Janina Kawałczewska Zadanie realizowane w ramach projektu: Człowiek energia środowisko. Zrównoważona przyszłość Mazowsza, Kujaw i Ziemi Łódzkiej finansowanego ze środków Narodowego Funduszu Ochrony Środowiska i Gospodarki Wodnej w Warszawie.
. Energetyka jądrowa to zespół zagadnień związanych z uzyskiwaniem na skalę przemysłową energii z rozszczepiania ciężkich jąder pierwiastków (głównie Uranu 35) Kopalnia uranu McClean Lake w Kanadzie
. Budowa elektrowni jądrowej:
- woda podgrzewana przez ciepło wytwarzane w czasie łańcuchowej reakcji rozszczepiania jąder (np. izotopu Uranu 35 lub mieszaniny izotopów Uranu 35 i Plutonu 39), - turbina, generator prądu takie jak w elektrowniach cieplnych.
3. Troska energetyki jądrowej o: - obniżenie emisji do środowiska, - wyeliminowanie zagrożeń na wypadek awarii (awaria w Czarnobylu blok budowany był w oparciu o rozwiązania do produkcji plutonu do bomb, nie miał cech bezpieczeństwa występujących w reaktorach cywilnych), - opłacalność energii (najtańsze źródło energii), - bierze pełną odpowiedzialność za wytwarzane odpady.
II. Energia z elektrowni atomowych w świecie. Pozyskiwanie energii Energię jądrową w świecie pozyskuje się głównie w wyniku rozszczepiania jąder atomowych w reaktorach jądrowych elektrowni jądrowych i na okrętach jądrowych. W niewielkim stopniu wykorzystuje się energię rozpadów promieniotwórczych w zasilaczach izotopowych.
. Problemy związane z energetyką jądrową: wydobycie uranu, przeróbka paliwa jądrowego, składowania odpadów jądrowych.
3. Stan energetyki jądrowej w świecie: - pierwsze elektrownie jądrowe, lata pięćdziesiąte XX w. dynamiczny rozwój druga połowa lat 60. (w związku ze wzrostem kosztów energii uzyskanej ze spalania kopalin), - w świecie jest (na 9.08.00rok) 44 reaktorów energetycznych w 9 państwach. Udział elektrowni jądrowych w światowej produkcji energii elektrycznej wynosi ok. 4%. Moc zainstalowana wynosi 374,633 GWe (Gigawatów, Gigawat = 000MW), 5 reaktorów jest w stanie długoterminowego wyłączenia, najwięcej energii elektrycznej uzyskuje się z energetyki jądrowej w USA (rocznie 57 TWh ( terawatogodzina tj. milion watogodzin ), 03 reaktory, Francji (60 TWh, 59 reaktorów ), Japonii (55 reaktorów), Rosji (3), największy udział energetyki jądrowej w produkowanej energii elektrycznej mają: Francja (78%), Belgia (54%), Korea Południowa (39%), Szwajcaria (37%), Japonia (30%), USA (9%), Rosja (6%), - do 030r. przewiduje się wzrost mocy elektrowni atomowych na świecie do 473 GW(a optymistycznie do 748 GW), - udział różnych źródeł energii elektrycznej w produkcji światowej w 006 r. paliwa kopalne + biomasa - 75%, hydroelektrownie 7%, atom - 5%, OZE (bez hydro) %.
