Report Evropské komise popisuje budoucnost jaderné energie v EU

DomůJaderné elektrárnyReport Evropské komise popisuje budoucnost jaderné energie v EU

Až 90 % současných jaderných zdrojů v EU bude nutné do roku 2050 nahradit, aby byla udržena stabilní produkce energie z jaderných elektráren. Detaily ohledně potřebných investic, prodlužování živostnosti současných jaderných bloků nebo investic nutných do přední a zadní části palivového cyklu popisuje Evropská komise ve svém reportu.

Dalším strategickým dokumentem připravovaným EK je plán na rozšíření jaderných aktivit v EU, jehož pracovní verze se dostala minulý týden do bulvárního německého deníku Spiegel.

PINC report

Evropská komise má podle článku 40 dohody EURATOMU pravidelně vydávat reporty, ve kterých stanoví nezávazné cíle a odhady pro produkci energie z jaderných zdrojů společně s finančními odhady spojenými se stanovenými závazky. Tento report je označován jako Pinc. Poslední Pinc byl vydán v roce 2008 tedy ještě před zemětřesením v Japonsku a následnými haváriemi v elektrárně Fukušima-Daiči. Současný report se zaměřuje na období 2015-2050 a na rozdíl od předchozího se orientuje spíše na celkovou společnou produkci energie v EU a na odhady finančních nákladů. Report z roku 2008 byl mnohem více zaměřený na jednotlivé členské země EU a vývoj jejich energetických mixů a neobsahoval téměř žádné finanční odhady.

V úvodu dokumentu jsou zmíněny také klimatické cíle, které se EU zavázala plnit a bez jaderných zdrojů jich půjde docílit pouze velice obtížně. V současnosti je 27 % elektřiny v EU produkováno obnovitelnými zdroji a 27 % jadernými zdroji. Celkový podíl bezemisních zdrojů na výrobě elektřiny v EU je tedy 54 %, nadpolovičním podílem se kromě EU může ve světě pochlubit z větších zemí pouze Brazílie a Kanada.

Jaderná energie

Ve 14 členských státech EU je v provozu 129 jaderných energetických reaktorů s celkovým instalovaným výkonem 120 GWe s průměrným stářím přibližně 30 let. Deset členských zemí plánuje stavbu nových jaderných reaktorů, 4 reaktory jsou v současnosti ve výstavbě (Finsko, Francie a 2 bloky na Slovensku), další projekty jsou ve fázích licencování a povolování (Finsko, Maďarsko, Velká Británie) a v ostatních státech probíhají přípravné práce (Bulharsko, ČR, Litva, Polsko a Rumunsko). Například Velká Británie nedávno oznámila, že do roku 2025 uzavře všechny své uhelné elektrárny, jejichž výpadek nahradí jadernými a plynovými zdroji.

Od posledního PINC reportu byly v celé EU, Švýcarsku a na Ukrajině provedeny tzv. stress testy. Dále byly vydány nové evropské předpisy ohledně nakládání s vyhořelým jaderným palivem, radioaktivními odpady, radiační ochrany nebo jaderné bezpečnosti.

Jaderný trh

EK v reportu zdůrazňuje rozšíření spolupráce také mimo EU. Stress testy proběhly na Ukrajině a tento rok budou provedeny v Arménii. Další spolupráce a kontrola je podle EK nutná také v Bělorusku a Turecku, kde jsou v současnosti ve výstavbě první jaderné elektrárny.

Jaderný průmysl v EU zaměstnává přímo 400 až 500 tisíc lidí a další 400 tisíc pracuje v navázaných odvětvích a podle EK je evropský jaderný průmysl světovým lídrem. EK odhaduje celkové investice do světových jaderných zdrojů v následujících letech na 3 biliony eur a doporučuje průmyslu orientaci také mimo evropský trh. Odhaduje, že do roku 2025 bude množství jaderné elektřiny v EU klesat hlavně kvůli rozhodnutí některých členských zemí odstavit trvale své jaderné elektrárny. Naopak po roce 2030 se očekává nárůst produkce, protože bude docházet k připojování nových zdrojů a prodlužování životnosti stávajících elektráren. Protože se však předpokládá růst celkové spotřeby elektřiny, klesne podíl jaderných zdrojů na celkové produkci v EU z 27 % na 20 % kolem roku 2050. Novými zdroji v EU budou pravděpodobně reaktory EPR (Areva – Francie), AP1000 (Westinghouse – USA/JAP), VVER1200 (Rusko – Rosatom), ACR1000 (Kanada) a ABWR (GE-Hitachi, USA/JAP).

Z hlediska ČR je zajímavé, že report nezmiňuje korejské nebo čínské reaktory jako možné kandidáty pro výstavbu v EU. V našich končinách lze stále častěji slyšet úvahy o dodavatelích z těchto zemí, nicméně EK to zatím nezaregistrovala.

Investice do roku 2050

Aby mohly být naplněny cíle Energetické unie, bude třeba do celé evropské energetiky investovat 3,2 – 4,2 bilionů eur mezi lety 2015 a 2050. Tato částka zahrnuje investice do přenosových sítí, nových elektráren i distribuce.

Podle článku 41 EUROATOMu musí být každé nové jaderné zařízení notifikované. Od roku 2008 bylo notifikováno 48 projektů. Devět z nich spadá do přední části palivového cyklu (těžba, výroba paliva), 20 notifikací souvisí se zvyšováním výkonu, prodlužováním životnosti nebo výraznou modifikací elektráren, 7 notifikací s novými výzkumnými nebo energetickými reaktory a 12 notifikací bylo vydáno pro zařízení související se zadní částí palivového cyklu (vyhořelé jaderné palivo, úložiště vyhořelého paliva, vyřazování elektráren).

