Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

„Energetické hlavolamy aneb Bude nám horko?“ Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha Žijeme v době, kdy emoce a pocity znamenají více než.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "„Energetické hlavolamy aneb Bude nám horko?“ Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha Žijeme v době, kdy emoce a pocity znamenají více než."— Transkript prezentace:

1 „Energetické hlavolamy aneb Bude nám horko?“ Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha Žijeme v době, kdy emoce a pocity znamenají více než fakta.

2 Svět se rychle mění století bude stoletím boje o přírodní zdroje růst populace, urbanizace, požadavky na koncentraci a stabilitu dodávek energií, ceny energií, rozpor mezi zdroji a poptávkou ochrana životního prostředí rostoucí obavy o bezpečnost zdrojů i dodávek (safety × security) globalizace, nároky investorů

3

4 Úvodem několik čísel: V současné době žije na Zemi více než 6,3 miliard obyvatel s průměrným ročním přírůstkem 1,3%. Každých 12 let se počet obyvatel zvyšuje o 1 miliardu. 79% světové populace žije v méně vyvinutých zemích (Asie, Afrika, Latinská Amerika). Přírůstek této populace je 1,6% ročně, až polovina obyvatel v méně vyvinutých zemích je mladší 15 let nejméně 2 miliardy této populace nemá přístup k elektřině –Při zachování současných trendů bude v roce 2030 stále 1.4 miliardy lidí bez elektřiny –V Indii je bez přístupu k elektřině 600 miliónů lidí, na rozdíl od Číny, kde 98% lidí přístup k elektřině má 1,3 miliardy nemá přístup k nezávadné pitné vodě 2,4 miliardy používá biomasu pro vaření a vytápění 2,5 miliardy lidí zde žije za méně než 2US$/den.

5 Úvodem několik čísel: Roční světový HDP (543 biliónu USD) potřebuje 11 miliard tun ropného ekvivalentu Při současném hospodářském růstu roste spotřeba energie ročně téměř o roční spotřebu Afriky Při zachování současných trendů bude v roce 2030 stále 1.4 miliardy lidí bez elektřiny V Indii je bez přístupu k elektřině 600 miliónů lidí, na rozdíl od Číny, kde 98% lidí přístup k elektřině má

6 Úvodem několik čísel: Spotřeba primární energie je z 85% kryta fosilními zdroji –třetinu tvoří ropa, zůstane nejdůležitějším palivem 2/3 nárůstu tvoří doprava 2/3 nárůstu tvoří doprava Více než 80% emisí CO 2 produkovaných člověkem je způsobeno spalováním fosilních paliv

7 Úvodem několik čísel: země OECD, Indie a Čína tvoří 80% ekonomických výstupů a spotřebovávají 70% energie, mají ale pouze 10% světových zásob ropy a plynu nejbohatší miliarda lidí spotřebovává 50% energie, ta nejchudší 5% USA spotřebovávají více než 20% světové ropy, třikrát více než druhý největší konzument, Čína, ale Čína odpovídá za třetinu ročního nárůstu spotřeba uhlí v USA a Číně (Gtoe každá) vytváří spojení výzev energetické bezpečnosti a změn klimatu

8 Jaké otázky si pokládat: Nedostatek energie; kdy, jak velký? Jak dlouho vydrží neobnovitelné zdroje? Jaké jsou možnosti obnovitelných zdrojů? Energeticky udržitelná ekonomika, možnosti úspor? Nové technologie; vodík, fúze, supravodiče? Jaká jsou skutečná rizika (havárií a pod.)? Riskuje EU vážné politické problémy, politickou závislost na dodavatelích energie? Riskuje EU vážné ekonomické problémy, jaké budou společenské dopady? Riskuje EU a zbytek světa vážné problémy vyvolané skleníkovým efektem? Co opravdu odkážeme budoucím generacím?

