Komisja Europejska w ramach oceny, czy atom można włączyć do taksonomii, poprosiła Wspólne Centrum Badawcze (ang. JRC, Joint Research Centre) o wydanie opinii naukowej, czy energetyka jądrowa może zostać potraktowana jako źródło wpisujące się w tzw. zrównoważony rozwój. Oczywiście raport JRC był dla energetyki jądrowej pozytywny. Pomimo takiego stanowiska naukowców, część sił politycznych ciągle bardzo chciała, żeby atomu tam nie było – mówi dr inż. Paweł Gajda z Wydziału Energetyki i Paliw AGH.

Zapraszamy do lektury pierwszej części rozmowy z ekspertem w zakresie energetyki jądrowej. Kolejną część opublikujemy za tydzień.

Wojna w Ukrainie zwiększyła na świecie obawy czy nadzieje związane z energetyką jądrową?

Ciężko powiedzieć jednoznacznie, trzeba by poznać odpowiednie badania opinii publicznej, a takich jeszcze nie ma. Można natomiast zauważyć sygnały obu tych rzeczy. Z jednej strony temat energetyki jądrowej i obaw z nią związanych znowu pojawił się szeroko w mediach, zwłaszcza bezpośrednio po zajęciu Zaporoskiej Elektrowni Jądrowej czy strefy wykluczenia wokół Czarnobylskiej Elektrowni. Ostatecznie widzimy, że te wydarzenia nie stanowiły żadnego istotnego zagrożenia, na pewno nie w kontekście Polski. Warto podkreślić, że żeby doprowadzić w elektrowni jądrowej do uszkodzeń, które mogłyby się skończyć skażeniem poza samą elektrownią, musiałoby to być celowe działanie z użyciem amunicji, jakiej używa się do niszczenia bunkrów. A i wtedy skutki byłyby tylko lokalne. Natomiast w sytuacji przypadkowego ostrzału nie można doprowadzić do tego typów uszkodzeń. Zresztą budynek jednego z reaktorów Zaporoskiej Elektrowni został trafiony pociskiem, który na szczęście nie wyrządził większych szkód.

Natomiast z drugiej strony, wojna w Ukrainie ponownie wyniosła bardzo wysoko kwestię bezpieczeństwa energetycznego i źródeł, z jakich importujemy surowce. Tutaj energetyka jądrowa znowu pojawiła się w dyskusjach, nawet przez chwilę zaistniała debata polityczna w Niemczech, czy kraj ten nie powinien odłożyć w czasie planowanego odejścia od atomu. Zresztą w całej Europie i nie tylko widzimy, że konieczność szybkiego uniezależnienie się od dostaw paliw kopalnych, zwłaszcza gazu ziemnego i ropy naftowej z Rosji, może dać wiatr w żagle rozmowom na temat przyszłości energetyki jądrowej.

Dlaczego państwa takie jak wspomniane Niemcy zdecydowały się na odejście od atomu?

Energetyce jądrowej w zasadzie od samego początku towarzyszyły protesty. Najpierw były związane przede wszystkim z łączeniem elektrowni atomowych z bronią jądrową. Te same grupy sprzeciwiały się często jednemu i drugiemu. Później doszły do tego obawy związane z bezpieczeństwem. W wyniku tego w większości krajów europejskich, zwłaszcza na zachodzie, społeczeństwo jest energetyce jądrowej raczej przeciwne. A żeby było poparcie polityczne, którego wymagają duże państwowe pogramy, musi istnieć poparcie społeczne.

Energetyce jądrowej w zasadzie od samego początku towarzyszyły protesty – mówi dr inż Paweł Gajda , fot. Dreamstime

Wszystko bierze się więc z politycznego sprzeciwu przeciwko atomowi. Współcześni "zieloni" bardzo często mają korzenie sięgające ruchu hippisowskiego i antywojennego. W zależności od tego, jak duże w danym kraju uzyskali wpływy polityczne, takie decyzje podejmowali. Najgłośniejszy przykład to oczywiście Niemcy, gdzie jeszcze w latach 90. ogłoszono stopniowe odejście od energetyki jądrowej i mocne postawienie na odnawialne źródła energii. Trzeba pamiętać, że ten sam rząd SPD/Zieloni, który kilkanaście lat temu określił program odejścia od atomu i dużych inwestycji w energetykę odnawialną, podpisywał również kontrakty związane z importem rosyjskiego gazu ziemnego do Niemiec. Były one później w różnym stopniu kontynuowane przez kolejne niemieckie ekipy.

