Koło Naukowe Geografii Ekonomicznej Szkoła Główna Handlowa 22.04.2009 Warszawa

1. Debata "Jeśli nie węgiel to co?" Koszty i bezpieczeństwo elektrowni atomowych Dr inż. A. Strupczewski Wiceprezes Stowarzyszenia Ekologów na Rzecz Energii Nuklearnej SEREN A.Strupczewski@cyf.gov.pl Koło Naukowe Geografii Ekonomicznej Szkoła Główna Handlowa 22.04.2009 Warszawa

2. Czy energia jądrowa jest nam potrzebna? Węgiel powinniśmy zachować dla przyszłych pokoleń – jest on podstawowym surowcem dla chemii, nie powinniśmy go spalać. Wydobycie węgla w Polsce maleje, bo tanie złoża się kończą, a wydobycie z głębszych pokładów jest nieopłacalne, Spalanie węgla to emisja CO2 i zanieczyszczenie atmosfery – chcemy mieć czyste powietrze i żyć dłużej i zdrowiej! OZE są drogie – a wzrost kosztu energii elektrycznej to nie tylko wzrost naszych rachunków za elektryczność, ale wzrost kosztów wszystkich towarów i usług. Wiatr jest bardzo niewygodnym źródłem energii bo wieje kiedy chce, a nie wtedy, kiedy go potrzebujemy.

3. Struktura energetyki w Polsce jest przestarzała W UE główneźródło elektrycznościto EJ – czyste, bezpieczne, nie powodujące efektu cieplarnianego i dające tanią elektryczność... Polska spala węgiel – zmniejszyliśmy emisje, ale mimo to produkty spalania zanieczyszczają atmosferę Zasoby węgla w dotychczas pracujących kopalniach zaczną się wyczerpywać w połowie lat 20-tych, a budowa nowych kopalni by eksploatować złoża położone na większych głębokościach i trudniejsze do wydobycia będzie znacznie bardziej kosztowna.

4. Kraje na całym świecie podejmują budowę nowych elektrowni jądrowych Francja 2 Litwa 1 Czech Rep. 2 Slowacja3 Slovenia 1 Romania 3 Bulgaria 1 Turkey 2 Szwajcaria 1 Russia 42 Ukraine 2 Finlandia 3 Japan 12 North Korea 1 South Korea 7 China 63 India 23 Vietnam 2 Indonesia 1 Kazakhstan 1 Armenia 1 Canada 2 USA 32 Mexico 2 Argentina 1 Brazil 1 Zaplanowano lub zaczęto budowę ponad 240 nowych elektrowni jądrowych Israel 1 Iran 5 Pakistan 4 Egypt 1 South Africa 25 Visits by ASME Source: World Nuclear Association (as of Dec. 8, 2006) in Nuclear Energy Insight, January 2007 + WNA 2007/2008

5. Europa i świat zmienia front – społeczeństwo i władze popierają energetykę jądrową Wg IAEA moc EJ na świecie wzrośnie w 2030 r z obecnych 372 GWe do • 473 GWe (wariant z niskim tempem rozwoju) • 748 GWe (wariant z wysokim tempem rozwoju ) Francja zbuduje drugi reaktor EPR 1650 MWe, początek budowy w 2011 r. Przewidywane koszty energii elektrycznej o 50% niższe niż z gazu lub węgla. Zastąpi 2 mld m3 gazu rocznie. Wielka Brytania – zaplanowano 14 000 MWe Szwajcaria Firma Atel - 1600 MWe. Wniosek ma silne poparcie miejscowej ludności i władz kantonalnych. Szwecja – budowa nowych elektrowni jądrowych Włochy- straciliśmy 20 lat i 50 miliardów euro przez wycofanie z energetyki jądrowej, teraz intensywna budowa Słowacja, Czechy, Białoruś, Bułgaria, Rumunia, Litwa, Rosja...