9 Populace Technologie Odpovědnost Energie se nachází v centru napětí

10 Světová populace zatím explozivně roste

11

12 Spotřeba primární energie, 2030

13 Lidé bez elektřiny

14

15 Vývoj světové poptávky po energii

16 Nárůst světové produkce primární energie (podle regionů)

17 Slabiny se potvrzují Nezávislost na vnějších zdrojích nedosažitelná Nedaří se stabilizovat výši spotřeby Výkyvy cen se rozšiřují na všechny komodity: ropa, plyn, uhlí, uran Neodvratný pokles konvenčních kapacit –Rezervy ropy a zemního plynu v Severním moři klesají –Restrukturalizace uhelného hornictví –Ukončování jaderných programů Příliš pomalý růst obnovitelných zdrojů Rostoucí závislost na dováženém plynu Dosažení závazků z Kyota se jeví nemožným Vlivy na životní prostředí rostou

18 Ukazují se nová rizika Zranitelnost infrastruktury – terorismus Geopolitická nestabilita Středního Východu Potřeba nových investic Rozsáhlé výpadky Nároky rozvojových zemí Kyoto a jeho vliv na konkurenceschopnost

19

20 Vylučující kritéria: vysoké investiční náklady, vysoké provozní náklady, vysoké energetické a materiálové nároky nedostatečné roční využití, nízká výkonová hustota, vysoké externí náklady (včetně nákladů na ukončení provozu), technologická nezralost, ekologická nepřijatelnost, společenská nepřijatelnost, technologická nedostupnost, geopolitická nedostupnost a z ní plynoucí rizika, problémová bezpečnost a spolehlivost, nejistoty ve strategickém zajištění paliv, vyčerpání zdroje, problémy s odpady, životnost technologie, geopolitické hodnocení, sociální aspekty.

21 Zamyšlení Neexistuje vše řešící odpověď, není ideální zdroj energie. Každý zdroj od slunce po ropu, od uhlí po jádro, od větru po plyn, má své výhody a nevýhody. Každá země stojí před výzvou, jak vytvořit vyváženou energetickou politiku. Takovou, která se příliš nespoléhá nebo naopak úplně neignoruje jakýkoli možný zdroj (geografický, geologický, fyzikální). Naše vnímání pořadí čtyř základních požadavků na energetickou politiku – bezpečnost dodávek, ohleduplnost k životnímu prostředí, hospodárnost, společenská přijatelnost – se může čas od času měnit. Co se pravděpodobně nezmění, je základní výzva: dosáhnout udržitelný kompromis mezi těmito požadavky.

22 Tři výzvy pro energetiku bezpečnost dodávek změny klimatu energie pro chudé Jakou roli bude při řešení energetického hlavolamu, který před lidstvem stojí, hrát jaderná energetika?

23 0, eV v molekule Počet obyvatel:1,32,58 miliard5,40,8 Obnovitelné zdroje Energie [eV] eV na částici Jaderná energetika Feudální společnost Průmyslová revoluce 1 eV v molekule Těžba uhlí Fosilní paliva Koncentrace energie 1 eV = J

24 Koncentrace energie v uranu: Štěpením uranu se produkuje zhruba třímilionkrát více tepelné energie na jednotku hmotnosti než spálením fosilních paliv. Rozštěpením 1 kg 235 U se uvolní zhruba 25 GWh tepla.  Jaderná elektrárna s instalovaným výkonem 1000 MW a faktorem využitelnosti 91% (8,000 hodin za rok na plném výkonu) s účinností 30% vyrobí 27 TWh tepla ročně, potřebuje tedy přibližně jednu tunu 235 U.  Uvážíme-li přítomnost dalších štěpných izotopů ( 239 Pu, 241 Pu a 233 U) v použitém jaderném palivu, sníží se roční množství spotřebovaného 235 U na zhruba 640 kg.  To odpovídá zhruba 30 t obohaceného uranu obsahujícího 3% 235 U (palivové soubory se vyměňují po spotřebování zhruba 2/3 235 U) a zhruba 165 t přírodního uranu (0.7% 235 U, 99.3% 238 U).  Máme-li uranovou rudu obsahující 2 ‰ uranu, potřebujeme vytěžit t rudy. Pro srovnání: uhelná elektrárna s instalovaným výkonem 1000 MW a stejným faktorem využitelnosti potřebuje zhruba 3 milióny t uhlí.

