Moc elektrowni jądrowych rośnie na całym świecie. Gdzie, jak i dlaczego / Ewan Thomson

Ewan Thomson na Światowym Forum Ekonomicznym podsumowuje stan energetyki jądrowej na świecie. W 2020 r. odpowiadała ona za 10% światowej produkcji energii elektrycznej, czyli więcej niż cała produkcja energii wiatrowej i fotowoltaicznej razem wziętej. Jest drugim co do wielkości źródłem niskoemisyjnej energii elektrycznej. Jednak wiele krajów rozwiniętych nie wspiera już energii jądrowej , powołując się na obawy dotyczące bezpieczeństwa i kosztów, zamiast tego forsuje rosnącą liczbę alternatywnych technologii czystej energii. Niemniej jednak około 440 reaktorów jądrowych działa w 33 krajach, a kolejnych 60 jest budowanych w 15 krajach, w tym w Chinach, Indiach i Rosji. Zatem całkowita globalna zdolność produkcyjna rośnie. Thomson przytacza dane, które pokazują, że energia jądrowa jest równie bezpieczna jak wiatr i energia słoneczna, mierzone liczbą zgonów na wygenerowaną terawatogodzinę (najgorsze są węgiel i ropa naftowa). Planowane innowacyjne małe reaktory modułowe stwarzają perspektywę rozwiązania problemów związanych z bezpieczeństwem, wypalonym paliwem i kosztami.

• Energia jądrowa stanowiła około 10% światowej produkcji energii elektrycznej w 2020 r. i wytworzyła więcej energii elektrycznej niż cała produkcja energii wiatrowej i fotowoltaicznej razem wzięta.

• Jednak debata na temat energii jądrowej jeszcze się nie skończyła – niektóre kraje opowiadają się za technologią nuklearną, a inne odwracają się od niej.

• Tutaj Maciej Kołaczkowski, Menedżer Przemysłu Zaawansowanych Rozwiązań Energetycznych na Światowym Forum Ekonomicznym, wyjaśnia stan energetyki jądrowej na świecie.

Niewiele tematów w dziedzinie produkcji energii wywołuje tyle dyskusji, co energia jądrowa. Jego zdolność do wytwarzania ogromnych ilości czystej energii elektrycznej jest równoważona obawami dotyczącymi bezpieczeństwa i odpadami nuklearnymi .

I ta debata jeszcze się nie skończyła. Ponieważ niektóre  kraje podejmują wieloletnie zobowiązania dotyczące włączenia energii jądrowej  do swojego ogólnego koszyka energetycznego, inne ograniczają lub  całkowicie zamykają elektrownie.

Jednak globalna transformacja energetyczna jest istotnym krokiem w historii ludzkości, a energia jądrowa ma potencjał zapewnienia niemal niewyczerpanych źródeł czystej i zrównoważonej energii.

Tutaj Maciej Kołaczkowski, Menedżer Przemysłu Zaawansowanych Rozwiązań Energetycznych na Światowym Forum Ekonomicznym, wyjaśnia stan energetyki jądrowej na świecie.

Rośnie moc elektrowni jądrowych

Według Międzynarodowej Agencji Energetycznej (IEA) energia jądrowa będzie stanowić około 10% światowej produkcji energii elektrycznej  w 2020 r . Było to ogólnie drugie co do wielkości źródło niskoemisyjnej energii elektrycznej i wygenerowało więcej energii niż cała produkcja energii wiatrowej i fotowoltaicznej razem wzięta .

Jednak wzrost mocy jądrowych nie był prosty, wyjaśnia Kołaczkowski.

„ Dodatkowa moc produkcyjna osiągnęła szczyt w latach 80. XX wieku i wyniosła 230 GW , głównie dzięki nowym elektrowniom w Europie i Ameryce Północnej. Jednak w latach 90. w następstwie poważnych awarii nuklearnych w Three Mile Island w 1979 r. i w Czarnobylu w 1986 r. moc nowych budów gwałtownie spadła do zaledwie 25 GW .

„W pierwszej dekadzie XXI wieku dodano około 46 GW mocy, podczas gdy w latach 2010 – 56 GW. Jednak wzrost gospodarczy obecnie przyspiesza, a w 2021 r. rozpoczęło się 10 prac budowlanych zamiast bardziej typowych czterech lub pięciu ”.

Według  Światowego Stowarzyszenia Jądrowego według stanu na maj 2023 r. w 33 krajach działało około 440 reaktorów jądrowych o mocy 390 GWe, a kolejnych 60 reaktorów energetycznych jest w budowie w 15 krajach, w tym w Chinach, Indiach i Rosji .

Oczekuje się, że nawet przy całym wzroście mocy udział energii jądrowej w globalnej produkcji energii w 2050 r. wyniesie około 8,5%, czyli nieco poniżej dzisiejszego poziomu, ze względu na rozwój innych czystych źródeł energii.

Wyzwania i postrzeganie bezpieczeństwa spowalniają wzrost wydajności

Liczba projektów związanych z energią jądrową ponownie zyskuje na popularności. Mimo to w krajach rozwiniętych wzrost gospodarczy wyhamowuje – jest to wynik wysokich kosztów nowych projektów, długiego czasu budowy, niekorzystnych warunków rynkowych i politycznych , a w niektórych krajach braku zaufania społecznego do samej energetyki jądrowej.

