03 - kaliski fraczek

ROZWÓJ
ENERGETYKI
ENERGETYCZNE
JĄDROWEJ
A
BEZPIECZEŃSTWO
Autorzy: Maciej Kaliski, Paweł Frączek
(„Rynek Energii” – kwiecień 2012)
Słowa kluczowe: energia jądrowa, bezpieczeństwo energetyczne
Streszczenie. W artykule przedstawiono uwarunkowania zwiększenia znaczenia energii jądrowej w światowej strukturze
źródeł energii pierwotnej. Omówiono także oczekiwania społeczne dotyczące stosowania energetyki jądrowej w sektorze
energii w wybranych krajach. Szczególny nacisk położono na charakterystykę uwarunkowań zwiększenia znaczenia energetyki jądrowej do sektora energii w Wielkiej Brytanii. W końcowej części artykułu przedstawiono uwarunkowania wprowadzenia energetyki jądrowej do sektora energii w Polsce.
1. WSTĘP
Aby osiągnąć cele unijnego pakietu energetyczno-klimatycznego, niezbędne jest dokonanie zmian
w sposobie funkcjonowania sektorów energii krajów unijnych. Powinny one polegać na dotyczyć modernizacji struktury źródeł energii pierwotnej poprzez m.in. ograniczenie znaczenia paliw konwencjonalnych. Osiągnięcie celów pakietu ma się przyczynić m.in. do rozwoju technologii energooszczędnych, ograniczenia zużycia surowców energetycznych, zmniejszenia emisji gazów cieplarnianych,
zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego oraz do poprawy konkurencyjności gospodarek krajów
UE. Zmiany te umożliwią osiągnięcie założonego w pakiecie ograniczenia emisji zanieczyszczeń atmosfery oraz dostosowanie funkcjonowania przedsiębiorstw sektora energii do standardów wynikających z dyrektyw UE.
Jedną z opcji zmian w strukturze źródeł energii pierwotnej jest budowa elektrowni jądrowych. Do korzyści stosowania energetyki jądrowej zalicza się m.in. otrzymywanie dużej ilości energii z małej ilości
paliwa, brak odpadów do środowiska podczas normalnej eksploatacji, niskie koszty eksploatacji, uzyskiwanie konkurencyjnego poziomu cen energii elektrycznej, marginalny poziom emisji gazów cieplarnianych oraz dużą pewność dostaw energii elektrycznej. Do wad energii jądrowej zalicza się m.in.
groźbę skażeń w razie awarii (jeśli elektrownia nie ma właściwych układów bezpieczeństwa), trudności
ze składowaniem wypalonego paliwa, wysokie koszty budowy i rozbiórki elektrowni po zakończeniu
jej działalności [10, 30]. Posiadanie elektrownii jądrowych pozwala także na zwiększenie bezpieczeństwa energetycznego kraju.
2. STAN OBECNY I PERSPEKTYWY ENERGII JĄDROWEJ NA ŚWIECIE
W 2010 r. udział energii jądrowej w światowej strukturze źródeł energii pierwotnej wynosił 5,2%.
Znacznie większy od średniej światowej był udział energii jądrowej w strukturze źródeł energii pierwotnej krajów UE-27 (12,0%) oraz krajów należących do OECD (9,3%) [3]. Oznacza to, że kraje rozwinięte gospodarczo dążą do korzystania z zalet tego źródła energii.
W 2011 r. na świecie pracowało 435 jądrowych bloków energetycznych, 5 reaktorów znajdowało się
w stanie długoterminowego wyłączenia, w budowie zaś znajdują się 63 bloki jądrowe1. Najwięcej reaktorów jądrowych (104) pracowało w USA. Największy udział energii jądrowej w strukturze źródeł
energii pierwotnej w 2010 r. odnotowano we Francji, w której pracowało 58 reaktorów [3, 14]. Stany
Zjednoczone oraz Francja są również największymi producentami energii elektrycznej z elektrownii
jądrowych (odpowiednio 19,9 i 76,2% w 2009 [17]).
Wysoki udział energii elektrycznej produkowanej w reaktorach jądrowych w USA i Francji ułatwia
także uzyskiwanie konkurencyjnego poziomu cen energii elektrycznej dla odbiorców finalnych. W krajach tych odnotowuje się jedne z najniższych na świecie cen energii elektrycznej zarówno dla odbiorców domowych jak i przemysłowych [17].
Należy podkreślić, że z uwzględnieniem kosztów emisji zanieczyszczeń do atmosfery elektrownie jądrowe są cenowo najbardziej konkurencyjnym źródłem energii [4, 6, 15]. Badania wskazują, że nawet
po dodaniu kosztów likwidacji rektorów po zakończeniu ich pracy energia elektryczna uzyskiwana
z reaktorów jądrowych jest cenowo konkurencyjna do pozostałych źródeł energii. Jest to jeden z istotnych czynników zwiększenia poparcia społecznego dla tej technologii.
Według IEA do 2035 r. udział energii jądrowej w światowej strukturze źródeł energii pierwotnej wzrośnie do 8% [16]. O przyszłej roli energetyki jądrowej w dużym stopniu zadecyduje sposób, w jaki zostaną usunięte skutki katastrofy elektrowni w Fukushimie, oraz rzeczywisty rozmiar tej katastrofy.
Czynniki te wpłyną bowiem na świadomość szerokich grup społecznych oraz na decydentów, którzy
będą podejmować decyzje dotyczące przyszłości tego obszaru sektora energii.
W krajach UE, jak wspomniano, istotnym czynnikiem decydującym o przyszłej roli energii jądrowej
będzie konieczność wypełnienia wymogów pakietu energetyczno-klimatycznego oraz związanego z
nim obowiązku wykupu uprawnień do emisji zanieczyszczeń. Obowiązek ten, przez zwiększanie poziomu kosztu finalnego energii elektrycznej uzyskiwanej z tradycyjnych źródeł energii, ma skłaniać
kraje członkowskie do szybkiego odchodzenia od energetyki konwencjonalnej.