- Państwa posiadające elektrownie jądrowe (dane za 009r. stan na 3.06.00r. źródło JAEA Power Reaktor Jnformation System) Państwo Liczba reaktorów Łączna moc zainstalowana MWe Udział w krajowej produkcji energii elektrycznej Argentyna 935 6,95 Armenia 375 45,0 Belgia 7 590 5,7 Brazylia 884,93 Bułgaria 906 36,00 Chiny 8438,9 Czechy 6 3678 33,8 Finlandia 4 696 3,90 Francja 58 6330 75,7 Hiszpania 8 756 7,48 Holandia 487 3,70 Indie 9 489,5 Japonia 54 4683 9,3 Kanada 8 569 4,83
Państwo Liczba reaktorów Łączna moc zainstalowana MWe Udział w krajowej produkcji energii elektrycznej Korea Pd Meksyk Niemcy Pakistan RPA Rosja Rumunia Słowacja Słowenia USA Szwajcaria Szwecja Ukraina Węgry Wielka Brytania Tajwan 0 7 3 4 04 5 0 5 4 9 6 7705 300 0490 45 800 693 300 76 666 00683 338 9303 307 889 037 4980 34,78 4,80 6,,70 4,85 7,8 0,57 53,69 38,9 0,7 39,55 37,40 48,60 43,0 7,94
- typy reaktorów: 80% - lekkowodne, 0% - ciążkowodne, 4% - chłodzone gazem, 4% - chłodzone woda i moderowane grafitem, reaktory na neutronach prędkich,
- wiek reaktorów: 75% - reaktory pracujące ponad 0 lat, 5% - reaktory pracujące ponad 30 lat (stare reaktory były projektowane na 30-40 lat pracy. Jest zezwolenie na przedłużenie okresu eksploatacji do 60 lat, lub 50 reaktory konstrukcji radzieckiej), - wycofano z ruchu 7 jądrowych bloków energetycznych, z czego: 0 całkowicie rozebrano (do zielonej trawy, teren przeznaczony na inne cele), 7 częściowo rozebrano i zabezpieczono z przeznaczeniem do dalszej rozbiórki, 3 w fazie rozbiórki do,,zielonej trawy, 34 w fazie rozbiórki częściowej i zabezpieczenia, pozostałe - przygotowywane do rozbiórki, - w przemyśle jądrowym pracuje ok. miliona osób, w tym w elektrowniach jądrowych ok. 50 tyś. osób, powstają programy kształcenia kadr i uzupełnienia luki pokoleniowej.
- Budowa nowych reaktorów (stan na 9.08.00r. wg JAEA 60 reaktorów w 5 państwach o mocy 58584 MWe) Państwo Liczba budowanych Moc zainstalowana Państwo bloków jądrowych bud. bloków [MWe] Argentyna 69 Argentyna Brazylia 45 Brazylia Bułgaria 906 Bułgaria Chiny 3 400 Chiny Finlandia 600 Finlandia Francja 600 Francja Indie 4 500 Indie Irak 95 Irak Japonia 650 Japonia Korea Pd 5 5560 Korea Pd Pakistan 300 Pakistan Rosja 953 Rosja Słowacja 78 Słowacja USA 65 USA Ukraina 900 Ukraina Tajwan 600 Tajwan
5. Planowana jest budowa 500 reaktorów w 60 państwach, w tym 80 reaktorów w 3 państwach nie posiadających jeszcze elektrowni jądrowych (wg stanu na 5.03.009 źródło: World Nuclear Association). Państwo Albania Algieria Argentyna Armenia Azerbejdżan Bangladesz Białoruś Brazylia Bułgaria Chile Chiny Czechy Egipt Estonia Liczba bloków planowanych 3 4 4 4 53 3
Państwo Filipiny Finlandia Francja Ghana Indie Indonezja Irak Irlandia Izrael Japonia Jordania Kanada Kazachstan Korea Pd Liczba bloków planowanych 3 3 60 6 3 9 4 6
Państwo Libia Litwa Łotwa Malezja Maroko Meksyk Nigeria Pakistan Polska Rosja RPA Rumunia Serbia Słowacja Słowenia Sudan Liczba bloków planowanych 4 4 4 44 7 4 4
Państwo Szwajcaria Szwecja Tajlandia Tunezja Turcja Ukraina USA Wielka Brytania Wietnam Włochy ZEA Liczba bloków planowanych 3 0 6 8 3 0 4 0 4 Należy mieć na uwadze, że plany budowy nowych bloków jądrowych są w różnych fazach projektowania. USA już złożyły 33 wnioski do Nuclear Regulatory Commision o udzielenie licencji na budowę i eksploatację (tzw. COL). Inne kraje są jeszcze w planowaniu we wczesnym etapie.
6. Czynniki skłaniające do inwestycji w energetykę jądrową : wzrastający popyt na energię elektryczną, niska i stabilna cena energii elektrycznej wytwarzanej w EJ, brak konkurencji ze strony OZE, które nie mogą pracować w podstawie obciążenia sieci, są zależne od warunków pogodowych, obawa przed uzależnieniem się od dostaw energii elektrycznej z zagranicy, rosną ceny ropy naftowej i gazu ziemnego, brak monopolizacji rynku dostaw paliwa jądrowego, usług, jądrowego cyklu paliwowego oraz produkcji komponentów elektrowni jądrowych, opanowanie technologii jądrowej i zgromadzenie dużego doświadczenia w pracy bloków jądrowych, troska o środowisko naturalne (brak emisji zanieczyszczeń gazów cieplarnianych), stymulacja przez energetykę jądrową rozwoju wielu dziedzin nauki i gospodarki, zasoby rud uranu wystarczające na kilkaset lat.