6. Czemu energetyka jądrowa stała się tańsza od innych źródeł energii? Ogromny wzrost niezawodności i dyspozycyjności – współczynniki wykorzystania mocy zainstalowanej niespotykane wśród innych źródeł energii. Ograniczenie nakładów inwestycyjnych mimo osiągnięcia znacznego wzrostu bezpieczeństwa. Korzyści dla zdrowia człowieka i środowiska – brak emisji tlenków siarki, azotu, pyłów, metali ciężkich. Wyniki programu UE ExternE wykazały że EJ należą do źródeł energii o najmiejszych kosztach zewnętrznych. Brak emisji CO2 – nie płaci się kar za emisję. Energetyka jądrowa bierze pełną odpowiedzialność za unieszkodliwianie odpadów i zapewnia fundusze na ich usuwanie z biosfery i na likwidację EJ

7. Współczynniki obciążenia dla EJ stale rosną http://www.nei.org/newsandevents/newsreleases/setrecordhighs/

8. Jaki będzie współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej w nowej EJ w Polsce? W 2007 roku średni współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej dla WSZYSTKICH bloków EJ na całym świecie wyniósł 85%- W 2007 średni współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej dla wszystkich 104 bloków EJ w USA wyniósł 91,8% Gdy po 23 latach procesów sądowych Greenpeace przegral i EJ Watts Bar 1 zaczęła pracę, pracowała bezpośrednio 570 dni. Dostawcy reaktorów III generacji np EPR gwarantują współczynnik wykorzystania mocy zainstalowanej powyżej 90% Polska Grupa Energetyczna w swych analizach przyjęła. że wartość jego wyniesie 90%

9. Nakłady inwestycyjne Nakłady inwestycyjne na elektrownie jądrowe są wyższe niż na elektrownie węglowe, bo obejmują koszty wielokrotnych układów zabezpieczających , zrobionych z elementów najwyższej jakości i niezawodności i rezerwowanych tak że tam gdzie potrzeba 1 pompy mamy 4 pompy niezależnie zasilane i sterowane, a więc 1 potrzebną i 3 w rezerwie. To kosztuje, ale za to elektrownia jądrowa jest dobrym sąsiadem – zapewnia bezpieczeństwo i czyste powietrze, wodę i glebę – przez 60 lat swej pracy. Reaktory III generacji wykorzystują nowe podejście do zapewnienia bezpieczeństwa – np.. reaktor AP 1000 wykorzystuje zjawiska naturalne jak siła ciążenia, konwekcja naturalna, różnica ciśnienia gazów - do zapewnienia bezpieczeństwa przy redukcji ilości kosztownych urządzeń zasilających, pomp, zaworów, rurociągów i kabli.

10. Redukcja ilości urządzeń w nowoczesnych elektrowniach jądrowych- przykład AP1000

11. Koszty inwestycyjne wg ocen organizacji międzynarodowych Wg OECD – dane z lutego 2009 – jednostkowe nakłady inwestycyjne na elektrownie, bez oprocentowania kapitału • Węglowe w USA – 2300 USD/kWe • Węglowe w Europie 1700 USD/kWe • Węglowe na parametry nadkrytyczne USA - 2700 USD/kWe • Węglowe na parametry nadkrytyczne Europa - 2000 USD/kWe • Jądrowe USA - 5500 USD/kWe • Jądrowe Europa - 3600 USD/kWe Wg ocen francuskich koszty EJ z reaktorem PWR w Europie to 2420 euro/kWe.

12. Ile będą kosztowały bloki jądrowe budowane w Polsce? Koszty wg rzeczywistych kontraktów bez oprocentowania kapitalu EJ Florida, AP 1000 USA pierwszy blok 4166 €/kWe, drugi 2735€/kWe Olkiluoto 3, z opóźnieniami i dodatkowymi kosztami 2940€/kWe Flammanville 3, EPR pierwszy w nowej serii 2420 €/kWe, Przewidywany koszt EPR Polska – mniej ze względu na krzywą uczenia się przemysłu jądrowego, więcej - bo to pierwszy blok w Polsce Przyjmijmy dla 1 bloku o 50% więcej niż dla Flammanville czyli 3600 €/kWe dla drugiego bloku w Polsce i następnych jak we Flammanville 2420 €/kWe Po doliczeniu oprocentowania kapitału podczas budowy daje to dla 1 bloku 4680 €/kWe a dla następnych w Polsce 3220 €/kWe