25 Jak se vyvíjel počet reaktorů a instalovaná kapacita

26 Jaderná energetika - několik čísel Bloky v komerčním provozu Instalovaný výkon, GW(e) Počet provozujících zemí Vyrobená elektřina, TWh 2626 (16%)2658(16%) NA Provozní zkušenost, r-y13000 Ve výstavbě PlánovánoNA64 91 UvažovánoNA

27 Současný a budoucí stav jaderné energetiky v zemích G8 StátSoučasný počet reaktorů Instalovaný výkon (MW) Podíl JE na celkové výrobě státu v r Budoucnost jaderných elektráren v zemi USA %plánováno nových reaktorů Rusko %plánováno nových reaktorů Francie %plánován 1 nový reaktor + obnova stávajících Japonsko %plánováno 12 nových reaktorů Anglie %blíže nespecifikovaný rozvoj Kanada %zatím rozvoj neplánuje, plánuje náhradu „jádro za jádro“ Německo %postupný útlum do roku 2021 Itálie000 %možný návrat k jaderné energetice

28 Postupná změna názoru V poslední době –veřejnost více rozlišuje mezi Černobylem a elektrárnami provozovanými v EU (projekt, dozor, kultura) –jaderné elektrárny mají výborné statistiky bezpečnosti –roste ekonomická výhodnost stávajících elektráren –změny podnebí jsou zřetelnější –ceny ropy lámou rekordy –dynamická výstavba jaderných elektráren v Asii pokračuje –bezpečnost dodávek elektřiny je velké téma politici opět začínají brát jádro na milost Jaderná energetika neposkytuje ideální a pohodlné řešení, ale může k řešení přispět a získat nám tím ČAS

29 Podíl jaderných elektráren na světové výrobě elektřiny

30 Faktory ovlivňující osud jaderné energetiky Ekonomické parametry Úroveň bezpečnosti Nakládání s vyhořelým palivem Možnost vojenského zneužití Veřejné mínění, přístup politiků Legislativní požadavky, předvídatelnost regulace

31 Silné a slabé stránky

32 Energetická náročnost různých zdrojů a energetická doba návratnosti Energetická náročnost (bez paliva) [kWh prim / kWhe] Energetická návratnost [měsíc] Černé uhlí0,28 - 0,303,2 - 3,6 Hnědé uhlí0,16 - 0,172,7 - 3,3 Zemní plyn0,170,8 Jádro0,07 - 0,082,9 - 3,4 Fotovoltaika0,62 - 1, Vítr0,05 - 0,154,6 - 13,7 Voda0,03 - 0,058,2 - 13,7

33 Surovinová náročnost různých zdrojů Ocel [kg / GWhe] Měď [kg / GWhe] Hliník [kg / GWhe] Černé uhlí Hnědé uhlí Zemní plyn Jádro Fotovoltaika Vítr Voda

34 Zábor půdy pro elektrárnu o instalovaném výkonu 1000 MW Poznámka: rozloha České republiky je km 2 výkon pro pokrytí zatížení České republiky je tč. cca MW ElektrárnaPlocha [km 2 ] Jaderná0,25 – 4 Uhelná0,85 – 1,5 Plynová0,16 – 0,25 Fotovoltaická20 – 50 Větrná50 – 150 Biomasa

35 Emise vybraných nox z německých elektráren

36 Světové emise CO 2 (energetika)

37 Emise CO 2 z JE jsou nízké, ale nejsou nulové

38 Emise CO 2 při výrobě elektřiny

39 Vývoj emisí CO 2 v EU-15

40 Stav závazků z Kyota v EU-15 (2004)

41 Stav závazků z Kyota v EU-10 (2004)

42 Omezení emisí CO 2 - stabilizační trojúhelník

43 Šest možných klínků do trojúhleníku obnovitelné zdroje účinnost & úspory uhlí  plyn CCS lesy, zemědělství jaderná energetika

