Jak by vypadaly Spojené státy bez jaderné energie?

DomůElektřinaJak by vypadaly Spojené státy bez jaderné energie?

Jaderná energetika je nejen ve Spojených státech pod tlakem. V posledních několika letech bylo rozhodnuto o odstavení, nebo přímo vyřazení z provozu u několika jaderných elektráren na území USA. Řadí se i mezi ně i zatím poslední uzavřená jaderná elektrárna Diablo Canyon v Kalifornii. I přes zvyšující se úsilí zamezit dopadům působení lidské činnosti na změny klimatu se politici a ekologická uskupení otáčejí ke světově největšímu bezemisnímu zdroji elektrické energie často zády. Přitom za rok 2015 vyrobily americké jaderné zdroje množství elektřiny pro pokrytí 20 % národní spotřeby.

Přejděme možnost výstavby nových velice nákladných jaderných elektráren. Místo toho si zkusme odpovědět na jednoduchou otázku: Jak daleko jsme ochotni zajít, abychom udrželi stávající jaderné elektrárny v provozu?

Společnost Exelon, která je největším producentem elektřiny z jaderných elektráren v Americe, se pokusila dohodnout s energetickým regulátorem ve státě Illnois, kde celých 48 % spotřebované elektřiny pochází z jaderných elektráren, na poskytování provozní podpory, která by udržela současné reaktory v provozu a konkurenceschopné. Politici však dohodu zarazili. Bojí se poskytovat finanční podporu, přestože již léta platí štědré dotace majitelům solárních a větrných elektráren. Výsledkem je, že Exelon plánuje uzavřít dvě jaderná zařízení, která v současnosti vyrábí 12 % spotřeby státu Illinois.

Jaderná elektrárna Indian Point USA

To může vést k zamyšlení, jak by mohly Spojené státy vypadat bez jaderné energetiky? Odpověď zkusme najít srovnáním s jinými druhy elektrických zdrojů co do množství vyprodukovaných emisí  a jejich porovnáním.

V číslech

Podívejme se na několik scénářů, které by mohly nastat v případě, že by všechny jaderné elektrárny byly uzavřeny a veškerá dodaná energie, která se v roce 2015 rovnala 797 000 GWh, byla nahrazena jinými zdroji.

Největší podíl elektrické energie se ve Spojených státech vyrábí z uhlí a plynu, začněme tedy těmito zdroji. Následující tabulka uvádí, jak by se změnila produkce emisí při nahrazení všech jaderných elektráren právě zdroji, které spalují uhlí nebo plyn. Pro výpočet byly využity hodnoty průměrné produkce emisí na jednu výrobní jednotku získané z US EIA (EIA.gov).

ZdrojZvýšení emisí oxidu uhličitého v USAZvýšení emisí oxidu uhličitého celosvětově
Uhlí14%2,1%
Zemní plyn8,2%1,2%

Nahrazením všech jaderných elektráren v Americe uhlím, by mělo za následek 14% nárůst produkce oxidu uhličitého v USA, což odpovídá zdvojnásobení současných emisí produkovaných národním průmyslem. Množství globálních emisí by přitom narostlo o 2,1 %. To se dá přirovnat k přidání země srovnatelné s Německem mezi světové producenty CO2.

Zemní plyn by dopadl o něco lépe. Kompletní nahrazení jaderných zdrojů plynovými elektrárnami by zapříčinilo nárůst produkce oxidu uhličitého v USA o 8,2 %, což odpovídá úspoře, kterou USA dosáhlo v produkci skleníkových plynů od roku 2000, a celosvětové emise CO2 by vzrostly o 1,2 %. Tato hodnota odpovídá brazilskému podílu na produkci oxidu uhličitého.

Jaderná elektrárna Diablo Canyon

Oba tyto scénáře vrací Ameriku o několik let zpět v dosahování klimatických cílů. Nyní se podívejme na to, co by se stalo, kdyby jaderné elektrárny nahradily větrné a fotovoltaické zdroje. Je logické, že nahrazení jednoho bezuhlíkového zdroje druhým, nesníží přímo produkci skleníkových plynů, ale existují i další věci, které je třeba zvážit, například kapacitní faktor.

Kapacitní faktor je průměrný generovaný výkon za časové období přirovnaný k maximálnímu možnému množství vyrobené elektřiny za stejný čas. Jinak řečeno je to procentuální vyjádření toho, jaký podíl elektrické energie daný zdroj za časový úsek vyrobí, přičemž 100 % by znamenalo, že zdroj pracuje po celou dobu provozu na nominálním výkonu.

Větrné a solární elektrárny se řadí mezi zdroje s nejnižším kapacitním faktorem. To znamená, že na výrobu stejného množství energie je potřeba postavit zdroj o vyšším výkonu. Srovnejme tyto ukazatele u amerických jaderných, fotovoltaických a větrných elektráren za rok 2015:

ZdrojInstalovaný výkonPodíl na celkové spotřebované elektrické energiiKapacitní faktor
Jádro98 729 MW20%92,2%
Vítr73 992 MW4,7%32,5%
Fotovoltaika27 635 MW0,97%28,6%

Pro nahrazení 98 GW instalovaného výkonu jaderných elektráren by si dle uvedených kapacitních faktorů vyžádalo 309 GW instalovaného výkonu ve větrných elektrárnách nebo 570 GW ve fotovoltaických elektrárnách. To ovšem neznamená, že vítr a Slunce nejsou hodnotnými  zdroji čisté energie, ukazuje to ale důležitost a efektivitu jaderných zdrojů.

Co to znamená pro investory?

Tato jednoduchá analýza ukazuje, jak je těžké čelit energetickým regulátorům a politikům, kteří jadernou energetiku přehlíží. Dosluhující reaktory tak budou nejspíše nahrazeny fosilními zdroji, což pochopitelně povede ke zvyšování uhlíkových emisí. Možná ale jejich roli převezme obrovské množství větrných či fotovoltaických elektráren. Státy jako Illinois tak možná nakonec raději povolí dotace pro všechny formy čisté energie, které zahrnují i jaderné elektrárny.

Nedlouho poté, co Illinois zamítlo žádost o dotace jaderných elektráren, prošel v New Yorku tzv. Clean Power Standard, který poskytuje dotace pro větrné, sluneční a dokonce i jaderné elektrárny. Exelon na to reagoval schválením investic ve výši 300 miliónů dolarů do stávajících jaderných zařízení, zahrnující i odkoupení problémové elektrárny od Entergy za 100 miliónů dolarů.

Pokud se z tohoto kroku, který udělal New York, stane precedent i pro další americké státy, mohl by provoz jaderných elektráren být pro jejich provozovatele daleko výhodnější a zřejmě by nedocházelo k jejich dřívějšímu odstavování.

Zdrojem pro článek byl finanční web Motle Fool poskytující rady investorům.