13. Ile wynosi różnica nakładów na budowę EJ i EW? Przyjęliśmy pesymistycznie nakłady jednostkowe na budowę EJ w Polsce z oprocentowaniem kapitału równe dla 1 bloku 4680 €/kWe a dla następnych w Polsce 3220 €/kWe Dla elektrowni węglowej wg kontraktów zawartych w 2008 roku w Polsce nakłady inwestycyjne wyniosły od 1660 €/kWe w przypadku budowy elektrowni na terenie zagospodarowanym do 1900 €/kWe dla nowej lokalizacji. Przyjmiemy do dalszych porównań koszt 1600 €/kWe. Różnica nakładów inwestycyjnych to 3 mld euro/1000 MWe dla pierwszej EJ, 1,6 mld euro/1000 MWe dla następnych.

14. Zyski paliwowe - EJ tańsze od węgla nawet bez uwzględnienia kosztów zewnętrznych Elektrownia jądrowa o mocy 1000 MWe produkuje rocznie 8760 h/a x0,91x1000 MWe = 7,97 TWh. Koszty paliwa jądrowego wynoszą przy tym 40 mln euro/rok. Koszty utrzymania ruchu są nieco wyższe dla EJ niż dla EW, około 2 euro/MWh, czyli dla bloku 1000 MWe około 16 mln euro/rok Elektrownia węglową z dwoma blokami 2x800 MWe na parametry nadkrytyczne o sprawności 43% - zużycie węgla 0,38 mln ton/TWh, a odpowiednia emisja CO2 będzie równa 0,8 tony CO2/MWh. Przy cenie węgla 55 euro/tonę otrzymamy koszty paliwa dla elektrowni węglowej produkującej 7,97 TWh /rok równe 0,38 x 55 x 7,97 = 166,6 mln euro/rok, a opłaty za emisjęprzy 39 euro/tonę CO2 wyniosą 248,6 mln euro/rok Razem koszt węgla i emisji CO2 wyniesie 415 mln euro/rok. Różnica kosztów w ciągu roku to 359 mln euro/rok.

15. Czas potrzebny na zwrot różnicy nakładów na EJ i EW Dla 1 bloku jądrowego w Polsce, 3000 /359 = 8.4 roku. Dla następnych EJ w Polsce 1600 /359 = 4,5 roku Potem EJ będzie przynosić zyski powyżej 300 mln euro/rok. Uwaga: Powyższe porównanie dotyczy bloków węglowych bez instalacji wychwytu i składowania CO2. NAKŁADY INWESTYCJNE NA BLOKI Z INSTALACJAMI CSS SĄ WYŻSZE NIŻ DLA EJ. Dodatkowo wychwyt CO2 spowoduje utratę od 20 do 30% mocy, a więc koszty paliwa wzrosną o 20-30%. Przy podobnych nakładach inwestycyjnych EJ będą dawać tańszy prąd od pierwszej chwili.

16. Przewidywane koszty w Finlandii, oprocentowanie kapitału 5%, czas pracy 8000 h/a, dla wiatru 2200 h/a El 06, EL 13 cena energii elektrycznej w Skandynawii w 2006 i 2013 roku

17. Ocena porównawcza kosztów dla węgla i EJ wg. ekspertów fińskich Ceny ze stycznia 2008 r. Oprocentowanie kapitału w czasie budowy i wszystkie koszty właściciela elektrowni objęte w ocenie kosztów. Dla EJ przyjęto czas budowy równy 6 lat, dla pozostałych źródeł energii czasy budowy przyjęto krótsze. Realną wysokość oprocentowania przyjęto równą 5% rocznie. nakłady inwestycyjne wynoszą dla nowej EJ 2,75 mld € za 1000 MWe. dla elektrowni węglowej 1,3 mld €/ 1000 MWe. Różnica wynosi więc 1,450 mld €/1000 Mwe Koszty paliwowe to dla węgla 26,19 €/MWh, a dla EJ 5 €/MWh. Różnica cen dla bloku o mocy 1000 Mwe dającego 8 TWh to170 mln €/a. Opłata za emisję CO2 = 148 mln €/a, razem różnica 318 mln euro/rok Czas zwrotu różnicy nakładów 4,6 roku.