44

45 Nástroje již máme všechny uvedené technologie se již v nějaké míře komerčně využívají ani jedna z nich nevyřeší problém sama o sobě nemusí však být třeba úplně všechny dostupné technologie

46 Jak dospět ke konsensu? Je načase jednat Je brzy vybírat „vítěze“ Pro nastartování technologií jsou žádoucí subvence Později by měl nejlepší řešení určovat trh Nejlepší řešení pro jednu zemi nemusí být vhodné pro jinou Je třeba věnovat pozornost sociálním dopadům a vlivům na životní prostředí

47 Odpady ročně produkované různými typy elektráren

48 Kolik RAO vyprodukuje jaderná energetika? roční produkce odpadů v EU

49 Kolik RAO vyprodukuje jaderná energetika? 1000 MW reaktor potřebuje ročně 32 tun paliva obsahujícího 26 tun uranu vyprodukuje 7TWh elektřiny (80% load faktor) bez přepracování zůstane 32 tun použitého paliva (25 tun těžkých kovů, zejména uran, neptunium, plutonium, americium) pro skladování a uložení a příbližně 300 m 3 nízko a středně aktivního odpadu

50 Co obsahuje vyhořelé palivo?

51 Průměrné roční ozáření z různých zdrojů

52 Vliv normálního provozu elektráren na zdraví obyvatel

53 Následky vážných havárií v energetickém sektoru v letech

54 Náklady na kWh

55 Praktické aspekty pro úvahy o novém bloku ČasLidé Dostupné technologie Náklady Způsoby financování Bezpečnost dodávek paliva Vyřazování z provozu

56 Čas Nový blok = dlouhodobý závazek –Plánování –Licenční proces –Výstavba –Provoz –Vyřazování z provozu Čtyři generace, cca 100 let

57 Příprava nového jaderného bloku v ČR

58 LidéProvozovatel –200 až 1000 pracovníků na blok v širokém spektru specializací Jaderné inženýrství, I&C, elektrotechnika, strojní, chemie, radiační ochrana, krizový management, bezpečnostní analýzy Infrastruktura pro smluvní dodávky a podporu –Školství –Výzkum a vývoj –Výrobci zařízení –Údržbářské kapacity Státní dozor

59

60 Projekty připadající v úvahu v ČR

61 Generace IV - nová generace jaderných energetických systémů Vývoj se zaměřuje na dosažení následujících cílů: –Efektivnější využití paliva (zejména zajištění alespoň jednoho typu množivého reaktoru umožňujícího využití 238U a 232Th –Snížení množství jaderního odpadu (mimo jiné vyřešení transmutací aktinidů ve vyhořelém palivu) –Další zlepšení bezpečnosti a spolehlivosti –Další snížení míry pravděpodobnosti poškození aktivní zóny –Odstranění potřeby evakuace okolí v případě havárie –Nižší cena výroby el. energie v porovnání s jinými zdroji (podstatné snížení zejména investičních nákladů) –Úroveň finančního rizika porovnatelná s jinými energetickými projekty –Zvýšení resistence proti zneužití jaderných materiálů Projekt Generace IV je zásadně nový především v tom, že komplexně přistupuje nejen k vývoji nových reaktorů, ale snaží se řešit palivový cyklus jaderných elektráren jako celek. Není třeba zdůrazňovat, že cíle jsou velmi ambiciózní, otázkou zůstává, jak se je podaří naplnit.

62 Jak dlouho vydrží uran?

63 Klademe si správné otázky? Otázka nezní: „Líbí se nám jaderná energetika?“ „Líbí se nám jaderná energetika?“ Spíše bychom se měli ptát: „Máme za jádro v následujících nejméně 30-ti letech rozumnou náhradu?“ „Jaká je cena dalšího využívání jádra, jaká je cena jeho odmítnutí?“ „Jaké si máme stanovit požadavky pro další využívání jádra v případě, že cena za odmítnutí je příliš vysoká?“

64


Stáhnout ppt "„Energetické hlavolamy aneb Bude nám horko?“ Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha Žijeme v době, kdy emoce a pocity znamenají více než."

Podobné prezentace


Reklamy Google