Duże znaczenie dla przyszłości energetyki jądrowej w krajach UE będą miały także szybkość i kierunki
rozwoju nowych technologii energetycznych, których stosowanie nie wiąże się z emisją zanieczyszczeń
atmosfery, poziom kosztu energii elektrycznej uzyskiwanej z tych źródeł oraz dostępność przyjaznych
dla środowiska naturalnego nośników energii. Czynniki te w dużym stopniu zadecydują o konsekwencji, z jaką Komisja Europejska będzie dążyć do promowania działań zmierzających do ochrony klimatu
przed skutkami polityki energetycznej.
3. NASTAWIENIE SPOŁECZNE DO ENERGETYKI JĄDROWEJ
Jednym z najistotniejszych czynników decydujących o roli energetyki jądrowej w światowej strukturze
źródeł energii pierwotnej był obserwowany w minionych latach wzrost poparcia społecznego dla tego
rodzaju źródeł energii. Uzyskanie poparcia społecznego dla budowy instalacji jądrowych jest jednym
z warunków podejmowania działań na rzecz budowy elementów infrastruktury jądrowej w sektorze
energii oraz wspierania rozwoju instalacji jądrowych w kraju.
Przed katastrofą w Fukushimie na świecie przewidywano renesans tego rodzaju źródeł.
1
IAEA nie uważa za wyłączone reaktory z uszkodzonej japońskiej elektrowni jądrowej w Fukushimie.
Po katastrofie japońskiej elektrowni w Fukushimie w wielu krajach podjęto działania zmierzające do
zamrożenia programów rozwoju energetyki jądrowej, a nawet do zamknięcia pracujących reaktorów.
Część krajów postanowiła na kilka lat odłożyć decyzję dotyczącą przyszłości energetyki jądrowej, dzięki czemu zostanie ona podjęta bez obecnych emocji wywołanych katastrofą [4]. Ta swoista alergia na
energię jądrową najsilniej wystąpiła w Niemczech, w których podjęto decyzję o zamknięciu reaktorów
jądrowych do 2018 r.
Przeciwstawne podejście odnotowano w Wielkiej Brytanii, w której decydenci gospodarczy postanowili
nie zmieniać planów budowy nowych elektrowni jądrowych. Decyzje dotyczące zarówno dalszej eksploatacji istniejących reaktorów jądrowych, jak i budowy nowych, nadal będą podejmowane przez
przedsiębiorstwa energetyczne działające w tym kraju. Istotne będzie oczywiście uzyskanie wsparcia
instytucji państwa dla tego typu instalacji oraz spełnienie stosownych norm bezpieczeństwa.
Należy podkreślić, że po awarii elektrowni w Fukishimie rząd brytyjski zlecił przeprowadzenie analiz
okoliczności tej katastrofy. Szczególny nacisk położono na kwestię wniosków z katastrofy dla bezpieczeństwa brytyjskich elektrowni jądrowych. Wnioski z analizy zostały przedstawione w brytyjskim
parlamencie, co pozwoliło na zwiększenie wiedzy społeczeństwa na temat okoliczności katastrofy oraz
było przejawem odpowiedzialnego podejścia decydentów rządowych do tej problematyki. Analizy zawierają m.in. 26 zaleceń dotyczących brytyjskich instalacji jądrowych. Ich adresatem jest przemysł,
rząd oraz instytucje regulacyjne działające w brytyjskim sektorze energii. Wnioski z oceny sytuacji w
Fukushimie wskazują, że brytyjskie standardy bezpieczeństwa elektrownii jądrowych są zadowalające.
Według Wittneben można wyróżnić 5 czynników, które zadecydowały o różnicach w podejściu szerokich grup społecznych oraz decydentów do energetyki jądrowej w Niemczech i Wielkiej Brytanii [34].
Są to: zbliżające się wybory, silny nacisk mediów, wiara w rozwój odnawialnych źródeł energii, wieloletnie tradycje protestów przeciwko broni jądrowej oraz uczucie bliskości kulturowej ze społeczeństwem japońskim (tab. 1).
Należy podkreślić, że ze względu na krótki okres, jaki upłynął od katastrofy w Fukushimie oraz na ciągle trwające prace nad ograniczeniem jej zakresu nie są jeszcze dostępne badania, które w pełni pokazałyby skutki tej katastrofy. Jak dotąd nie są również szeroko dostępne wyniki badań pokazujących w
pełni zmiany, jakie nastąpiły w nastawieniu społeczeństw poszczególnych krajów do energii jądrowej w
związku z tą katastrofą.
Interesującym przeglądem opinii amerykańskich ekspertów pracujących w instytucjach zajmujących się
problematyką energetyki jądrowej jest praca [23]. Eksperci pytani przez prestiżowe czasopismo Instytutu Inżynierów Elektryków i Elektroników (IEEE Sceptrum) wskazali m.in. na kwestię:
− zwiększenia ochrony reaktorów przed powodziami i falami sejsmicznymi z uwzględnieniem problemów zapobiegania skutkom długoterminowych przerw w dostawach energii elektrycznej,
− konkurencyjności cenowej energetyki jądrowej na tle gazu ziemnego – kwestia konkurencyjności
ekonomicznej powinna być decydująca w wyborze technologii energetycznej,
− utrzymującego się w USA poparcia dla energetyki jądrowej (wskazano, że im więcej respondenci
wiedzą o energetyce jądrowej, tym większy jest stopień poparcia dla tego typu instalacji),
− konieczności uwzględniania kosztów emisji CO2 w koszcie energii z poszczególnych źródeł,
− pozostawienia przedsiębiorstwom decyzji dotyczącej racjonalności wyboru technologii energetycznych,
− istniejącego systemowego wsparcia światowych organizacji zajmujących się problematyką zarządzania instalacjami jądrowymi dla krajów, które rozpoczynają realizację programów atomowych,
− dużej dbałości o bezpieczeństwo instalacji jądrowych w Chinach (podstawą tej oceny były wyniki
kontroli inspektorów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej),
− zapewnienia warunków do bezpiecznego składowania odpadów nuklearnych.