Ogólnie rzecz biorąc, energia jądrowa pozostaje najbezpieczniejszym źródłem energii, obok wiatru i słońca . Jednak postrzeganie znacznie różni się od rzeczywistości i takie postrzeganie może spowalniać wzrost mocy w niektórych krajach, które zmniejszają swoją zależność od energii jądrowej, mówi Kolaczkowski.

„Opinia publiczna na temat energii jądrowej jest zwykle kształtowana przez dramatyczne wydarzenia, takie jak Czarnobyl na Ukrainie. W wyniku katastrofy zginęło 4000 osób, w tym z powodu chorób wywołanych promieniowaniem, a 31 bezpośrednio. Jednak w przypadku awarii w Fukushimie nie zgłoszono jak dotąd żadnych zgonów powstałych bezpośrednio w wyniku zdarzenia lub w wyniku promieniowania jądrowego .

Małe reaktory modułowe

Kolejnym wyzwaniem dla bezpieczeństwa elektrowni jądrowych jest paliwo, które należy przechowywać przez czas nieokreślony , często w obiektach podziemnych, ponieważ zmniejszenie jego radioaktywności wymaga tysięcy lat. Kolaczkowski widzi jednak w nadchodzącej dekadzie ekscytujący rozwój małych reaktorów modułowych (SMR), które wykorzystują paliwo odpadowe z istniejących elektrowni, zamykając cykl paliwowy .

Mają jedynie około jedną trzecią mocy tradycyjnej elektrowni jądrowej, ale ich budowa jest tańsza, trwa krócej i generuje mniej szkodliwych odpadów.

Reaktory SMR zaprojektowano tak, aby były bezpieczniejsze i mniej narażone na niebezpieczeństwa, takie jak klęski żywiołowe lub stopienia, niż tradycyjne reaktory wielkoskalowe, a ponadto można je bezpiecznie wyłączać i ponownie uruchamiać, w przeciwieństwie do konwencjonalnych elektrowni.

Starzejące się elektrownie jądrowe i różne światopoglądy w zakresie polityki

Oprócz niedawnego spowolnienia inwestycji gospodarek rozwiniętych Kołaczkowski jako wyzwanie dla rozwoju energetyki jądrowej wskazuje także na liczbę elektrowni jądrowych, które w nadchodzących latach zostaną wygaszone. Istniejące zakłady są zamykane ze względu na wygaśnięcie koncesji na prowadzenie działalności, wycofywanie wynikające z polityki lub z powodów ekonomicznych. Mimo to żywotność niektórych roślin ulega przedłużeniu .

Według Światowego Stowarzyszenia Jądrowego żywotność większości elektrowni jądrowych wynosi 25–40 lat , ale po ocenach technicznych amerykańska Komisja Dozoru Jądrowego (NRC) przyznała ponad 85 odnowień, wydłużając całkowitą żywotność elektrowni o około 20 lat .

Ogólnie rzecz biorąc, więcej reaktorów zostanie uruchomionych niż zamkniętych i ostatecznie to poszczególne kraje będą decydować, w jaki sposób kształtować swoją przyszłość energetyczną, mówi Kołaczkowski.

„Przy wsparciu politycznym i ścisłej kontroli kosztów dzisiejszy kryzys energetyczny może doprowadzić do ożywienia energetyki jądrowej. Nie jestem jednak specjalistą od technologii i uważam, że każdy kraj i firma będzie podejmować decyzje w swoim własnym kontekście. Ogólnie rzecz biorąc, przyszłe systemy energetyczne nie będą opierać się na jednym źródle energii ani technologii – to kluczowy wniosek płynący z  raportu Forum na temat wspierania efektywnej transformacji energetycznej . Będziemy świadkami wykładniczego rozwoju wielu zaawansowanych rozwiązań energetycznych, takich jak czysty wodór i czyste paliwa, magazynowanie energii, zarządzanie popytem i rozwiązania umożliwiające zarządzanie naszym śladem węglowym.

„Światowe Forum Ekonomiczne pomaga, wspierając systemowe myślenie o dostępnych rozwiązaniach. Zatem tak naprawdę nie chodzi o tę czy inną technologię lub źródło energii, ale raczej o to, aby różne rozwiązania współpracowały ze sobą w sposób całościowy. Jak możemy wykorzystać zaawansowane, nowoczesne rozwiązania na dużą skalę, integrując je z istniejącym systemem?”

6 lipca 2023 ., rprzez Ewana Thomsona

***

Ewan Thomson  pisze dla  Światowego Forum Ekonomicznego

Link do artykułu:

Nuclear power capacity is growing globally. Where, how and why

Ten  artykuł  został ponownie opublikowany zgodnie z  Międzynarodową Licencją Publiczną Creative Commons Uznanie autorstwa-Użycie niekomercyjne- Bez utworów zależnych 4.0

Obraz wyróżniający: Elektrownia jądrowa Leibstadt w Szwajcarii. Z Wikimedia Commons, bezpłatnego repozytorium multimediów