Przeciwnym przykładem jest Francja, która w latach 70. XX w. bardzo mocno postawiła na atom. Głównym argumentem było zapewnienie bezpieczeństwa energetycznego, ponieważ własnych źródeł surowców energetycznych Francuzi mają niewiele.

Jak poparcie polityczne dla energetyki jądrowej kształtuje się w Europie obecnie?

Można powiedzieć, że państwa europejskie są w kwestii atomu podzielone. Wyraźnie da się zauważyć, że kraje z naszej części kontynentu – Polska, Czechy, Słowacja czy Węgry – spoglądają na atom bardziej przychylnym okiem niż zachód. Wśród państw, które odchodzą od energetyki jądrowej, są przede wszystkim Niemcy i Belgia.

Jeśli mówimy o krajach, które budują bądź planują budowę bloków jądrowych, aktualnie mamy w tym gronie Francję z rozpoczętą konstrukcją jednego i rozważaniami na temat kolejnych oraz Wielką Brytanię, gdzie trwają budowy dwóch, a następne są w planie. Kontynuowana jest też budowa dwóch bloków na Słowacji.

Bardzo blisko rozpoczęcia budowy dwóch kolejnych bloków są Węgrzy. Ma to jednak robić Rosatom i w tym momencie trwają dyskusje, czy w obecnej sytuacji importować technologię z Rosji. Ze względu na politykę Węgier na ten moment wydaje się, że projekt będzie kontynuowany, choć pewności nie ma. Podobna sytuacja była w Finlandii, która niedawno oddała blok EPR francuskiej produkcji, natomiast w elektrowni w Hanhikivi planowany był do budowy blok WWR-1020 produkcji rosyjskiej. W związku z wydarzeniami na Ukrainie Finowie zerwali współpracę z Rosatomem i na chwilę obecną ten projekt nie istnieje. Prawdopodobne  będą się rozglądali za innym dostawcą.

Mapa dostawców technologii jądrowych

Jak znaczącym graczem jest Rosja na tym rynku?

Rosjanie byli zawsze bardzo aktywni w wielu krajach, jeśli chodzi o eksport swojej technologii jądrowej. Rosyjskie reaktory pracują oczywiście głównie w krajach byłego bloku wschodniego. W krajach Unii Europejskiej działają one w Czechach, na Słowacji czy na Węgrzech, ale także w Finlandii. Jednak w chwili obecnej rynek europejski – może poza Węgrami – w przewidywalnej przyszłości wydaje się dla Rosjan zamknięty.

Dużymi odbiorcami rosyjskiej technologii były też Chiny i Indie, gdzie pracują rosyjskie reaktory i powstają kolejne. Ale Rosjanie są też aktywni w krajach, gdzie budują pierwsze tego typu elektrownie. Trwają budowy w Turcji i Bangladeszu, prace przygotowawcze w Egipcie są na ukończeniu. W wielu innych krajach afrykańskich są prowadzone zaawansowane rozmowy.

Kto jeszcze jest dostawcą technologii jądrowych?

Lista jest stosunkowo krótka. Chiny zaczęły eksport swoich technologii, ale ich wejście na rynek europejski jest trudne ze względów geopolitycznych. Francuzi budują u siebie, ale też w Wielkiej Brytanii i niedawno skończyli budowę w Finlandii. Dwa bloki EPR ich produkcji działają w Chinach. Kolejnym dostawcą są Stany Zjednoczone, gdzie możemy wymienić koncerny General Eletric Hitachi, jeśli mówimy o dużych blokach jądrowych z reaktorami wodnymi wrzącymi i Westinghouse, który odpowiada za reaktor wodny ciśnieniowy AP-1000. Zostaje jeszcze Korea Południowa, która zbudowała jak dotąd za granicą jedną elektrownię w Zjednoczonych Emiratach Arabskich (dwa bloki pracują, dwa kolejne są w budowie).

W kontekście programu polskiego czy czeskiego najczęściej mówi się o trójce potencjalnych dostawców: amerykańskim Westinghouse, francuskim Framatomie i koreańskim KEPCO.