18. Greenpeace – krytyka Austrii za import prądu z elektrowni jądrowych • http://www10.antenna.nl/wise/index.html?http://www10.antenna.nl/wise/534/5200.html • published by WISE News Communique • „Nuclear power imports have been rapidly growing: ca. 1.5% of Austria's electricity consumption was of nuclear origin before liberalization, and Austria's "clean" hydropower exports then outweighed by far the nuclear portion in overall import. At present, nuclear power imports seem to account for around 12.5% of the country's consumption.” • Wienstrom, has evaded the ElWOG provision with the complicity of the Ministry of Economic Affairs, and is importing nuclear electricity from CEZ ... the electricity actually came from the Dukovany nuclear power plant. • Powód importu – energia elektryczna pochodzenia nuklearnego jest po prostu tańsza.

19. Czy elektrownie jądrowe grożą nam podczas normalnej pracy? Emitują one promieniowanie – bardzo mało, ale jednak... Więc czy małe dawki promieniowania są groźne?

20. Promieniowanie -nieodłączny element naszego środowiska 20

21. Emisje z EJ: małe i wciąż zmniejszane 21

22. W rejonach o podwyższonym tle promieniowania mniej ludzi umiera na raka Badano mieszkańców prowincji Yangjiang w Chinach (max.6,4 mGy/rok) , rejonu Kerala w Indiach (max 35 mGy/rok) , Ramsar w Iranie, gdzie średnia mocy dawki wynosi 10,2 mGy/rok, a max moce dawki sięgają 260 mGy/rok. Dziesiątków innych obszarów o podwyższonym promieniowaniu W żadnym z tych rejonów nie wykryto zwiększonej umieralności na raka Badania w USA - wszystkie wynikiwskazują, że wysokiemu tłu promieniowania towarzyszy niska umieralność na raka. Rzeczywiste częstości zachorowania na raka płuc w 6 stanach USA o najwyższym tle promieniowania wynoszą średnio 44/rok na 100 000 mieszkańców, a w stanach o najniższym tle promieniowania 73/rok na 100 000 mieszkańców

23. Tam gdzie promieniowanie gamma jest wysokie – (rys. z lewej)zapadalność na raka jest mała (rys. z prawej) [Duport 02]

24. Umieralność na raka niższa dla stanów USA o wysokim tle promieniowania. Linia pozioma i białe kółko pokazują umieralność i wartość tła dla USA jako całości [Frigerio 73] Tło promieniowania, mrem/rok

25. Wysokie promieniowanie (Chiny)– niska umieralność na raka Średnie dawki roczne w terenie o podwyższonym promieniowaniu (HBRA) wynoszą 6,4 mSv, a w terenie kontrolnym (CA) 2.4 mSv, populacja 100 000 osób, badania trwają już 15 lat, a obejmują ponad 30 lat. Umieralność na choroby nowotworowe ( poza białaczką) wśród osób od 40 do 70 lat: ·w CA 168/100 000 ·w HBRA 143.8 /100 000 Otrzymana negatywna korelacja umieralności na raka i mocy dawki jest wyrażona współczynnikiem ujemnym o wartości ERR = -0.11 ” · Prowadzone już od wielu lat badania w Chinach systematycznie dają wyniki sugerujące dobroczynne działanie promieniowania jonizującego na organizm człowieka

26. Stocznia Shippingport w USA: umieralność na raka mniejsza wśród pracowników napromieniowanych Umieralność na raka o 24% mniejszaw grupie dawek powyżej 5 mSv niż w grupie kontrolnej złożonej z pracowników tej samej stoczni, którzy nie byli napromieniowani

27. Dzieciom też nic nie grozi Instytut Ochrony Radiologicznej Wielkiej Brytanii (NRPB), 1999 r: „Wyniki nowego wielkiego studium epidemiologicznego nie zgadzają się z tezę, że narażenie rodziców na promieniowanie przed poczęciem dziecka jest przyczyną białaczki i chłoniaka u dzieci” COMARE, najnowszy raport, w którym użyto najbardziej czułych metod statystycznych: „Nic nie wskazuje na zwiększenie zachorowalności na jakiekolwiek dziecięce choroby nowotworowe w promieniu 25 km od elektrowni jądrowych