Poglądy te nie wskazują na spadek zaufania ekspertów do instalacji jądrowych. Potwierdzeniem wyważonych poglądów ekspertów amerykańskich na temat dalszego stosowania energetyki jądrowej jest decyzja prezydenta USA o wyrażeniu zgody na budowę dwóch nowych reaktorów jądrowych w istniejącej elektrowni jądrowej Vogtle w amerykańskim stanie Georgia. Według planów reaktory te zostaną
włączone do systemu energetycznego USA już w latach 2016 i 2017 [33].
Tabela 1 Źródła różnic w stosunku decydentów do energii jądrowej w Niemczech i Wielkiej Brytanii, wg [34]
Zbliżające
się wybory
Silny
nacisk
mediów
Wiara
w rozwój
odnawialnych
źródeł
energii
Długa
tradycja
protestów
przeciwko
broni
jądrowej
Uczucie
bliskości
kulturowej
ze
społeczeń
czeństwem
japońskim
Niemcy
− konieczność określenia przez kandydatów w wyborach lokalnych – odbywających się 2 tygodnie
po katastrofie w Fukushimie – jaki jest ich stosunek do energii jądrowej (oczekiwania społeczne,
podsycane brakiem pełnej informacji, wpłynęły na
to, że kandydaci opowiedzieli się przeciw energii
jądrowej)
− zainteresowanie społeczne przyczynami i skutkami
katastrofy zwiększane przez natłok informacji medialnych dotyczących katastrofy
− drastyczne opisy skutków katastrofy doprowadziły
do żądania społecznego, aby zachować dużą przejrzystość działań dotyczących reaktorów niemieckich
− przedsiębiorstwa niemieckie są jednymi z liderów
rozwoju technologii służących OZE
− szybki wzrost znaczenia OZE (czterokrotny wzrost
produkcji energii z OZE od 1990 r.)
− tworzenie licznych miejsc pracy w niemieckich
przedsiębiorstwach związanych z OZE oraz poprawa kondycji ekonomicznej tych przedsiębiorstw
− w okresie „zimnej wojny” w Niemczech powstał
ruch protestu przeciw broni atomowej (ruch ten
protestuje także przeciw stosowaniu energii jądrowej)
− częścią reakcji na katastrofę w Fukushimie było
podjęcie działań przez aktywistów protestujących
dotąd przeciw energii jądrowej
− występujące w Niemczech uczucie bliskości kulturowej ze społeczeństwem japońskim
− uwarunkowane historycznie – oba kraje po II Wojnie Światowej odbudowywały swą infrastrukturę
− pogląd, że katastrofa, która wystąpiła w Japonii,
może mieć miejsce także w Niemczech, nawiązuje
do wysokiego poziomu rozwoju technicznego z
pominięciem kwestii niewielkiego ryzyka wystąpienia trzęsień ziemi w Niemczech
Wielka Brytania
− brak wyborów w okresie po katastrofie, stąd brak
konieczności opowiedzenia się przez decydentów
co do stanowiska wobec energii jądrowej
− informacje o katastrofie w elektrowni w Fukushimie szybko zeszły na drugi plan, zepchnięte przez
informacje o walkach w Libii, w które zaangażowani byli brytyjscy żołnierze
− mniej drastyczne niż w Niemczech opisy katastrofy, stąd mniejsze zainteresowanie informacjami o
jej skutkach
− w Wielkiej Brytanii OZE są uznawane za kosztowną alternatywę tradycyjnych źródeł
− energia jądrowa jest postrzegana jako alternatywa
dla paliw, których stosowanie wiąże się z emisją
gazów cieplarnianych
− rezygnacja z energii jądrowej jest uznawana za
źródło wzrostu emisji CO2, stąd jej rozwój jest postrzegany jako narzędzie przeciwdziałania zmianom klimatycznym
− w Wielkiej Brytanii broń atomowa jest postrzegana
jako gwarant bezpieczeństwa narodowego
− działające w Wielkiej Brytanii ruchy „zielonych”
są mniej aktywne niż organizacje niemieckie
− odczuwanie znacznego dystansu do Japonii związanego m.in. z odległością
− silna bliskość społeczeństwa brytyjskiego z anglojęzycznym społeczeństwem krajów „zachodnich”
przy braku uczucia bliskości ze społeczeństwem
japońskim
− zwiększenie zainteresowania skutkami katastrofy
musiałoby się wiązać z odczuwaniem przez społeczeństwo skutków napromieniowania będącego
wynikiem katastrofy nuklearnej w Fukushimie
Tak krótki okres od wydania decyzji do planowanego włączenia elektrownii do sytemu wskazuje na
istniejące możliwości techniczne w tym obszarze oraz na posiadanie stosownego doświadczenia, które
pozwoli na szybką budowę reaktorów. Decyzja ta będzie miała duże znaczenie dla perspektyw energetyki jądrowej na świecie. Dla społeczeństw wielu krajów stanie się potwierdzeniem bezpieczeństwa
tego typu instalacji oraz dużego znaczenia tego rodzaju źródeł energii dla bezpieczeństwa energetycznego poszczególnych gospodarek2.
4. POLITYKA ENERGETYCZNA WIELKIEJ BRYTANII
W Wielkiej Brytanii występuje zróżnicowana struktura źródeł energii pierwotnej, z dominującym
udziałem gazu ziemnego i ropy naftowej (rys. 1.). Obecna struktura źródeł energii pierwotnej jest wynikiem konsekwentnych zmian, jakie w niej zaszły w ciągu ostatnich pięciu dekad. Początkowo wiązały
się one z równoczesnym ograniczaniem znaczenia węgla kamiennego oraz zwiększaniem udziału ropy
naftowej. Począwszy od lat 60. XX wieku odnotowywano zwiększanie roli gazu ziemnego i stopniowo
wprowadzano energię jądrową. Po kryzysie naftowym lat 70. XX wieku udział ropy naftowej się
zmniejszył, a jednocześnie wzrosło znaczenie gazu ziemnego. Dzięki temu wzrostowi, związanemu z
dalszym ograniczaniem udziału węgla kamiennego, gaz ziemny ma obecnie największy udział w strukturze źródeł energii pierwotnej. O silnej pozycji ropy naftowej i gazu ziemnego zadecydowało odkrycie
ich znaczących złóż.
