M_PE_2_s.22-23_Kashiwazaki Kariwa wk

Atomowa rekordzistka świata
Autor: Wojciech Kwinta
(„Polska Energia” – luty 2012)
Palmę pierwszeństwa pod względem zainstalowanej mocy dzierżą elektrownie wodne,
ale tuż za podium lokuje się największa na świecie elektrownia atomowa – japońska
Kashiwazaki-Kariwa, o mocy przekraczającej 8 tys. MW
Mniej więcej 220 km na północny zachód od Tokio, w prefekturze Niigata, na zachodnim
wybrzeżu Morza Japońskiego znajduje się gigantyczna siłownia nuklearna. Łączna moc zainstalowana jej siedmiu reaktorów to 8,212 tys. MW. Budowę rozpoczęto pod koniec 1978 r.
Energia elektryczna popłynęła stąd już w 1985 r., a ostatni reaktor oddano do użytku w lipcu
1997 r. Wszystkie bloki znajdują się nad brzegiem morza (skąd pobierają wodę do chłodzenia), a cała elektrownia zajmuje obszar 4,2 km kw.
Kashiwazaki-Kariwa jest nowoczesną siłownią: pięć jednostek to skonstruowane przez firmę
Hitachi reaktory BWR (Boiling-Water Reactor – reaktor wodny wrzący) o mocy 1100 MW,
natomiast dwa „najmłodsze” należą do kolejnej generacji – ABWR (Advanced Boiling Water
Reactors), udoskonalonej wersji BWR. Ich dostawcą było konsorcjum GE Hitachi i Toshiby,
a japońska elektrownia była pierwszą, w której je zainstalowano. Elektryczność z
Kashiwazaki-Kariwa przesyłana jest liniami 500 kV, które w przyszłości być może zostaną
zastąpione liniami 1000 kV. Koszty budowy reaktorów wahały się od 280 tys. do 420 tys.
jenów za jeden kilowat – czyli mniej więcej od 12 do 18 tys. zł. W tamtych czasach były to
inwestycje niewiele droższe od kosztów ponoszonych przy budowie elektrowni węglowych.
W latach 80. reaktory podrożały, najdroższy oddano do użytku w 1990 r., ale w kolejnej
dekadzie koszty znów spadły. Tak ogromna elektrownia pozwala na elastyczne
gospodarowanie produkcją. – Podczas wymiany paliwa reaktor jest wyłączany i nie wytwarza
energii elektrycznej. Przy kilku jednostkach jest to mniej odczuwalne.
Duża elektrownia w dużej firmie
Kashiwazaki-Kariwa należy do TEPCO (Tokyo Electric Power Company), energetycznego
giganta, jednej z największych w branży firm na świecie (tylko E.ON. EDF i GDF Suez
sprzedają więcej energii elektrycznej), dysponującej 192 elektrowniami o łącznej mocy dochodzącej do 65 tys. MW – w Polsce moc zainstalowana to 35 tys. MW. Koncern boryka się
jednak z poważnymi problemami: jest też bowiem właścicielem dwóch elektrowni Fukushima. W Fukushimie I wciąż widoczne są skutki ubiegłorocznego trzęsienia ziemi połączonego
z tsunami: trzy reaktory zostały zniszczone, trzy pozostają wyłączone, zarzucono rozpoczętą
budowę kolejnych dwóch bloków. Przed tą katastrofą TEPCO dysponowało elektrowniami
atomowymi o mocy ponad 18,4 tys. MW – to ponad połowa mocy zainstalowanej w Polsce.
Dziś zostało 15,7 tys. MW, a ponad połowa pochodzi z elektrowni Kashiwazaki-Kariwa.
TEPCO dostarcza elektryczność do 28,7 mln klientów, rocznie sprzedaje ponad 290 TWh
energii elektrycznej i zatrudnia 38,7 tys. pracowników. Usługi świadczy na obszarze o powierzchni ok. 40 tys. km kw. zamieszkałym przez 44,7 mln ludzi. Zapotrzebowanie szczytowe sięga 60 GW – rezerw mocy praktycznie nie ma. Stąd duża rola elektrowni atomowych,
takich jak Kashiwazaki-Kariwa – stabilnego źródła elektryczności. Ale w Japonii, państwie
gdzie wstrząsy tektoniczne są codziennością, energetyka jądrowa miewa kłopoty i przestoje.
Bezpieczeństwo przede wszystkim
Wyłączenie pojedynczych bloków, czy całych elektrowni to jedna z bolączek japońskiej
energetyki. W przypadku Kashiwazaki-Kariwa też następowały długie przerwy w pracy reaktorów. Do najbardziej znanych przypadków należy skandal z fałszowaniem danych wykryty
w 2002 r. Okazało się, że koncern (i kilka innych firm energetycznych) przedstawiał inspekcjom nadzorującym pracę elektrowni atomowych spreparowane informacje. Ukrywano problemy z pracą reaktorów, awarie i uszkodzenia. Proceder trwał całe lata. Po jego ujawnieniu
w Kashiwazaki-Kariwa nakazano wyłączenie wszystkich reaktorów. Najszybciej przywrócono do pracy dwa najnowocześniejsze bloki (z reaktorami ABWR), natomiast trzy z pięciu
starszych nie wytwarzały energii elektrycznej praktycznie przez rok.
