320 likes | 456 Views
IX Kongres Nowego Przemysłu Warszawa, 11.10.2012. Energetyka jądrowa: czysta i opłacalna Prof. dr inż. A. Strupczewski Narodowe Centrum Badań Jądrowych. Czemu Polska chce budować elektrownie jądrowe III generacji?. Potrzeba nowych źródeł energii
E N D
IX Kongres Nowego PrzemysłuWarszawa, 11.10.2012 Energetyka jądrowa: czysta i opłacalna Prof. dr inż. A. Strupczewski Narodowe Centrum Badań Jądrowych
Czemu Polska chce budować elektrownie jądrowe III generacji? • Potrzeba nowych źródeł energii • Węgiel w Polsce coraz droższy- już obecnie importujemy netto 9 mln ton /rok – i wyczerpuje się, a koszty emisji CO2 podnoszą cenę energii elektrycznej z elektrowni węglowych. • OZE same nie wystarczą. • Dostarczają energię w sposób przerywany, nieprzewidywalny, spadki siły wiatru powodują długotrwałe przerwy, • Są drogie a koszty ich stale rosną. • Obecnie cena energii z OZE jest ponad 2 x większa niż z elektrowni systemowych • Potrzebujemy taniej energii jądrowej by utrzymać rozsądne ceny energii.
Elektrownie jądrowe – to czyste niebo i woda, tania energia elektryczna i zachowanie węgla dla przyszłych pokoleń EJ Loviisa w Finlandii Zdjęcie pokazane za zezwoleniem FORTUM
Dawki od elektrowni jądrowych mniejsze niż różnice tła promieniowania naturalnego • Dawka od EJ – 0,01 mSv/rok • Różnica tła promienio-wania między Krakowem a Wrocławiem- 0,39 mSv/rok
A w razie awarii? • Bilans pracy 430 elektrowni jądrowych przez 50 lat - bardzo dobry • Nikt nie stracił życia ani zdrowia wskutek promieniowania przy awarii elektrowni jądrowej – poza Czarnobylem, który był budowany według innych zasad. • Elektrownie III generacji- .znacznie bezpieczniejsze niż dotychczasowe • Ludność poza strefą ograniczone użytkowania zupełnie bezpieczna, nawet po ciężkiej awarii • Promień tej strefy np. dla reaktora EPR – to 800 metrów.
Po ciężkiej awarii - nie potrzeba działań interwencyjnych 800 m 3 000 m Po awarii projektowej reaktora EPR Po awarii projektowej D(rok)≤ 10 mSv Nie potrzeba działań interwencyjnych D(rok) ≥ 10 mSv
Szkody na zdrowiu i inne koszty zewnętrzne dla typowej lokalizacji w UE-15: najniższe dla EJ
Czemu nastąpił renesans energetyki jądrowej? • Renesans energetyki jądrowej na całym świecie jest faktem. Przygotowanie budowy elektrowni jądrowych trwa długo, więc liczba elektrowni w stanie budowy rośnie powoli, ale trwają intensywne działania przygotowawcze i zawierane są kontrakty na budowę nowych bloków. • Po Fukushimie Niemcy zdecydowały się wycofać z energetyki jądrowej, Włosi wstrzymali budowę EJ u siebie – ale budują je na Słowacji i eksploatują EJ w Hiszpanii, a Szwajcarzy wstrzymali budowę nowych EJ i zamierzają wycofać się z EJ. Ale inne kraje nadal popierają budowę nowych EJ. Trwa budowa 60 bloków w 14 krajach. Zaplanowano budowę dalszych 150 reaktorów o mocy 177 GWe a proponuje się budowę dalszych 330 bloków. • Powód główny to właśnie opłacalność energetyki jądrowej.
Współczynniki obciążenia dla EJ stale rosną http://www.nei.org/newsandevents/newsreleases/setrecordhighs/
Prognoza kosztów energii elektrycznej przy początku budowy elektrowni w 2030 r. Mott MacDonald (2011) Costs of low-carbon generation technologies
Energetyka jądrowa jest najtańszym sposobem redukcji emisji CO2 (McKinsey)
Nakłady inwestycyjne wg ARE • Wg ARE, koszty oprocentowania kapitału w czasie budowy spowodują wzrost kosztów o 26%. • Razem z kosztami działki, podłączenia do sieci, i innymi kosztami inwestora może to podnieść nakłady inwestycyjne do 4 – 4.5 miliarda euro za 1000 MWe • W opracowaniu ARE przyjęto: • Bezpośrednie nakłady inwestycyjne OVN EJ 3 mln. €/MW (MIT 2009), • Koszty stałe O&M – 70 tys. €/MWrok, • Koszty zmienne O&M – 0.8 €/MWh.