100%
80%
60%
40%
20%
0%
1965 r.
2010 r.
Ropa naftowa
1965 r.
2010 r.
EU-27
Świat
Węgiel
Gaz ziemny
1965 r.
2010 r.
Wielka Brytania
Energia jądrowa
Hydroenergia
1965 r.
2010 r.
Polska
Inne odnawialne
Rys. 1. Struktura źródeł energii pierwotnej [3]
W strukturze źródeł energii pierwotnej znaczącą pozycję ma także energia jądrowa. Jej upowszechnienie było wynikiem poparcia instytucji państwa dla tego źródła oraz oczekiwań społecznych dotyczących zwracania uwagi na ekologiczne aspekty funkcjonowania sektora energii. Upowszechnienie gazu
ziemnego oraz wprowadzenie energii jądrowej pozwoliło także na stworzenie alternatywy dla węgla
kamiennego.
Szczególnie silnie zmiany struktury źródeł wiązały się z nowym podejściem do sektora energii, które
zainicjował rząd M. Thatcher. Istotnymi elementami nowej polityki jej rządu wobec sektora energii
były m.in. [25]:
2
Jedną z konsekwencji katastrofy w Fukushimie będzie wzrost postaw NIMBY (Not In My Back Yard), prowadzących do protestów
społeczności lokalnej zamieszkujących region w którym ma być zlokalizowana ewentualna nowa elektrownia jądrowa. Jest to związane z
wywołanym przez katastrofę spadkiem zaufania do przedsiębiorstw i rządów. Budowa nowych reaktorów będzie związana z wyższymi
kosztami odszkodowań dla lokalnej społeczności.
− dążenie do ograniczenia siły państwowych monopoli poprzez zwiększanie znaczenia mechanizmów
rynkowych w sektorze, co wiązało się z zaprzestaniem ochrony branży górnictwa węgla kamiennego
przez państwo i wymuszenie stosowania rynkowych standardów działania,
− nacisk na prywatyzację przedsiębiorstw sektora energii,
− stworzenie technicznych możliwości importu węgla kamiennego przy jednoczesnym wsparciu rządu
dla restrukturyzacji kopalń,
− podejmowanie działań służących ograniczeniu roli związków zawodowych funkcjonujących w brytyjskich kopalniach,
− zwiększenie znaczenia działań podejmowanych przez instytucje państwa służące przestrzeganiu
norm środowiskowych przez kopalnie (na zwiększenie znaczenia tej kwestii duży wpływ miało rosnące zainteresowanie ograniczeniem efektu cieplarnianego),
− podejmowanie działań informacyjnych służących zwiększeniu świadomości społeczeństwa co do
szkodliwości ekologicznej stosowania węgla kamiennego, co doprowadziło do negatywnego nastawienia społeczeństwa do węgla.
Istotnym czynnikiem zmian była również duża konsekwencja prowadzonej polityki energetycznej.
W szczególności kwestia ta dotyczyła wspierania mechanizmu rynkowego w sektorze energii, dzięki
czemu stworzono warunki do konkurencji między przemysłem węglowym a innymi branżami w sektorze energii. Dzięki temu podejściu o wyborze rodzaju alternatywnego paliwa w Wielkiej Brytanii decyduje nie polityka państwa, lecz mechanizm rynkowy oraz konsekwencje ekologiczne stosowania danego rodzaju paliwa.
5.
ENERGETYKA
BRYTANII
JĄDROWA
A BEZPIECZEŃSTWO
ENERGETYCZNE
WIELKIEJ
Brytyjski sektor energii charakteryzuje się obecnie bardzo dużą niezależnością od importu surowców
energetycznych. Jeszcze w 1995 r. kraj ten, dzięki posiadaniu własnych bogatych zasobów ropy naftowej i gazu ziemnego, był znaczącym eksporterem surowców energetycznych. W ostatnich latach, ze
względu na stopniowe wyczerpywanie się tych zasobów, nastąpił szybki wzrost importu surowców
energetycznych do Wielkiej Brytanii. Przejawem tej tendencji jest zmiana udziału importu surowców
energetycznych z 2,7% w 1990 do 20,1% w 2007 r. [7].
Postępujące wyczerpywanie się zasobów surowców doprowadzi do dalszego ograniczania bezpieczeństwa energetycznego Wielkiej Brytanii (tab. 2). Oznacza to, że konieczne jest podjęcie działań zmierzających do zagwarantowania dostaw energii dla krajowych odbiorców. W ich przygotowywaniu i realizowaniu konieczne jest uwzględnienie wymagań ekologicznych związanych m.in. z pakietem energetyczno-klimatycznym.
Bez tych działań w Wielkiej Brytanii w przyszłości mogą wystąpić trudności ze zbilansowaniem potrzeb energetycznych. Działania te na liberalnym rynku energii podejmują poszczególne przedsiębiorstwa energetyczne [12], niemniej istotne jest uzyskanie znaczącego poparcia ze strony instytucji państwowych zainteresowanych tą problematyką.
W dużym stopniu bezpieczeństwo energetyczne Wielkiej Brytanii może zapewnić rozwój energetyki
jądrowej. W 2009 r. brytyjskie reaktory jądrowe generowały 18,6% zużywanej energii elektrycznej.
W kolejnych latach sytuacja w tym zakresie zmieni się istotnie. Według planów spośród obecnie działa-
jących 18 reaktorów do 2023 r. 17 zakończą swą działalność. Ostatni z nich zostanie wyłączony w 2035
r. [36].
