Energetyka jądrowa to bezpieczeństwo energetyczne i zero emisji CO2
Planowany w projekcie Polityka energetyczna Polski 2040 (PEP2040) rozwój energetyki jądrowej daje nam gwarancje skutecznego obniżenia emisyjności naszej energetyki.
Teresa Wójcik: Niemcy zamykają elektrownie jądrowe, zapowiadają likwidację energetyki węglowej. Deklarują przyspieszone wprowadzenie 100 proc. energetyki odnawialnej. Czy taki program jest realny?
dr Józef Sobolewski: Nie jest możliwe oparcie systemu energetycznego, tak dużego państwa jak Niemcy i do tego tak uprzemysłowionego, w 100 proc. na OZE, czyli głównie na niestabilnych źródłach wiatrowych i fotowoltaice. Obecnie, w pewnym uproszczeniu można powiedzieć, że Niemcy mają trzy systemy energetyczne. To znaczy przy założeniu uśrednionego zapotrzebowania na moc na poziomie 50 GW mają mniej więcej tyle samo zainstalowane w źródłach stabilnych (węgiel, atom, gaz), tyle samo w energetyce wiatrowej i prawie tyle samo w fotowoltaice, czyli w sumie mniej więcej 150 GW. W 2017 roku te prawie 100 GW zainstalowane w wietrze i fotowoltaice wytworzyło niecałe 23 proc. niemieckiej energii elektrycznej. Prawie 67 proc. zostało wytworzone z węgla, gazu i atomu, zaś około 10 proc. z dwóch źródeł: biomasy i energetyki wodnej. Ponieważ rozwój wytwarzania z tych ostatnich dwóch źródeł jest ograniczony i praktycznie już wyczerpany, dalszy rozwój OZE to wiatr i fotowoltaika, które jak widać są mało efektywne. Ponieważ wyprodukowana energia elektryczna musi być natychmiast zużyta, zwiększanie zainstalowanej mocy źródeł niestabilnych powoduje tylko zwiększenie wytwarzania energii, której nikt nie potrzebuje, a za którą w Niemczech trzeba zapłacić wytwórcom OZE. Oczywiście są kraje, które są w stanie działać w 100 proc. na tzw. źródłach odnawialnych. To górzysta Norwegia z energią wodną i wulkaniczna Islandia z energią geotermalną. Jedyne w miarę stabilne, ale ograniczone źródło energii odnawialnej w Niemczech to biomasa (w 2017 nieco ponad 7 proc. wytworzonej energii). Obecnie większość zwolenników wiąże OZE z brakiem emisji gazów cieplarnianych. Jeśli tak, to dlaczego energetyka jądrowa nie należy do OZE, bo przecież pod względem całkowitej emisji CO2 może konkurować tylko z energetyką wiatrową. Istnieje zasadnicza różnica pomiędzy deklaracjami a rzeczywistością. Niemcy, mimo gigantycznych wydatków na OZE, nie osiągną swojego celu na rok 2020.
Niemcy dość konsekwentnie realizują program swojej „Energiewende”. Dlaczego jednak pomimo ogromnych środków zainwestowanych w ten program, poziom emisji dwutlenku węgla u naszych sąsiadów jest mniej więcej taki sam jak w Polsce.? A w niektórych okresach nawet nieco wzrasta?
Tak, to prawda, jeśli mówimy o całkowitej emisji, a nie o tej związanej z wytwarzaniem energii elektrycznej. Eurostat podaje, że emisje CO2 przypadające na jednego mieszkańca są w Niemczech większe (9,3 ton na rok) niż w Polsce (7,8 ton na rok) i dużo większe niż we Francji (5,0 ton na rok) i faktem jest, że w ostatnich latach w Niemczech emisja wzrasta w skali około 1 proc. na rok. W całkowitym zapotrzebowaniu na energię (ciepło, transport, etc.) na poziomie pierwotnych nośników energii 80 proc. energii zużywanej w Niemczech pochodzi z ropy, węgla i gazu. Na tym poziomie energia z wiatru i fotowoltaiki to w 2017 r. w sumie 3,1 proc.. Niemcy wydali na Energiewende ponad 250 miliardów euro. Poza tym otwarcie przyznali w umowie koalicyjnej CDU-SPD, że Energiewende to także setki tysięcy miejsc pracy w Niemczech i dlatego należy dbać o jej eksport.
Wiadomo, że wiatr i słońce są niestabilnym źródłem energii. Lobbyści energetyki odnawialnej przekonują, że mimo to jest możliwe utrzymanie na koniecznym stałym poziomie dostaw napięcia z OZE do sieci. Dzięki magazynom energii, które będą coraz więcej jej dostarczać, gdy pogoda uniemożliwi pracę elektrowni wiatrowych i słonecznych. Czy jednak naprawdę możliwe jest techniczne magazynowanie energii na taką skalę? I czy byłoby opłacalne? A jeśli nie - to dlaczego?