A jak ten rynek wyglądał w przeszłości?

Patrząc z perspektywy historycznej, więcej państw europejskich posiadało własne technologie. Kiedy rozpoczynano programy energetyki jądrowej, wiele krajów miało swoje typy reaktorów. Własną technologię opracowali między innymi Brytyjczycy i Francuzi. Co ciekawe, były to reaktory chłodzone gazem, ale na dłuższą metę okazało się to technologiczną ślepą uliczką. Swoje technologie jądrowe miał oczywiście Związek Radziecki. Tam rozwijano zarówno reaktory wodno-grafitowe, taki był zresztą w pierwszej elektrowni jądrowej na świecie w Obnińsku, jak i lekkowodne. Ta druga technologia była eksportowana do zaprzyjaźnionych państw. Kanadyjczycy opracowali technologie reaktorów ciężkowodnych CANDU. Poza Kanadą można je znaleźć na przykład w Indiach i Rumunii.

Ale najbardziej rozpowszechniła się pochodząca ze Stanów Zjednoczonych technologia reaktorów wodnych ciśnieniowych i wrzących. Pozostałe państwa używające tych technologii, oprócz tych korzystających z technologii rosyjskiej, używają reaktorów wywodzących się od konstrukcji amerykańskich. Przy czym wiele krajów, dzięki transferowi technologii, opracowało swoje wersje rozwojowe. Przykładowo niemiecki Siemens opracował kilka własnych modeli, w tym bardzo udane, do dzisiaj pracujące reaktory Convoy. Rozwinięciem technologii amerykańskiej są współczesne reaktory koreańskie. Podobnie zrobili Francuzi, którzy przeszli od reaktorów gazowych do obecnie używanej floty blisko 60 reaktorów wodnych ciśnieniowych, opracowując własne projekty na bazie technologii amerykańskiej. Z kolei współczesne projekty chińskie bazują właśnie na tych francuskich.

Energetyka jądrowa w taksonomii UE

Energetyka jądrowa została niedawno, nie bez kontrowersji, dopuszczona do projektu taksonomii unijnej. Oznacza to, że inwestycje w tym sektorze będą mogły być finansowane ze środków europejskich. Jednocześnie określono, że ma ona stanowić źródło energii przejściowo, do czasu pełnego zakończenie transformacji energetycznej. Na ile atom może pomóc osiągnąć cel, jaki stawia sobie UE, czyli budowę w pełni bezemisyjnej gospodarki do 2050 roku?

Trzeba pamiętać, że decyzja o tym, co zostało wpisane do taksonomii, miała charakter polityczny. Początkowo atomu miało tam w ogóle nie być. Natomiast kraje, które planują rozbudowę energetyki jądrowej – na zachodzie Francja, a na wschodzie m.in. Polska, Słowacja, Czechy, Węgry, a także Finlandia – optowały za jego włączeniem. To, że znalazł się tam pod pewnymi warunkami, jest wyrazem politycznego kompromisu. Drugim element tego kompromisu, o którym nie można zapominać, było dopisanie do taksonomii gazu ziemnego.

Warto podkreślić, że Komisja Europejska w ramach oceny, czy atom można włączyć do taksonomii, poprosiła Wspólne Centrum Badawcze (JRC) o wydanie opinii naukowej, czy energetyka jądrowa może zostać potraktowana jako źródło wpisujące się w tzw. zrównoważony rozwój. Oczywiście raport JRC był dla energetyki jądrowej pozytywny. Pomimo takiego stanowiska naukowców, część sił politycznych ciągle bardzo chciała, żeby atomu tam nie było.

Trzeba pamiętać, że decyzja o tym, co zostało wpisane do taksonomii, miała charakter polityczny - mówi dr inż. Paweł Gajda, fot. Dreamstime

Ponadto kiedy popatrzymy na scenariusze przedstawione w najnowszym raporcie IPCC, które mogą doprowadzić do neutralność klimatycznej, większość zakłada globalny wzrost udziału energetyki jądrowej w stosunku do obecnego. Tymczasem w Europie, jak też świecie, zdecydowana większość reaktorów jest już leciwa. W niektórych przypadkach można przedłużyć ich prace, tak już się dzieje np. w Stanach Zjednoczonych, gdzie niektóre dostały wstępnie licencje nawet na 80 lat pracy. W wielu przypadkach będziemy musieli jednak nie tylko budować nowe, ale też część tych nowych będzie musiała zastępować już wyłączane. Nowe inwestycje będą musiały więc być znaczące.