Tabela 2 Zagrożenia bezpieczeństwa energetycznego Wielkiej Brytanii oraz ich potencjalne konsekwencje, wg [33]
Źródło problemu
Wyczerpywanie
się paliw konwencjonalnych oraz
nagłe
przerwy
w ich dostawach
Zagrożenie/wyzwanie
Wyczerpywanie się paliw konwencjonalnych
Niewystarczające
inwestycje
w infrastrukturę
Problemy
dotyczące infrastruktury energetycznej
Niewystarczające zasoby niezbędne dla
utrzymania
ciągłości
zaopatrzenia
w energię
Awarie związane z niewystarczającym
rozwojem infrastruktury
Awarie związane z niedostatecznym
poziomem technicznym infrastruktury
Nagłe przerwy w dostawach paliwa
wywołane czynnikami zewnętrznymi
Niekorzystne zmiany klimatu
Protesty lokalnych
aktywistów oraz
ataki terrorystyczne
Żądania opłaty/okupu na rzecz organizacji lokalnych aktywistów,
Ataki terrorystyczne na infrastrukturę
energetyczną
Możliwy efekt
− wysoki poziom cen paliw
− wpływ na konkurencyjność gospodarki związany z
rosnącymi kosztami pozyskania nośników energii
− wzrosty cen nośników energii pierwotnej a w konsekwencji wzrost cen energii finalnej
− gwałtowne zmiany w sytuacji gospodarczej kraju (np.
recezja)
− nagłe zmiany poziomu cen energii finalnej
− zakłócenia w dostawach energii dla klientów finalnych
− nagłe wzrosty cen dla odbiorców finalnych
− zakłócenia w dostawie surowców energetycznych
− wzrosty cen lub zakłócenia dostaw surowców energetycznych
− oddziaływanie skutków katastrof na jakość życia i
zdrowie społeczeństwa
− niedostateczny rozwój infrastruktury energetycznej
− wzrosty cen oraz zakłócenia w dostawach energii
− wzrost cen energii związany z kosztami finansowania
opłat na rzecz protestujących
− zakłócenia dostaw w wyniku różnego rodzaju ataków
− wzrost cen dostaw nośników energii pierwotnej
− nagłe zakłócenia dostaw
− katastrofy – zagrożenia życia
Dla zastąpienia obecnie działających reaktorów w Wielkiej Brytanii trwają prace zmierzające do budowy nowych rektorów jądrowych, co ma przyczynić się zarówno do realizacji celów pakietu energetyczno-klimatycznego jak i do poprawy bezpieczeństwa energetycznego kraju. Podstawą tych prac jest Nuclear white paper 2008: „meeting the energy challenge”, zgodnie z którym [4]:
− energia jądrowa powinna w przyszłości odgrywać znaczącą rolę w brytyjskim „energy mix”,
− w interesie publicznym leży, aby przedsiębiorstwom energetycznym pozwolić na budowę nowych
reaktorów jądrowych,
− rząd powinien aktywnie działać na rzecz ułatwienia realizacji programu budowy nowych reaktorów
jądrowych,
− budowa nowych reaktorów nie powinna się wiązać z ich subsydiowaniem przez budżet państwa (finansowanie inwestycji powinno należeć do obowiązków operatorów tych reaktorów).
Zgodnie z obecnymi planami brytyjskiego rządu do 2018 r. do eksploatacji zostanie oddany pierwszy
z nowych reaktorów jądrowych. Ich łączna moc wyniesie ok. 16 GW.
Realizacja tych planów oznacza duże, o 45% w porównaniu z poziomem 2009 r., zwiększenie mocy
elektrowni jądrowych. Dostępne analizy sporządzone na zlecenie rządu brytyjskiego wskazują, że należy zwiększyć moc zainstalowaną w elektrowniach jądrowych do 25 GW [37]. Ze względu na pełną liberalizację brytyjskiego rynku energii rząd nie ujął tych szacunków w formie oficjalnego celu do reali-
zacji w ramach prowadzonej polityki energetycznej. Planowane jest również istotne zwiększenie znaczenia OZE, co ułatwi wypełnienie celów pakietu oraz przyczyni się do zrównoważenia bilansu energetycznego kraju.
6. PERSPEKTYWY BUDOWY ELEKTROWNI JĄDROWEJ W POLSCE
Oparcie struktury źródeł energii pierwotnej na spalaniu węgla z krajowych źródeł pozwala na uzyskanie
bardzo wysokiego wskaźnika bezpieczeństwa energetycznego w Polsce. Jednocześnie ta struktura jest
poważnym zagrożeniem dla sektora energii w Polsce za sprawą ogromnej skali emisji zanieczyszczeń
atmosfery związanych ze spalaniem paliw konwencjonalnych, postępującego uzależnienia od importu
surowców energetycznych oraz ograniczonej konkurencyjności cenowej tego rozwiązania (tab. 3.).
Stoi to również w sprzeczności z koniecznością realizacji celów pakietu energetyczno-klimatycznego.
Jednocześnie w Polsce brakuje mechanizmów rynkowych kształtowania struktury źródeł energii pierwotnej. Jedną z opcji zmian w sektorze, których wprowadzenie nie będzie związane z postępującym
uzależnieniem od dostaw surowców z jednego kierunku jest budowa w kraju elektrowni jądrowych.