7. Czynniki utrudniające inwestycje w energetykę jądrową: konieczność poniesienia relatywnie wysokich nakładów na budowę elektrowni jądrowych, konieczność poniesienia dodatkowych kosztów związanych ze szkoleniem kadr, informacją społeczeństwa, budowę infrastruktury i zaplecza naukowo badawczego dla krajów nie posiadających elektrowni jądrowych, dostosowanie krajowego systemu elektroenergetycznego do możliwości wyprowadzenia mocy z dużych bloków energetycznych, gospodarowanie odpadami, ich transport, składowanie, protesty społeczne (kwestie bezpieczeństwa pojawiające się przy awarii i wyciekach (Czarnobyl, Słowenia, Węgry, Francja)).
Czarnobyl
8. Ekonomika energetyki jądrowej - liczba miejsc pracy powstająca przy rocznej produkcji TWh energii elektrycznej, dla elektrowni jądrowej 75, gazowej 50-65, węglowej 370, wiatrowej 98 400.
9. Prognozy rozwoju energetyki jądrowej - szacuje się, że największy wzrost w państwach mających elektrownie jądrowe, do roku 00 moc zainstalowana będzie wynosiła 437 GWe - 54 GWe, do roku 030 50 GWe 80 Gwe, - wzrośnie udział zastosowania reaktorów jądrowych do celów gospodarczych (innych niż produkcja energii elektrycznej), ciepło do ogrzewania, ciepło technologiczne, odsalanie wody morskiej, produkcja wodoru.
0. Przykłady protestów przeciwko energetyce jądrowej. - Niemcy : spotkanie dyskusyjne 4.09.009 r. nt.,,energetyka jądrowa - przebieg debaty w Niemczech organizator spotkania: Instytut na rzecz Ekorozwoju, współpraca Fundacja Współpracy Polsko Niemieckiej, Fundacja Heinricha Bőlla, Euro Natur, Europejski Komitet Ekonomiczno Społeczny, cel spotkania - pokazanie, jak silne emocje społeczne wywołuje energetyka jądrowa, jak zbierane przez lata doświadczenia w korzystaniu z energii jądrowej przekłada się w Niemczech na decyzje polityczne, pokazanie debat w Niemczech prowadzących do ważnych decyzji o: - budowie elektrowni jądrowych, stopniowym zamykaniu ich, - zaniechaniu budowy nowych, przedłużeniu funkcjonowania niektórych,
- przykłady działań organizacji społecznych i Ministerstwa Ochrony Środowiska i Bezpieczeństwa Nuklearnego, w latach 974 75 planowano zbudowanie elektrowni jądrowych koło Freiburga. Wówczas organizacja,,bund organizowała protesty, dziś tam są tylko rezerwaty przyrody, w 4 ostatnich latach zatrzymano w Niemczech pracę 4 elektrowni z racji problemów technicznych. Nie wyprodukowały energii. Nie są wyłączone zupełnie, ale ma to nastąpić, 50 lat rozwoju energetyki jądrowej w Niemczech, 0 lat - na zamknięcie istniejących elektrowni atomowych, składowanie odpadów - zbudowano centrum składowania blisko granicy z NRD - 000m pod ziemią, Niemcy idą w kierunku OZE, oszczędzania energii i właściwego zarządzanie energią (istotna jest wielka liczba małych decyzji sprzyjających oszczędzaniu energii), w Niemczech przez wiele lat nie doceniono tego, że ludzkość musi nauczyć się radzenia sobie z ograniczeniami i braniem różnych rzeczy np. surowców - to sedno działań ruchów ekologicznych, które doprowadziły do odchodzenia od elektrowni jądrowych, zjednoczono siły, aby wspólnie wystąpić z pozwem przeciwko rządowi francuskiemu, który chce przedłużyć działanie francuskiej elektrowni jądrowej położonej niedaleko Freiburga, choć jest już eksploatowana 30 lat, pod koniec lat 70 w Niemczech pisano w czasopismach energetycznych bardzo dobrze o reaktorze w Czarnobylu (głos naukowców), sprawę starano się potem przemilczeć, ruchy ekologiczne w Niemczech prowadzą debaty, czy szybkie odejście od energetyki jądrowej i konwencjonalnej uda się (rośnie bezrobocie, konieczne przemiany strukturalne, pozyskanie nowych miejsc pracy), w Niemczech przy każdym przedsięwzięciu stale występują: ugrupowania polityczne, biznes, lobbyści, organizacje ekologiczne. Byli,,za i,,przeciw.