Atom i transformacja energetyczna

Co w kontekście transformacji energetycznej przemawia za energetyką jądrową?

Po pierwsze, jest największym bezemisyjnym źródłem energii w Europie. Kiedy popatrzymy na jej pojedyncze źródła, produkuje więcej niż energetyka wodna, wiatrowa czy fotowoltanika. Mniej więcej 1/4 unijnej elektryczności pochodzi z energetyki jądrowej. Już dzisiaj Europa stoi przed dużym problemem, jakim będzie samo zastąpienie starzejących się elektrowni. A należy pamiętać, że dekarbonizacja nie dotyczy jedynie energetyki, ale całej gospodarki, w tym transportu i ogrzewnictwa. Wszędzie musimy zastępować spalanie paliw kopalnych innymi źródłami energii. A jednocześnie wskutek elektryfikacji kolejnych działów gospodarki wolumen produkcji energii elektrycznej będzie rósł.

Trzeba pamiętać, że jeżeli chodzi o źródła bezemisyjne, to w dużej skali możemy korzystać z czterech: energetyki jądrowej, wodnej, wiatrowej i fotowoltaiki. Inne, jak geotermia, mogą mieć znaczenie tylko w określonych lokalizacjach geograficznych. Natomiast tylko energetyka jądrowa i wodna są sterowalne, czyli możemy decydować o tym, ile energii będą produkować. Przy czym energetyka wodna jest również uzależniona od geografii i jej potencjał w Europie został w większości wykorzystany.

Oczywiście należy się spodziewać znaczących inwestycji, jeżeli chodzi o energetykę wiatrową i fotowoltaikę. One w systemie muszą być jednak wspierane przez inne źródła energii. System, który byłby w dużym stopniu oparty o źródła zależne od pogody, wymagałby również magazynowania energii w wielkiej skali. A takich technologii, które moglibyśmy łatwo wyskalować, po prostu dzisiaj nie mamy.

Proces budowy elektrowni jądrowej jest długotrwały nie tylko ze względu na konieczność postawienia całej infrastruktury, ale też przejścia przez rozbudowane procedury administracyjne. Czy atom ma jeszcze szansę pomóc w transformacji energetycznej państwom, które dotąd w niego nie inwestowały?

Jak najbardziej tak. W ciągu 15 lat, a nawet szybciej, można zbudować elektrownię jądrową, jeśli istnieje ku temu ciągła wola polityczna. Kiedy popatrzymy na przykład Zjednoczonych Emiratów Arabskich, pierwsze rozmowy na temat atomu odbyły się tam w 2008/2009 roku. Było to mniej więcej wtedy, kiedy u nas temat zaczął powracać. Dziś pierwsze bloki już działają. Programy atomowe mają to do siebie, że potrzebują dużo czasu na rozpędzenie się, ale kiedy bloki zaczynają już powstawać, kolejne można budować naprawdę szybko. Przykładem są najbardziej udane programy atomowe, np. francuski z lat 80. czy szwedzki.

Oczywiście nie jest tak, że do czasu uruchomienia elektrowni jądrowej możemy czekać z założonymi rękami. Powinniśmy inwestować w źródła odnawialne, które mają nam pomóc obniżyć emisje już teraz. W tym momencie udział paliw kopalnych w polskim miksie energetycznym wynosi ponad 80 proc. Budując nowe moce odnawialne, my na ten moment nie zmniejszymy szczytowego zapotrzebowania na moc w konwencjonalnych elektrowniach, ale zmniejszymy zapotrzebowanie na produkcję energii w tychże. Dzięki temu zmniejszamy emisję i zapotrzebowanie na paliwa, co ma szczególnie istotne znacznie, kiedy musimy je importować.

W drugiej części wywiadu, którą opublikujemy za tydzień, rozmawiamy o technologiach i innowacjach w energetyce jądrowej.

***

Z dr. inż. Pawłem Gajdą rozmawiał Piotr Włodarczyk z Centrum Komunikacji i Marketingu AGH.