Magazyny energii to mit. Większość osób, która o tym mówi polega na wiedzy o tym co to jest akumulator samochodowy. Stworzenie magazynów energii dla dużych systemów energetycznych to nie problemy technologiczne, ale niemożność pokonania podstawowych praw fizyki, w szczególności niemożność ominięcia barier gęstości energii na jednostkę masy i zasad termodynamiki. Nie chciałbym epatować liczbami, ale jeśli weźmiemy nasze zapotrzebowanie na energię elektryczną, rocznie to jest to około 170 000 GWh. Pracujący non stop blok węglowy o mocy 1000 MW wytwarza na dobę 24 GWh (5 proc. naszego średniego zapotrzebowania). Największy magazyn energii - oparta na energii grawitacyjnej elektrownia szczytowo-pompowa w USA - jest w stanie dostarczyć 44 GWh, czyli zapewni zasilanie naszego systemu przez 2,5 godziny. Bazujący na bateriach Tesli magazyn w Australii (0,13 GWh) w ogóle nie zapewni nam zasilania w skali kraju. Porównując go do bloku węglowego 1000 MW jest w stanie zapewnić zasilanie równoważne 8 minutom (!) pracy bloku. Maksymalna energia zgromadzona w naszych polskich elektrowniach szczytowo-pompowych to około 8 GWh. Jeśli chodzi o ekonomię to najtańsze obecnie są elektrownie szczytowo-pompowe, wspomniany magazyn australijski (według australijskiej prasy) to w przeliczeniu na złotówki koszt grubo ponad 5000 zł/MWh. Generalnie to bardziej złożony problem i wymaga więcej czasu na wyjaśnienie.
Jeśli konieczna jest realizacja polityki ochrony klimatu poprzez konsekwentną redukcję emisji CO2 (ostatecznie do wartości zerowej) - to jakie sektory energetyki należałoby promować? Gazowy, geotermię, hydroelektrownie, siłownie jądrowe?
Z punktu widzenia redukcji emisji CO2 należy promować energetykę bezemisyjną albo niskoemisyjną, zachowując neutralność technologiczną. Najważniejszym wskaźnikiem powinna być emisja na jednostkę wyprodukowanej energii a nie udział OZE. Uważam, że stawianie elektroenergetyce przez Unię Europejską celów OZE jest błędem. Powinno się stawiać wyłącznie cele redukcji emisji, a w jaki sposób do tego dojdziemy, to już nasza sprawa. Zawsze w takiej sytuacji porównuję dwa kraje o porównywalnym zapotrzebowaniu na energię elektryczną. Niemcy z gigantyczną mocą w wietrze i słońcu oraz Francję bazująca na energetyce jądrowej. Z danych Europejskiej Agencji Środowiska za 2015 emisja CO2 na jednostkę energii elektrycznej w Niemczech jest 10-krotnie większa niż we Francji. A na dodatek cena energii dla gospodarstw domowych we Francji to połowa tego co w Niemczech. Nie jestem przeciwnikiem OZE, bo każdy rodzaj wytwarzania może w systemie elektroenergetycznym znaleźć miejsce dla siebie. Jestem tylko przeciwko narzucaniu nam rozwiązań, w które inni zainwestowali i teraz chcieliby na tym i na nas zarobić. Na energetykę patrzę inaczej. Jeśli odbiorca energii decyduje o tym kiedy tej energii potrzebuje, bazę powinny stanowić źródła stabilne, dające energię 24 godziny przez 7 dni w tygodniu (24/7), uzupełniane źródłami niestabilnymi, o ile jest to ekonomicznie uzasadnione i nie zagraża stabilności systemu. Powinny być brane pod uwagę koszty wytworzenia, emisyjność i dostępność pierwotnych nośników energii.
Czy to znaczy, że dla Polski byłoby korzystne zbudowanie sektora energetyki jądrowej? Co z kosztami takiego programu?
Tak, jestem zdecydowanym zwolennikiem powstania takiego sektora. Energetyka jądrowa to bezpieczeństwo energetyczne, to zapewnienie dostaw energii 24/7 dla każdego i po akceptowalnej cenie. Planowany w projekcie Polityka energetyczna Polski 2040 (PEP2040) rozwój energetyki jądrowej daje nam gwarancje skutecznego obniżenia emisyjności naszej energetyki, pozwalające na racjonalne ograniczenie zużycia węgla. Koszty są wysokie. W skali realizacji całego zaplanowanego programu mogą wynieść 15-16 mln złotych na zainstalowany 1 MW mocy, co biorąc pod uwagę efektywną moc, jest równoważne kosztom morskich farm wiatrowych. Uśrednione koszty wytwarzania w okresie czasu życia elektrowni jądrowej to 150 złotych za MWh przy założeniu kosztów kapitału inwestycyjnego na poziomie 3 proc…
Uważam, że propozycje zapisane w PEP2040 są wyważone dla wszystkich źródeł energii i takie powinny pozostać, bo to gwarantuje bezpieczeństwo energetyczne.
Rozmawiala Teresa Wójcik.