28. Terapia jodowa – a dawki po bombie.Efekty zależą od mocy dawki

29. Dawki promieniowania wokoło EJ są tak małe, że nie powodują żadnych skutków Dawki na granicy EJ Zalecenia i wymagania Tło naturalne

30. Możemy się więc nie obawiać elektrowni jądrowej przy normalnej pracy. Ale jak się zabezpieczyć przed awarią? Wymagania EUR: maksymalnie wykorzystać zjawiska naturalnew systemie bezpieczeństwa EJ

31. Po awarii w reaktorze PWR moc maleje – a w reaktorze w Czarnobylu wzrosła. Reaktor w Czarnobylu- przy grzaniu moc rośnie Reaktor wodny- przy grzaniu wody moc maleje

32. Naturalne cechy bezpieczeństwa EJwg EUR:np. wykorzystanie siły ciężkości • Wykorzystanie sił przyrody by uzyskać maksymalną niezawodność układów bezpieczeństwa • Podczas normalnej pracy pręty bezpieczeństwa wiszą nad rdzeniem, utrzymywane w górze przez elektromagnesy. • W razie awarii, lub utraty zasilania elektrycznego, pole magnetyczne znika i pręty spadają do rdzenia pod wpływem siły ciężkości. • W reaktorach wodnych spadek pręta bezpieczeństwa zawsze obniża moc • W Czarnobylu wprowadzanie prętów bezpieczeństwa powodowało dodatkowy przejściowy wzrost mocy

33. Układ wielu barier - bezpieczeństwo zachowane w razie utraty dwóch, a nawet trzech z nich. Układ barier w EJ: 1. Pastylki paliwowe, 2. Koszulka cyrkonowa, 3. Zbiornik reaktora, 4. Obudowa bezpieczeństwa Awaria ze stopieniem rdzenia zdarzyła się w reaktorze PWR w TMI (USA). Utracono bariery 1 i 2, ale zbiornik reaktora (bariera 3) – i obudowa bezpieczeństwa (bariera 4) pozostały szczelne Awaria w TMI nie spowodowała żadnych szkód zdrowotnych

34. EJ zbudowana zgodnie z wymaganiami EUR nie stwarza zagrożenia nawet po awarii Po awariach uwzględnionych w projekcie (aż do rozerwania obiegu pierwotnego) nie potrzeba żadnych działań dalej niż 800 m od EJ Nawet po hipotetycznych ciężkich awariach nie ma zagrożenia dla ludności poza strefą wyłączenia EJ: Nie potrzeba wczesnych działań ochronnych po awarii dalej niż 800 m od EJ (granica strefy wyłączenie wokoło EJ) Nie potrzeba działań średnio terminowych dalej niż 3 km od EJ Nie potrzeba działań długoterminowych ( ewakuacja, ograniczenie spożycia płodów rolnych) dalej niż 800 m od EJ Skutki ekonomiczne ograniczone Takie bezpieczeństwo zapewniają EJ z EPR budowane w Finlandii i we Francji, lub AP 1000 i ABWR (USA)

36. Skutki Czarnobyla- przykład największej rozbieżności między prawdą a propagandą Opinia Międzynarodowej Organizacji Zdrowia i UNSCEAR (2000): podjęte środki były przesadne, ewakuacja spowodowała więcej szkód niż pożytku, na tereny wokoło Czarnobyla należy wrócić! Mit, który szerzą przeciwnicy EJ: „tak strasznej katastrofy nie było w historii ludzkości!” Prawda: Zginęło razem około 60 osób, głównie strażaków, i wykryto około 4000 przypadków niemego raka tarczycy u dzieci, – nie daje on oznak chorobowych, jest z zasady uleczalny. NIE MA wzrostu zachorowań na raka i białaczkę wśród likwidatorów pożaru, ani wśród społeczeństwa. NIE MA żadnych skutków dziedzicznych – deformacje płodu zdarzają się niestety we wszystkich społeczeństwach i latach.