Uśrednione koszty w Polsce, 2030, prognoza Agencji Rynku Energii dla źródeł przewidzianych do uruchomienia 2030 r przy cenie emisji CO2 30 [€’09/tCO2] Energia z EJ najtańsza dla współczynnika obciążenia powyżej 60%
Czy OZE wystarczyłyby zamiast EJ? • Obecnie ponad połowa OZE to wiatraki • Ale • Praca wiatraków jest przerywana • Okresy ciszy wiatrowej mogą być długie • Możliwości magazynowania energii ograniczone • Konieczna rozbudowa sieci kosztowna • Koszty energii z wiatru wysokie • EJ dają energię tanio i niezawodnie. Budując je ograniczymy podwyżki cen prądu powodowane przez OZE.
Niemcy 2012 - okres ciszy wiatru przez dwa tygodnie, 1-16 kwietnia! Niemcy 2012 - okres ponad 3 miesięcy, wykazuje zupełną ciszę wiatrową trwającą od 1 do 16 kwietnia na Morzu Północnym – a także na lądzie. Co będzie jeśli wiatr stanie się istotnym źródłem prądu w skali kraju?
Przykładowe czasy trwania ciszy wiatrowej Niemcy, 28,7 tys MWe listopad 2011 Wielka Brytania, 5200 MWe Cisza w dniu 21.12.2010 W ciągu 24 dni cała flota wiatraków w Niemczech dostarczyła tylko: • 30% mocy szczytowej przez zaledwie 2 dni • 15% przez 4 dni • 7 – 8% przez 5 dni • 4 – 5% przez 2 dni • 2-2,5%.......11 dni. . Lata 2008-2010 % czasu poniżej 2,5% mocy – 8% a poniżej 1,25% mocy – 3,09%.
Polskie elektrownie szczytowo-pompowe mogą zmagazynować niecałe 8 GWh
Na ile starczą zapasy energii w hydroelektrowniach w Polsce? • Greenpeace żąda: OZE ma pokryć 50% potrzeb ( w tym połowa z wiatru) • Polska w 2011 r. zużywała rocznie 157,91 TWh, a więc wiatr miałby dać średnio moc 4 GWe • Gdy brak wiatru -, trzeba deficyt mocy pokryć ze zbiorników regulacyjnych elektrowni wodnych. • Całkowita energia zmagazynowana max. 7,8 GWh, • Czas pracy w zastępstwie wiatraków 2 godziny • A co potem?
Czy lekarstwem jest przesyłanie energii z sąsiednich krajów? Główną różnicą i zaletą przy produkcji czystej energii jest to, że małe generatory można ulokować blisko miejsc gdzie potrzebna jest energia” (Greenpeace obiecuje – ale radzi budować sieć na wielkim obszarze by przesyłać nią energię). Zmiany mocy wiatru występują na dużych obszarach jednocześnie. Przykład – moc wiatru w Wielkiej Brytanii i w Niemczech. Wzrost i spadki mocy od 100% do 10% i od 85% do 0% występują jednocześnie w obu obszarach
Obietnice- i realia OZE Obietnice – wiatrak i ogniwo słoneczne w każdym domu Sieć nie potrzebna, każdy ma własne zasilanie Rzeczywistość: wysokie subsydia składają ludność do budowy mikro źródeł, ale dostaw dla sieci to nie równoważy. Niemcy: konieczne dla OZE ulepszenie 4400 km istniejącej sieci, 3800 km nowych linii wysokiego napięcia - €20 mld w ciągu 10 lat. Propozycje: wiatraki na morzu od Danii wokoło Hiszpanii do Włoch – sieć 30 mld euro Panele słoneczne - Afryka od Atlantyku do Zatoki Perskiej - 100 GW DESERTEC 400 mld euro
Czy ceny wiatraków maleją?Koszty inwestycyjne na lądzie – rosną. • Dane do 2008 r.- z Northwest Power Council, dla 2011-ł212 dane z literatury. • W Polsce, gmina Karlino. Maj 2012 51,5 Mwe, 84 mln euro, czyli 1,63 mln euro/Mwe. • Granite Reliable Power Windpark 99 MWe, Vestas 3 MWe, 2,778 mln USD/MWe czyli 2,1 mln euro/MWe
Nakłady inwestycyjne na morskie farmy wiatrowe… też rosną Wg „Morski wiatr kontra atom” nakłady inwestycyjne na MFW to 3,5 mln euro/MW - 3 x większe niż w 2001 roku. I to na MW mocy maksymalnej – na MW mocy średniej 2,5 x więcej.-
Wzrost nakładów inwestycyjnych na MFW wg danych brytyjskich • Nakłady inwestycyjne dla MFW Horns Rev o mocy 160 MW ukończonej w 2002 roku i dla MFW Nystedt o mocy 165 MW wyniosły 1,68 mln euro/MW. W 2008 r. koszty wyceniano na 2,5 do 2,8 mln euro/Mw. Obecnie – 4 mln euro/MW.
