Budeme mít 8 jaderných bloků? Fyzikou a chemií k technice Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti OPPA: Operační program Praha.

Prezentace na téma: "Budeme mít 8 jaderných bloků? Fyzikou a chemií k technice Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti OPPA: Operační program Praha."— Transkript prezentace:

1 Budeme mít 8 jaderných bloků? Fyzikou a chemií k technice Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti OPPA: Operační program Praha - Adaptabilita

2 Jaderná energetika - několik čísel 20052006 20072008 Bloky v komerčním provozu 441435439438 Instalovaný výkon, GW(e) 370368372371 Počet provozujících zemí 31 30 Vyrobená elektřina, 2626 TWh (16%) 15.8%15.5%15% Provozní zkušenost, r-y13500 Ve výstavbě24283544 PlánovánoNA6491108 UvažovánoNA158228266

3 Faktory ovlivňující osud jaderné energetiky Ekonomické parametry Úroveň bezpečnosti Šetrnost k životnímu prostředí Nakládání s odpadem a vyhořelým palivem Možnost vojenského zneužití Veřejné mínění, přístup politiků

4 Investiční náklady a předpokládaná doba výstavby pro různé zdroje Elektrárna Investiční náklady [USD/kW] Doba výstavby [rok] (bez schvalovacího procesu) jaderná2000 - 35006 - 7 uhelná1000 - 20004 - 5 plynová500 - 9002 - 3 větrná1250 - 20001 solární5000 - 150001 fotovoltaická15000 - 250001

5 Podíl nákladů na palivo na ceně

6 Náklady na kWh

7 Vliv normálního provozu elektráren na zdraví obyvatel

8 Průměrné roční ozáření z různých zdrojů

9

10

11 Three Mile Island – 1979 – tavení zóny, díky kontejnmentu nenastal únik radioaktivity, žádné oběti Černobyl – 1986 – největší havárie, roztavení zóny, vyvržení radioaktivity do okolí Standardní provoz – žádná ekologická rizika Havárie – možný problém: Zahynulo 31 lidí z 203 hospitalizovaných po havárii (hasiči a záchranáři) Prokázán pouze zvýšený výskyt rakoviny štítné žlázy – jen zhruba dvě desítky úmrtí Nejhorší důsledek – psychologický – stěhování více než 300 tisíc lidí (50 mSv), další v méně zasažených oblastech Rizika – havárie, nakládání s radioaktivním materiálem

12 Následky vážných havárií v energetickém sektoru v letech 1969 - 2000

13 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 - 1,2471 - 141 Vítr0,05 - 0,154,6 - 13,7 Voda0,03 - 0,058,2 - 13,7

14 Surovinová náročnost různých zdrojů Ocel [kg / GWh e ] Měď [kg / GWh e ] Hliník [kg / GWh e ] Černé uhlí1750 - 2310216 - 20 Hnědé uhlí2100 - 21707 - 818 - 19 Zemní plyn1207328 Jádro420 - 4906 - 727 - 30 Fotovoltaika3690 - 24250210 - 510240 - 4620 Vítr3700 - 1114047 - 14032 - 95 Voda1560 - 26805 - 144 - 11

15 Surovinová náročnost různých zdrojů Materiál1x VTE8000x VTETemelínPoměr VTE/JETE Beton [t]8056 440 0001 051 8006x Ocel [t]2361 880 000182 00010x Ostatní [t]50400 000197 0002x

16 Zábor půdy pro elektrárnu o instalovaném výkonu 1000 MW Poznámka: • rozloha České republiky je 78 862 km 2 • výkon pro pokrytí zatížení České republiky je tč. cca 12 000 MW ElektrárnaPlocha [km 2 ] Jaderná0,25 – 4 Uhelná0,85 – 1,5 Plynová0,16 – 0,25 Fotovoltaická20 – 50 Větrná50 – 150 Biomasa4000 - 6000

17 Světové emise CO 2 (energetika)

18 Emise CO 2 při výrobě elektřiny

19 Odpady ročně produkované různými typy elektráren

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

21 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

22 Co obsahuje vyhořelé palivo?

23 Jak dlouho vydrží uran?

24 Známé zásoby 5,5 milionů tun (130 $/kg) Austrálie 23% Kazachstán 15 % Rusko 10 % Kanada 8 % Uranit jeden z typů uranové rudy Zásoby uranu má i Česko, Důl Rožná v Dolní Rožínce Kanada je největším producentem uranu Lepší prospekcí až řádové zvýšení zásob Bude dostatek paliva?