39. Dane pokazują, że nie promieniowanie, ale dostępność elektryczności decyduje o zdrowiu i długości życia

40. Moc promieniowania w miasteczku Czarnobyl – i w Warszawie Czarnobyl – moc dawki na tanku używanym do odkażania elektrowni 0,02 mikroSv/h = 0,17 mSv/rok Warszawa przed Pałacem Kultury Moc dawki w powietrzu 0,32 mikroSv/h = 2,5 mSv/rok

41. Moc promieniowania w miasteczku Prypeć1 km od elektrowni W centrum miasteczka Prypec, 0,96 mikroSv/h = 8,5 mSv/rok W miasteczku Prypec, na gruncie 1,54 mikroSv/h = 13,4 mSv/rok Maksymalna moc dawki w Prypeci – 4 mikroSv/h = 35 mSv/rok

42. W osiedlu Ramsar, Iran, moce dawki dochodzą do 1100 mSv/rok W Ramsar, w domu mieszkalnym 126 mikroSv/h = 1106 mSv/rok W Ramsar, na łóżku 14,3 mikroSv/h = 123 mSv/rok

43. Promieniowanie w Guarapari – wyższe niż w Czarnobylu i Prypeci Guarapari, na plaży, 27 mikroSv/h = 237 mSv/rok Guarapri - rodzina na plaży, 5 mikroSv/h = 43 mSv/rok

44. Wnioski z konferencji „XX lecie Czarnobyla” Zgony: 50 likwidatorów, 9 dzieci Średnie dawki dla ludności wyniosły 17 mSv, Dla osób indywidualnych od 0,1 do 380 mSv. Są one niższe niż dawki otrzymywane przez wiele osób w Indiach, Iranie, Brazylii, Chinach, Francji, Finlandii itd. (25 mSv na rok bez złych skutków!) Wokoło Czernobyła NIE MA wzrostu zachorowań na raka, białaczkę, uszkodzeń płodów, SĄ: utajone raki tarczycy, depresje nerwowe, apatia, bieda. Wbrew faktom, Greenpeace twierdzi że Czernobyl spowodował wady dziedziczne – ale Raport ONZ podaje prawdę

45. Wnioski: nie grozi nam awaria Reaktor w Czarnobylu był zaprojektowany na wzór reaktorów wojskowych, reaktory jakie powstaną w Polsce będą inne. Awaria taka jak w Czarnobylu jest w nich fizycznie niemożliwa. Nawet w razie najcięższej awarii w przyszłej elektrowni jądrowej w Polsce zagrożenie sięga nie dalej niż 800 metrów od reaktora

46. Koszty zewnętrzne dla typowej lokalizacji w UE-15 [Rabl 04] PFBC- spalanie w złożu usypanym pod ciśnieniem, CC- cykl kombino- wany, PWR otw. – cykl paliwowy otwarty, PWR zamk. - cykl paliwowy zamknięty

47. Rola EJ w walce z CO2 wg bezstronnych ocen Światowej Rady Energetycznej

48. Więc czy warto budować elektrownie jądrowe w Polsce? Elektrownie jądrowe XXI wieku nie zanieczyszczają środowiska Dają tanią energię elektryczną Są stabilnym i niezawodnym źródłem prądu Są przyjazne dla ludzi i bezpieczne Nie emitują CO2 Pozwalają zachować węgiel na przyszłość. WARTO !

49. Dodatkowe informacje • Wiatr – komu się opłaca? • Koszty elektrowni jądrowych – przyczyny trudności • Uran – czy wystarcza rudy uranowej • Odpady – jak je unieszkodliwiamy • Bilans energetyczny dla kopalni rudy uranowej • Zmiana stanowiska ekologów – obecnie popierają EJ • O białaczce wokoło EJ • Poparcie społeczne • Czy należy całkować zagrożenia przez setki tysięcy lat?

50. Porównanie ekonomiczne EJ i energii wiatrowej • Podobno wiatr wieje za darmo... • Prasa pisze: • „w związku z budową farmy wiatrowej mieszkańcy oczekują, że będą mieli tańszy prąd” • Inne często spotykane twierdzenie • „Polska musi redukować emisję CO2, więc trzeba budować elektrownie wiatrowe” • Przyjrzyjmy się faktom.