Produkcja energii zależy od mocy średniej, a nie maksymalnej. Dane ze studium Ernst and Young + PSEW Uwaga – inna skala Mylące jest podawanie nakładów inwestycyjnych na MW mocy maksymalnej. Dla wiatru na lądzie dostaje się z 1 MW najwyżej średnio 0,26 MW, dlatego koszt mocy średniej jest 4-krotnie wyższy niż maksymalnej.
Nakłady na farmę słoneczną: 15,8 mln euro/MWe mocy średniej • 7 mln zł będzie kosztować budowa elektrowni słonecznej o mocy 1 MW, która ma powstać na lotnisku w Gryźlinach koło Olsztyna.. PAP | 06-09-2012 • Współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej to stosunek liczby godzin pracy na pełnej mocy do liczby godzin w roku. • Najwyższy współczynnik w Polsce to 0,103. • Moc średnia w Gryźlinach wyniesie 0,103 MWe, • Koszty na jednostkę mocy średniej wyniosą • 7 mln zł/0,103 MWe /4,3 zł/euro = 15,8 mln euro /MWe. • Ale elektrownia słoneczna pracuje 20 lat – nie 60 jak EJ.
Koszty energii elektrycznej z różnych źródeł Francja Węgiel 67 €/MWh Gaz - 69 €/MWh EPR będzie 75 €/MWh. Farmy wiatrowe, obecnie180-200 €/MWh, MFW będzie - 102 €/MWh Ogniwa fotowoltaiczne - ponad 150 €/MWh Niemcy MFW- 190 €/MWh Ogniwa fotowolt. 127-195 €/MWh EJ – „windfall gains” Polska Wg Ernst and Young, 2012, koszt energii elektr. przy 60 zł/t CO2 : • Węgiel kamienny = 282 zł/ MWh, • Elektrownia gazowa = 314 zł/MWh • Elektrownia jądrowa = 313 zł/MWh • Kogeneracja biomasowa - 393 zł/MWh. • Lądowa farma wiatrowa 466 zł/MWh • Elektrownie biomasowe- 487 zł/MWh. • Morskie farmy wiatrowe - 713 zł/MWh, • Fotowoltaika 1091 zł/MWh
Ceny energii z OZE wg projektu ustawy o OZE z dn. 4.10.2012, (EJ wg EY)
Ceny energii elektrycznej w różnych krajach Cena dla gospodarstw indywidualnych we Francji 0,15 €/kWh, 2 x mniejsza niż w Niemczech 0,27 €/kWh
Energia jądrowa jest tańsza niż energia z wiatru czy ogniw słonecznych • W Niemczech za energię z morskich farm wiatrowych 190 euro/MWh We Francji ze energię z EJ II gen. 42 euro/MWh, prognoza dla EJ III gen. 70 euro/MWh za prąd z ogniw na dachach płaci się 195 euro/MWh W Polsce ze prąd z elektrowni systemowych 198 zł/MWh, a z MFW 198 + 286 = 484 zł/MWh… a PSEW żąda dużo więcej… Chcemy budować EJ, żeby ceny prądu nie rosły!
Dziękuję za uwagę Tlumy na plazy kolo EJ Vandellos w Hiszpanii,