25 Těžba: 1) Podzemní 2) Povrchová 3) Loužením (29%) 4) Vedlejší produkt (10%) (i obsahy uranu 0,025% a méně) 5) Zpracování elektrárenského popílku Těžba v roce 2007: Kanada 9476 t Austrálie 8611 t Kazachstán 6637 t Rusko 3413 t (61%) Spotřeba: 1000 MW – 200 tun přírodního uranu ročně Svět – 430 000 MW – 65 000 tun ročně (při takové spotřebě známé zásoby pro cenu 130 $ na 85 let) – cena byla už i 300 $ - odhad zásob o řád až dva větší Těžba v Česku: 307 tun (2007), v principu zásoby až 109 000 t (při ceně 300 $) Zbrojní uran a plutonium – ekvivalent 545 000 tun přírodního uranu Využití uranu 238 – přírodní uran 0,7 % uranu 235 → více než 100krát více paliva Přepracování vyhořelého paliva – MOX – efektivnější využití Spolehlivě zhruba na století i při zvýšení produkce několikanásobně Možnost i při vysokém zvýšení využití jádra na tisíciletí Zpracovatelský závod dolu Beverley (Austrálie)

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

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

28 Příprava nového jaderného bloku v ČR

29 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

30 Projekty připadající v úvahu v ČR

31 Olkiluoto 3

32

33

34 Rozestavěný třetí blok jaderné elektrárny Flamanville ve Francii

35 Souboj argumentů Nejčastěji uváděné argumenty pro rozvoj jaderné energetiky –Jaderná energie je relativně levná –Jaderné elektrárny jsou bezpečné –Obnovitelné zdroje nestačí –Spotřeba energie se bude stále zvyšovat –Je třeba nahradit dosluhující uhelné elektrárny –Je třeba zajistit energetickou soběstačnost ČR –Jaderná energie je šetrná vůči životnímu prostředí Nejčastěji uváděné argumenty proti rozvoji jaderné energetiky –Jaderná energetika je příliš drahá –Jaderná energetika je nebezpečná –Energií by se mělo více šetřit –Jaderná energetika je technologicky složitá –Elektřiny bude dostatek i bez rozvoje jádra –Jaderné elektrárny znamenají závislost na ruském uranu –ČEZu jde především o zisk

36 1) Jaderné elektrárny nejsou samospasitelným řešením ale mohou být výrazným příspěvkem k energetickým zdrojům. 2) Výhodou je kompaktnost, stabilita dodávek, velmi malý objem paliva, relativně levná produkce (větší cena výstavby vykoupena levným provozem). 3) Hodí se jako větší nebo velké zdroje, jejich provozování dlouhodobě ověřeno. 4) V současnosti jsou nejmodernějším typem reaktory III. generace – typy EPR, AP1000, ABWR – spolehlivé, kompaktní a efektivní 5) Nutnost využití i uranu 238 – hromadné zavedení rychlých reaktorů (zatím reálně funguje jen BN600 v Rusku) 6) Projektované reaktory IV. generace – 6 typů a z nich 4 rychlé 7) Jaderné transmutory – další možnost co nejefektivnější využití jaderného paliva a redukce jaderného odpadu 8) Možnost jaderné fúze prokázána – prototyp fúzního reaktoru ITER se začal stavět, poté demonstrační elektrárna – ekonomické využití ne dříve než v druhé polovině století Možná budoucí efektivní jaderná energetika - kombinace klasických, rychlých jaderných reaktorů a transmutorů řízených urychlovačem Jaderné elektrárny v Dukovanech, Virginii a Koebergu (JAR) Závěr

37