Tabela 3 Zagrożenia dla bezpieczeństwa energetycznego Polski oraz ich potencjalne konsekwencje
Źródło problemu
Wyczerpywanie
się paliw konwencjonalnych oraz
nagłe
przerwy
w ich dostawach
Niewystarczające
inwestycje
w infrastrukturę
Problemy
dotyczące infrastruktury energetycznej
Protesty lokalnych
aktywistów oraz
ataki terrorystyczne
Wyzwania, możliwe skutki
− zaległości w inwestycjach przygotowujących nowe zasoby węgla do eksploatacji mogą wywołać
trudności z zaspokojeniem potrzeb energetycznych przy braku wolnych mocy zasilanych alternatywnymi źródłami energii elektrycznej
− trudności w elastycznym reagowaniu na zmiany popytu na gaz ziemny
− silne uzależnienie od dostaw gazu ziemnego i ropy naftowej oraz wzrost skali importu węgla kamiennego z Rosji może prowadzić do nagłych przerw w dostawie tych surowców energetycznych
(ryzyko to łagodzą prace na rzecz rozbudowy magazynów gazu ziemnego, budowa połączeń z systemami gazowymi innych krajów oraz gwarancje dostaw zawarte w kontraktach na dostawę ropy
naftowej do Polski)
− wzrosty cen nośników energii wywołane przez ryzyko przerw w dostawach lub ograniczenie dostaw
− nagłe niekorzystne zmiany w sytuacji gospodarczej kraju związane ze zmianami cen nośników
energii
− konieczność inwestowania w sieć elektroenergetyczną – brak inwestycji przez ewentualne awarie
może zagrozić ciągłości dostaw energii
− brak wystarczających nakładów na nowe moce wytwórcze w elektroenergetyce
− znaczący udział powierzchni kraju bez rozwiniętej infrastruktury gazowniczej („białe plamy”)
utrudniające dostawę gazu ziemnego dla wielu potencjalnych odbiorców tego paliwa
− brak wystarczającego poziomu inwestycji odtworzeniowych w sieci elektroenergetyczne, którego
przejawem są liczne awarie w zimie
− maleje margines bezpieczeństwa mocy wytwórczych w Polsce – w kolejnych latach sytuacja
w tym zakresie ulegnie dalszemu pogorszeniu z powodu konieczności wyłączenia części przestarzałych instalacji, które powinny zostać zastąpione nowymi źródłami
− problemy te, w sytuacji braku skutecznych działań na rzecz nowych inwestycji w sektorze, mogą
doprowadzić do wzrostu cen lub zakłócenia dostaw energii
− protesty ekologiczne przeciwników różnego rodzaju inwestycji w infrastrukturę energetyczną, co
opóźnia realizację wielu projektów inwestycyjnych
− rosnąca świadomość społeczeństwa prowadząca do licznych protestów przeciw nieekologicznym
źródłom energii wsparta niejednokrotnie działaniami Komisji Europejskiej
− wzrost cen energii związany z rosnącymi kosztami pozyskania zgody różnych grup społecznych na
realizację projektów energetycznych
− brak sygnałów wskazujących na rosnące ryzyko ataków terrorystycznych na obiekty energetyczne
Dotychczasowe działania w tym zakresie nie przyniosły zamierzonego efektu. Pod naciskiem protestów
społecznych wywołanych przez obawę powtórzenia katastrofy podobnej do katastrofy elektrowni w
Czarnobylu z 1986 r., w 1990 r. Sejm wstrzymał budowę pierwszej elektrowni jądrowej w Żarnowcu.
Konsekwencją tego było zaprzepaszczenie możliwości zmiany jakościowej w polityce energetycznej
kraju, brak możliwości stworzenia alternatywy dla węgla kamiennego i brunatnego dominujących w
krajowej strukturze źródeł energii pierwotnej oraz utrzymywanie wysokiej emisji zanieczyszczeń atmosfery. Dodać należy, że krajowi decydenci podjęli decyzje pod wpływem oczekiwań społecznych, a
jednocześnie nie podejmowali działań o charakterze edukacyjnych, które uświadomiłyby społeczeństwu
zalety energetyki jądrowej oraz znaczenie tego rodzaju projektu dla unowocześnienia krajowego sektora
energii.
W kolejnych latach, mimo istniejącego poparcia dla energetyki jądrowej, nie podejmowano żadnych
działań, które mogłyby doprowadzić do budowy elektrowni jądrowej albo pozwoliły chociaż stworzyć
zaplecze naukowo-techniczne niezbędne do realizacji takiego projektu [13]. Brak działań w tym zakresie pozwalał utrzymywać dominującą pozycję energetyki opartej na węglu kamiennym, co świadczy o
nieliczeniu się kolejnych rządów z oczekiwaniami społecznymi, czego przejawem były m.in. [11]:
− wskazane wcześniej poparcie społeczne dla budowy instalacji jądrowych w kraju – oznacza to brak
uzasadnienia odkładania przez kolejne rządy budowy pierwszej elektrowni atomowej, co uzasadniane jest brakiem poparcia społecznego dla realizacji takiej inwestycji,
− gotowość wielu samorządów do ulokowania tego typu instalacji na terytorium swych gmin, a także
poparcie społeczne mieszkańców tych rejonów dla budowy tego typu instalacji,
− stabilność kosztów produkcji energii w elektrowniach atomowych, wynikająca m.in. z możliwości
pozyskania paliwa do tych elektrowni z wielu źródeł,
− duże bezpieczeństwo technologii jądrowych związane ze stosowaniem sprawdzonych na świecie
rozwiązań technologicznych i procedur bezpieczeństwa.
W konsekwencji prowadzonej polityki energetycznej Polska nie posiada obecnie własnej elektrowni
atomowej, choć jednocześnie jest otoczona przez takie elektrownie z krajów sąsiadujących. W bezpośrednim sąsiedztwie Polski (okrąg o promieniu 300 km) znajduje się bowiem 11 elektrowni atomowych
o mocy 20,7 GW, która odpowiada mocy wszystkich polskich elektrowni i elektrociepłowni węglowych
[24]. Ze względu na bliskość położenia w razie wystąpienia awarii w którejś z tych elektrownii Polska
może odczuć jej negatywne konsekwencje.
Istotnym argumentem na rzecz pilnej budowy elektrowni atomowej w kraju są dostępne prognozy,
zgodnie z którymi w Polsce w kolejnych latach spodziewane jest znaczące zwiększenie zużycia energii
elektrycznej. Według prognozy rządowej [27] do 2030 r. zapotrzebowanie na energię finalną, w porównaniu z poziomem z 2006 r., wzrośnie o 29,1%, a zapotrzebowanie na energię elektryczną o 44,3%.
