Energetický hlavolam a možná role jaderné energetiky Dana Drábová Státní úřad pro jadernou bezpečnost Praha

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

Úvodem několik čísel: Spotřeba primární energie je z 85% kryta fosilními zdroji třetinu tvoří ropa, zůstane nejdůležitějším palivem 2/3 nárůstu tvoří doprava Více než 80% emisí CO2 produkovaných člověkem je způsobeno spalováním fosilních paliv

21. století bude stoletím boje o přírodní zdroje: 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

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?

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?

Jaderná energetika - několik čísel 2005 2006 Bloky v komerčním provozu 441 435 Instalovaný výkon, GW(e) 370 368 Počet provozujících zemí 31 Vyrobená elektřina, TWh 2626 (16%) NA Provozní zkušenost, r-y >12500 Ve výstavbě 24 28 Plánováno 64 Uvažováno 158

Několik čísel - EU V EU-27 je v provozu 143 jaderných bloků ve 15 zemích. Česká republika přinesla do rozšířené EU čtyři bloky v JE Dukovany a dva bloky v JE Temelín. Jejich celkový instalovaný výkon představuje 3760 MWe. Tento příspěvek je z nově přistupujících států největší. Podíl instalovaného výkonu jaderných bloků ČEZ představuje 3% instalovaného výkonu všech jaderných bloků EU.

Jaderná energetika v EU zajišťuje okolo 35% spotřeby elektřiny má vysokou úroveň bezpečnosti technologie je plně pod kontrolou je nejlevnějším zdrojem investice už z větší části odepsány má velmi stabilní strukturu nákladů elektrárny mohou být (a jsou) modernizovány za rozumnou cenu byla vytvořena pracovní místa s vysokými požadavky na kvalifikaci (high-tech obor) nepřináší riziko zvyšování závislosti na importu Jádro : ekonomické řešení pro střednědobý horizont, má ale dlouhodobou budoucnost?

Jadernou energetiku v EU-27 nelze opominout EU-27 je největší „jaderná velmoc“ v mírovém využívání produkuje o 8% více než Severní Amerika, skoro trojnásobek produkce Japonska a sedminásobek produkce RF Pouze 4 státy světa pokrývají svou spotřebu elektřiny více něž z 50% z jádra, všechny jsou v EU-25.

Jak se vyvíjel počet reaktorů a instalovaná kapacita

Jak se vyvíjela spotřeba elektřiny z JE

Jak se vyvíjela spotřeba elektřiny z JE

Jak se vyvíjela spotřeba elektřiny z JE

Podíl jaderných elektráren na světové výrobě elektřiny

Současný a budoucí stav jaderné energetiky v zemích G8 Stát Současný počet reaktorů Instalovaný výkon (MW) Podíl JE na celkové výrobě státu v r. 2005 Budoucnost jaderných elektráren v zemi USA 103 99 200 19 % plánováno nejméně 13 nových reaktorů Rusko 31 21 700 16 % plánováno 30 nových reaktorů Francie 59 63 400 79 % plánován 1 nový reaktor + obnova stávajících Japonsko 56 47 800 29 % plánováno 12 nových reaktorů Anglie 23 11 900 20 % blíže nespecifikovaný rozvoj Kanada 15 12 600 zatím rozvoj neplánuje, plánuje náhradu „jádro za jádro“ Německo 17 20 300 31 % postupný útlum do roku 2021 Itálie 0 % možný návrat k jaderné energetice

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

Náklady na kWh

Jak dlouho vydrží uran?

Jaderný palivový cyklus

Co obsahuje vyhořelé palivo?

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 m3 nízko a středně aktivního odpadu

Světové emise CO2 (energetika)

Vývoj emisí CO2 v EU-15

Stav závazků z Kyota v EU-15 (2004)

Stav závazků z Kyota v EU-10 (2004)

Omezení emisí CO2 - stabilizační trojúhelník

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

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

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

Postupná změna názoru na jádro 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

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.

Klademe si tedy správné otázky? Otázka nezní: „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?“