Drugie poważne wyłączenie było efektem trzęsienia ziemi w lipcu 2007 r. Wstrząsy o sile 6,6
stopnia w skali Richtera – z epicentrum w odległości ok. 19 km od elektrowni – doprowadziły do uszkodzenia budynków. Cztery reaktory wyłączyły się automatycznie, pozostałe nie
pracowały ze względu na prace konserwacyjne. Szefowie TEPCO chcieli uruchomić elektrownię natychmiast, jednak władze państwowe nakazały przeprowadzenie dodatkowych
analiz zabezpieczeń i stanu siłowni. Kashiwazaki-Kariwa zamknęła produkcję na 21 miesięcy. Dopiero w maju 2009 r. uruchomiono pierwszy reaktor, a później – stopniowo – kolejne.
Po zbadaniu skutków silnego trzęsienia ziemi uznano, że należy wzmocnić zabezpieczenia
mające chronić elektrownię przed niszczycielskim działaniem żywiołów. A w przypadku
energii nuklearnej bezpieczeństwo to podstawa: elektrownie mają bardzo głębokie fundamenty, potężne podziemne podstawy budynków reaktorów są tak przygotowane, by zminimalizować ryzyko uszkodzeń i wibracji rezonansowych. Standardy zabezpieczeń są uregulowane
prawnie, dokładnie opisane i co jakiś czas modyfikowane. Elektrownie kontrolowane są raz
w roku, a wokół nich montuje się urządzenia pomiarowe sprawdzające stan terenu. Konstrukcja jest tak pomyślana, by łagodzić wstrząsy. Ubiegłoroczne trzęsienie ziemi KashiwazakiKariwa przetrwała bez poważniejszych problemów, a fala tsunami uderzyła w zachodnie wybrzeże kraju.
Skutki wyłączenia
Po trzęsieniu ziemi z 16 lipca 2007 r. Kashiwazaki-Kariwa została dokładnie skontrolowana.
Jej stan oceniali inspektorzy z Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej (MAEA), japońskiej Komisji Bezpieczeństwa Nuklearnego i Japońskiej Agencji Bezpieczeństwa Przemysłu i
Atomistyki. Według MAEA uszkodzenia były „mniejsze niż można był przypuszczać”, a
siłownia jest bezpieczna. Uznano jednak, że trzeba przeprowadzić badania geofizyczne. Tym
bardziej, że zabezpieczenia były formalnie przygotowywane na słabsze trzęsienia ziemi. W
elektrowni doszło też do wycieku radioaktywnej wody i emisji radioaktywnego jodu, na
szczęście w niewielkich ilościach. Uszkodzeniu uległa też część pojemników ze słabo napromieniowanymi odpadami. Choć obyło się bez tragedii, media krytykowały reakcję zarządu TEPCO na trzęsienie ziemi – szczególnie próby natychmiastowego uruchomienia reaktorów. Informacje o emisji substancji radioaktywnych przyniosły straty lokalnym ośrodkom
turystycznym – masowo odwoływano rezerwacje. Dla utrzymania produkcji po zamknięciu
elektrowni atomowej, przez długi czas jej zarząd zmuszony był do inwestycji w elektrownie
gazowe, a i tak przez prawie dwa lata stracono ponad 8 tys. MW. Budowa źródeł gazowych
spowodowała znaczny wzrost popytu i w efekcie przyczyniła się do podniesienia ceny gazu
ziemnego na świecie. Dodatkowo wzrosła emisja CO2, co z kolei utrudniło Japonii wypełnienie zobowiązań zawartych w Protokole z Kioto.
Niepewna przyszłość
Dalsze losy Kashiwazaki-Kariwa? Z jednej strony w Kraju Kwitnącej Wiśni narasta niechęć
do energetyki jądrowej, z drugiej – bez energii nuklearnej wyspa będzie mieć problemy energetyczne. Na gęsto zaludnionym terenie praktycznie nie ma miejsca na farmy wiatrowe, brakuje areału pod uprawę biomasy, a trudno całą energetykę opierać o drogi gaz ziemny. Te
argumenty nie przekonują przeciwników, którzy domagają się zamknięcia KashiwazakiKariwy. Żadnych decyzji ma jeszcze nie podjęto i największa elektrownia atomowa świata
działa. W ubiegłym roku przeszła stres-testy, w planach jest budowa muru zabezpieczającego
przed tsunami. Będzie miał łączną długość ponad 1300 metrów i wznosił się 15 metrów nad
poziomem morza. W tym roku zostaną też przebudowane baseny na odpady radioaktywne.
Mimo wszystkich problemów Kashiwazaki-Kariwa produkowała w lepszych latach rocznie
ok. 50 TWh. W styczniu pracowały dwa reaktory: pozostałe przechodziły okresową inspekcję.