Wzrost ten będzie związany z poprawą standardu życia społeczeństwa, którego konsekwencją będzie
m.in. zwiększenie obecnego średniego zużycia energii elektrycznej przez mieszkańców. Istotnym czynnikiem wpływającym na zwiększenie zużycia energii elektrycznej będzie także spodziewany rozwój
gospodarczy kraju i konieczność zapewnienia dostaw energii dla krajowych odbiorców przemysłowych.
Tendencji do zwiększania zużycia energii elektrycznej będzie towarzyszyć nawarstwianie się problemów z niszczejącą, przestarzałą krajową infrastrukturą energetyczną. W konsekwencji konieczne będą
zarówno budowa nowych mocy wytwórczych służących zaspokojeniu rosnącego popytu na energię
elektryczną, jak i odtwarzanie części infrastruktury, która ze względu na fizyczne zużycie będzie podlegała stopniowemu wycofywaniu. Według prognoz do 2020 r. niezbędna będzie zatem budowa nowych
instalacji, o mocy 6,4 GW (ok. 20,0% mocy zainstalowanej w kraju w 2006 r.), oraz głęboka moderni-
zacja instalacji o mocy 6,3 GW (ok. 19,7% mocy) [7, 27]. Oznacza to konieczność wydatkowania na
inwestycje ok. 100 mld euro [21].
Opublikowana w lutym 2012 r. strategia GK PGE SA zakłada, że pierwsza elektrownia jądrowa w Polsce zostanie uruchomiona nie jak planowano w 2020 r. lecz w 2025 r. [26]. Oznacza to odłożenie w
czasie planów modernizacji krajowego sektora energii. Potencjalne przyśpieszenie prac nad elektrownią
jądrową będzie związane z zaostrzeniem polityki klimatycznej UE oraz z przyśpieszeniem liberalizacji
europejskiego rynku energii. Dodatkowo ewentualny import tańszej energii elektrycznej (np. z budowanych w pobliżu granic Polski nowych elektrowni jądrowych) zmusi krajowe przedsiębiorstwa do zintensyfikowania działań na rzecz realizacji inwestycji w pierwszą polską elektrownię atomową.
Szczególnie mocno na kwestię zmiany podejścia do energetyki jądrowej w krajach UE może oddziaływać wejście, począwszy od 2013 r., nowych zasad handlu emisjami CO2. Wpłynie to na wzrost kosztów
produkcji energii z paliw konwencjonalnych. Wyjątkowo silnie wzrost ten będzie dotyczył kosztu energii z węgla, którego spalanie wiąże się ze znaczną emisją gazów cieplarnianych.
W Polsce istotnym czynnikiem wpływającym na przyszłość energetyki jądrowej będzie dynamika
zmian w poszukiwaniu gazu z łupków oraz stopień, w jakim potwierdzą się prognozy dotyczące możliwych do eksploatacji zasobów [20]. Dotychczasowe wyniki wstępnych odwiertów są niewystarczające
do jednoznacznego potwierdzenia szacunków. Ewentualne zwiększenie wydobycia gazu ziemnego z
krajowych konwencjonalnych złóż gazu ziemnego i z pokładów łupkowych może pozwolić na rozwój
energetyki opartej na tym paliwie.
Istotnym elementem wzrostu bezpieczeństwa będzie także rozwój infrastruktury zwiększającej bezpieczeństwo dostaw gazu ziemnego, tj. inwestycji służących zwiększeniu pojemności magazynowania gazu ziemnego, budowie połączeń krajowego systemu gazowniczego z systemami innych krajów oraz
budowie gazoportu [19]. Inwestycje te mogą się przyczynić do rozwoju krajowego rynku gazu ziemnego, a przez to ułatwić sprostanie wymogom pakietu energetyczno-klimatycznego.
7. PODSUMOWANIE
Na podstawie przeprowadzonych rozważań można stwierdzić, że podstawą rozwoju energetyki jądrowej na świecie będzie postrzeganie tego źródła energii przez społeczeństwo. Postawa ta w kolejnych
latach będzie w dużym stopniu kształtowana m.in. przez informacje dotyczące konsekwencji katastrofy
w japońskiej elektrowni jądrowej w Fukushimie. Czynnikiem, który znacząco może wpłynąć na postawę społeczną w tym zakresie, mogą być działania o charakterze edukacyjnym, które pozwolą uświadomić społeczeństwu zalety tego źródła energii oraz długoterminowe korzyści z niego dla bezpieczeństwa
energetycznego i dla związanego z nim poziomu kosztów energii i jakości życia.
Katastrofa w japońskiej elektrowni jądrowej w Fukushimie nie wpłynęła na kwestię decyzji dotyczącej
budowy nowych elektrownii jądrowych w Wielkiej Brytanii. Można oczekiwać, że ze względu na zalety tego źródła energii w kolejnych latach rozpocznie się budowa następnych reaktorów w tym kraju.
Rozwiązanie to pozwoli na ograniczenie emisji zanieczyszczeń atmosfery oraz zwiększy bezpieczeństwo energetyczne Wielkiej Brytanii.
W minionych latach, mimo odnotowanego poparcia społecznego dla rozwoju energetyki jądrowej, w
Polsce nie podejmowano działań na rzecz budowy elektrowni atomowej. Realizacji celów pakietu energetyczno-klimatycznego służą podejmowane w ostatnich latach działania na rzecz budowy pierwszej
w Polsce elektrowni atomowej. Według obecnych planów ma ona zostać zbudowana do 2025 r. Trzeba
jednak dodać, że nawet gdyby udało się w terminie zakończyć budowę pierwszej elektrowni atomowej,
to zgodnie z prognozami w dalszym ciągu podstawowym paliwem dla krajowego sektora energii zostanie węgiel kamienny. Skutkiem tego będzie konieczność zakupu przez krajowe elektrownie uprawnień
do emisji zanieczyszczeń atmosfery oraz wzrost cen energii elektrycznej dla krajowych odbiorców.
LITERATURA
[1]
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
[10]
[11]
[12]
[13]
[14]
[15]
[16]
[17]
[18]
[19]
[20]
[21]
[22]
[23]
[24]
[25]
[26]
Bisconti Research, Inc., U.S. Public Support for Nuclear Energy Soars to Record High.
