodu kosztów uprawnień CO2 i środowiskowych (emisja SO2, NOx, PM10 i PM2,5). Taniej wychodzi import prądu od sąsiadów. Zimą robimy to niemal codziennie, a importowanie 10-15% naszego zapotrzebowania jest normą. Będzie tylko gorzej, bo czekają nas kolejne wyłączenia starych bloków, a te najnowsze mogą nawet nie doczekać swojej starości, bo być może koszty emisji CO2 za 10-15 lat będą za wysokie, żeby produkcja była opłacalna.
Te moce trzeba czymś zastąpić i właściwie już jesteśmy mocno spóźnieni, a po 2030 r. braki mocy będą dotkliwe. Jeśli więc chcemy stabilnego, zeroemisyjnego źródła energii elektrycznej na ok. 60-80 lat, to właściwie nie ma wyboru poza atomem. 3 bloki AP1000 zapewnią nam ponad 10% naszego obecnego zapotrzebowania. To wciąż mało, dlatego w planach jest budowa dwóch EJ (szkoda, że odrzucono projekt koreański, gdzie reaktory mają 1400 MW mocy).
Największym problemem są koszty - wciąż nie znamy modelu finansowania naszej budowy i jest to dość zatrważające. Nie podano też szczegółów - pojawiły się informacje z konkretnymi kwotami, ale to nie były oferty, a jedynie szacunki. Można się spodziewać 20 mln zł/MW, ale uwzględniając całokształt (lokalizacja, droga, linia kolejowa, pirs, linie przesyłowe itd.) nawet 30 mln zł/MW. Tymczasem koszt budowy elektrowni wiatrowej to zaledwie 5,3 mln zł/MW.
Czemu więc atom, a nie samo OZE?
Ponieważ współczynnik wykorzystania mocy przekracza 90%, a przestoje na przeładunek paliwa, inspekcje i remonty są planowane z dużym wyprzedzeniem. Czyli mamy niezwykle stabilne źródło zasilania 24/7, niezależne od pogody, pory dnia lub roku.
Dla elektrowni wiatrowych w Polsce ten współczynnik wynosi ok. 30%. Mało tego, ok. 40% powierzchni kraju ma słabe warunki wiatrowe, reszta średnie, dobre są niemal wyłącznie na wybrzeżu (choć i tak na Morzu Północnym ten sam wiatrak wyprodukuje dwa razy więcej prądu) i w górach. W Polsce nierzadko występuje cisza wiatrowa, która potrafi trwać całymi dniami. Czy to znaczy, że wiatraki są bez sensu? Nie, w dobre dni potrafią generować całkiem sporo prądu (dzisiaj 5-6 GW na 9,7 GW mocy zainstalowanej, pokrywając ok. 25% zapotrzebowania, ale wczoraj generowały 6-7 razy mniej prądu niż dzisiaj). Przy silnych wiatrach stajemy się nawet eksporterem energii elektryczne - to są jednak epizody (szeroko nagłaśniane zwłaszcza w czasie zimowych huraganów przechodzących przez Europę).
Fotowoltaika?
Nie mamy energii słonecznej w nocy, a te zimą są długie. W grudniu i styczniu nawet w ciągu dnia produkcja jest słaba i trwa zaledwie 5-6 godzin. Tu polecam np. kanał Panele Fotowoltaiczne, gdzie jest live z danymi z okolic Rzeszowa. Tam w grudniu i styczniu produkcja energii elektrycznej jest 7-8 krotnie niższa, niż latem. Np. wczoraj instalacja 5,5 kWp dawała ok. 240 W prądu przez 5 godzin (dziś 0, bo spadł śnieg). Latem to jest całkiem ciekawe rozwiązanie, ale wciąż zostają nam zimy - te same, w czasie których chcemy grzać nasze domy np. pompami ciepła (o ładowaniu samochodów elektrycznych nie wspominając). Tu nie pomaga teoretycznie ogromna moc zainstalowana PV w Polsce - 14 GW. W zimowy dzień 10% wydajności to całkiem dobry wynik.
No to może magazynujmy energię produkowaną latem (i/lub w wietrzne dni) i wykorzystujmy ją w bezwietrzne zimowe noce!
Nie ma w tej chwili żadnych możliwości magazynowania energii na tę skalę. Elektrownie szczytowo-pompowe w Polsce mogą zmagazynować 9 GWh, czyli 20 minut aktualnego zapotrzebowania (oczywiście nie mają takiej mocy). Gdyby wybudowano je we wszystkich planowanych lokalizacjach, to pojemność mogłaby osiągnąć 1 godzinę aktualnego krajowego zapotrzebowania. 1 godzinę. A to jest najtańsza forma magazynowania energii.
A może akumulatory?
Akumulator Tesli 3 ma 57,5 kWh. Czyli 1 GWh to 17400 takich akumulatorów (zakładamy, że da się wykorzystać 100% pojemności). Żeby zmagazynować prąd dla całej Polski na 1 godzinę potrzebujemy 435 000 takich akumulatorów (niemal cała kwartalna produkcja tego koncernu). Oczywiście mamy w planach zmianę samochodów spalinowych na elektryczne, więc ta produkcja musi wręcz rosnąć.
[w domu jednorodzinnym z PV magazyn 100 kWh mógłby pozwolić na niezależność energetyczną od marca do września, ale prądu w magazynie zaczęłoby brakować już w październiku, a zimą PV nie da żadnych nadwyżek, żeby go naładować]
W praktyce do balansowania OZE używane są elektrownie gazowe, które dzięki swojej elastyczności mogą "zastąpić" słabszy wiatr lub brak słońca. Ale to uzależnia nas od dostaw gazu, generuje CO2, a traktowanie ich jako substyt OZE znacznie zmniejsza ich opłacalność (trzeba wybudować elektrownię, która nie będzie produkowała prądu przez cały możliwy czas).
Atom oczywiście ma swoje wady. Przede wszystkim elektrownia musi zarobić na swoją budowę i rozbiórkę. Dlatego przez cały okres eksploatacji powinna pracować z pełną mocą. W USA przy nadwyżkach mocy wyłączane jest OZE, nie elektrownie atomowe - właśnie z tego powodu. W Niemczech wyłączono EJ z powodów politycznych i te nie zdążyły w pełni zarobić na swoją likwidację.
To jest projekt na 100 lat (10 lat budowy, 80 eksploatacji i 10 likwidacji), ale jeśli chcemy mieć prąd 24/7/365, to w tej chwili nie widać innej alternatywy.
#energetyka #atom #oze #polska #gospodarka
[grafika AI z nuclear.pl]