Bołtromiuk A., Burger T.: Polacy w zwierciadle ekologicznym. Raport z badań nad świadomością
ekologiczną Polaków w 2008 r., Instytut na Rzecz Ekorozwoju, Warszawa 2008.
BP, Statistical Review of World Energy 2011.
DECC, Parsons Brinckerhoff for Department for Energy and Climate Change, Electricity Generation Cost Model - 2011 Update Revision 1, http://www.decc.gov.uk.
EIU, The future of nuclear energy. One step back, two steps forward. A special report from the
Economist Intelligence Unit, June 2011.
Electricity market report 2003, Vattenfall, 2003, part 1.
EU, EU energy and transport in figures. Statistical pocketbook, 2010, Directorate-General for Energy and Transport.
Europeans and Nuclear Safety, Special Eurobarometer 271, 2007.
Europeans and Nuclear Safety, Special Eurobarometer 324, 2010.
Fiore K., Nuclear energy and sustainability. Understanding ITER. Energy Policy, 2006, t. 34.
Frączek P.: Pakiet energetyczno-klimatyczny a budowa elektrowni atomowych w Polsce. W: Nierówności społeczne a wzrost gospodarczy, z. 18, Wydawnictwo UR, Rzeszów 2011.
Frączek P., Kaliski M.: The deregulation of natural gas markets and its consequences for gas recipients in the EU. Archives of Mining Sciences, 2009 vol. 54, no. 4.
Hrynkiewicz A.: Co dalej z energia jądrowa w Polsce? Materiały XXXVI zjazdu fizyków polskich
– TORUN – wykłady sekcyjne 2001.
IAEA PRIS (International Atomic Energy Agency, Power Reactor Information System)
http://www.iaea.org/programmes/a2/, 1.02.2012.
IEA, Projected Costs of Generating Electricity, 2009, http://www.iea.org.
IEA, World Energy Outlook 2010. Synteza.
IEA, Key world energy statistics, 2011.
Kaliski M., Frączek P., Szurlej A.: Liberalizacja rynku gazu ziemnego a rozwój podziemnych magazynów gazu w Polsce. Polityka Energetyczna, 2010, t. 13, z. 2.
Kaliski M., Frączek P., Szurlej A.: Brytyjskie doświadczenia a zmiana struktury źródeł energii w
Polsce. Polityka energetyczna, 2011, Tom 14, Zeszyt 2.
Kaliski M., Rychlicki S., Sikora S., Janusz P., Szurlej A.: Gaz łupkowy szansą dla Polski. W: VI
Polski Kongres Naftowców i Gazoników, Kraków 2011.
Łakoma A.: Rachunek za pakiet klimatyczny: 100 mld euro. Rzeczpospolita, 20.04.2009 r.
Latek S.: Energetyka jądrowa: większość – za! Energetyka, 2005, październik.
Malko J.: Narodowe polityki nuklearne po Fukushimie. Energetyka, styczeń 2012.
Motowidlak T.: Energetyka jądrowa w Unii Europejskiej. Polityka energetyczna, 2009, t. 12, z.
2/1.
Parker M., Surrey J.: Contrasting British policies for coal and nuclear power, 1979–92. Energy
Policy, 1995, Vol. 23, No. 9.
PGE, 2012, Budujemy wartość i bezpieczną przyszłość. Strategia Grupy PGE na lata 2012 – 2035.
www.pge.pl
[27] Polityka energetyczna Polski do 2030 roku, 2009, Ministerstwo Gospodarki.
[28] Program Polskiej Energetyki Jądrowej, Ministerstwo Gospodarki, Warszawa, 16.08.2010 r.
[29] Siemek J., Kaliski M., Rychlicki S., Sikora S., Janusz P., Szurlej A.: Znaczenie technologii LNG
[30]
[31]
[32]
[33]
[34]
[35]
[36]
[37]
w zagospodarowywaniu światowych złóż gazu ziemnego. Gospodarka Surowcami Mineralnymi,
2011 vol. 27.
Strupczewski A.: Bezpieczeństwo elektrowni jądrowych. 2005, http://www.ptbr.org.pl.
The cost of generating electricity. A study carried out by PB Power for The Royal Academy of
Engineering, 2004, The Royal Academy of Engineering.
USA: zgoda na budowę dwóch reaktorów. Rzeczpospolita, 10.02.2012. www.rp.pl.
Watson J., Scott A.: New nuclear power in the UK: A strategy for energy security? Energy Policy,
2009, nr 37
Wittnebed B.F.: The impact of the Fukushima nuclear accident on European energy policy. Environmental Science & Policy, 2012, vol. 15.
Wolsink M.: Wind power and the NIMBY-myth: institutional capacity and the limited significance of public support. Renewable Energy, 2000, vol. 21.
World Nuclear Association. Nuclear Power in the United Kingdom. 2011, http://www.worldnuclear.org.
Żmijewski K.: Wymiary energetycznego bezpieczeństwa. Energetyka Cieplna i Zawodowa, 2007,
nr 5.
NUCLEAR ENERGY DEVELOPMENT VS. ENERGY SECURITY
Key words: nuclear energy, energy security
Summary. The purpose of the article is to discuss the conditions of increasing the role of nuclear energy in the world structure of primary energy sources. Moreover, the article describes the social expectations related to nuclear energy industry in
selected countries. The main attention was put on the characteristics of the conditions increasing the role of nuclear energy in
the energy sector in the United Kingdom. The final part of this paper shows the conditions of establishing nuclear energy in
the energy sector in Poland.
Maciej Kaliski, prof. dr hab. inż., Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Wiertnictwa, Nafty i Gazu,
Katedra Inżynierii Gazownictwa, [email protected]
Paweł Frączek, dr, Uniwersytet Rzeszowski, Wydział Ekonomii, Zakład Ekonomiki Inwestycji i Zarządzania Strategicznego, [email protected]