S každou notifikací vypracovává EK nezávazná stanoviska a doporučení ke zlepšení projektu. V průběhu tohoto roku bude vydána aktualizace předpisů přesněji definujících postupy notifikací a dalších souvisejících požadavků. Půjde tak o další komplikovanější krok v licenčním řízení, který bude stavbu nových jaderných zařízení prodlužovat.

Přední část palivového cyklu

Těžba uranu v EU je velmi limitovaná, proto se EU musí spoléhat na jiné světové zdroje. Do EU je dodávána zhruba třetina světové produkce uranu z různých oblastí. V roce 2014 bylo rozložení dodavatelů do EU následující: 24 % Kazachstán, 18 % Rusko, 15 % Niger, 14 % Austrálie a 13 % Kanada.

Pod EURATOM funguje agentura (ESA) kontrolující rozhodnutí ohledně dodávek jaderného paliva a bezpečnosti dodávek s důrazem na nově budované zdroje. Agentura se řídí také společnou evropskou energetickou bezpečností strategií, která má zajistit dobře fungující vnitřní evropský trh s jaderným palivem. Do jaké míry se jí to v tak specifické oblasti, jakou je jaderné palivo, daří, je diskutabilní. EK se také snaží udržet konkurenční prostředí a zajistit diverzitu zdrojů.

Velké investice do konverzních a obohacovacích závodů byly provedeny již v minulosti, nyní je potřeba je pouze kontinuálně modernizovat tak, aby byla udržena vedoucí pozice Evropy v této oblasti. Kapacity EU jsou dostatečné na pokrytí celé poptávky pro reaktory západního typu. Kapacita pro dodávky paliva pro ruské reaktory (také české VVER) je omezená a EK se snaží zajistit vývoj a licencování nových kapacit, aby byl trh v této oblasti více konkurenční.

Investice do nových jaderných elektráren

Všechny členské státy EU kontinuálně investují do zvyšování bezpečnosti svých jaderných elektráren. Vzhledem k průměrnému stáří jednotlivých bloků čelí některé země také rozhodnutí o prodloužení životnosti jaderných bloků (což s sebou nese významné investice 45-50 miliard Eur do 2050) nebo o stavbě nových zdrojů. Jak ukazuje výše vyobrazený graf, bez prodlužování životnosti by 90 % současných evropských reaktorů muselo být odstaveno kolem roku 2030.

Pokud se vlastník elektrárny rozhodne jít cestou prodloužení životnosti, musí splnit všechny podmínky dané národním regulátorem a také předpisy EURATOMu (aktuální pro českou jadernou elektrárnu Dukovany). Pokud bychom předpokládali průměrné prodloužení životnosti o 20 let, bude 90 % existujících jaderných bloků odstaveno kolem roku 2050. Z toho důvodu jsou v následujících 35 letech nutné investice mezi 350 až 450 miliardami eur, pokud by měl být podíl jaderné elektřiny v EU zachován. Většina nových jaderných elektráren má projektovanou životnost 60 let (s možným prodloužením životnosti), stavbou nových bloků by tak EU získala stabilní zdroje až do konce tohoto století.

Výstavba jaderných bloků v Evropě. Infografika v plném rozlišení zde.

Nejzásadnější je v ohledu stavby jaderných zdrojů otázka financování. Při současných nízkých cenách elektřiny a nulové podpory těchto bezemisních zdrojů nechce většina investorů jít do rizika a nové jaderné elektrárny stavět. Objevilo se několik nových finančních modelů – např. Contract for Difference v případě Hinkley Point C nebo Mankala model v případě finského Hanhikivi.

Report zmiňuje také stávající problémy jako například prodlužování výstavby a zvyšování nákladů. Uvedeným problémům lze podle reportu předejít standardizací (což je mimochodem několik desítek let stará idea) a společným evropským licencováním. Licencování nových projektů je nyní plně v kompetenci jednotlivých členských zemí. EK volá po větší spolupráci mezi regulátory a například i po certifikaci designu.

Certifikace designu byla již dříve zavedena americkým jaderným regulátorem (NRC), kdy dodavatel konkrétního bloku (např. Westinghouse Electric Company) požádá regulátora o certifikaci svého projektu. Poté probíhá dlouhé a drahé hodnocení bezpečnosti, na jehož konci poté konkrétní projekt (např. AP1000) získá certifikát. Takto certifikovaný projekt poté může být kdekoliv v USA postaven a NRC hodnotí při licencování pouze specifika konkrétní lokality a samotnou konstrukci již hodnotit nemusí. O licencování jaderných bloků v USA jsme psali zde.

Licenční proces podle 10CFR52 americké NRC. Zdroj: U.S. NRC

Idea je to jistě hezká, nicméně zatím se moc neosvědčila právě v případě uvedeného AP1000. Každý blok je při veškeré snaze trošku jiný a při výstavbě probíhají zásahy do schválené bezpečnostní dokumentace. Pokud dojde k zásahu do certifikovaného designu, musí NRC znovu ověřit všechny bezpečnostní aspekty projektu, se kterými změna souvisí. Je to také jeden z důvodů, proč se stavba bloků AP1000 v USA prodlouží (i když ne tolik jako u známých evropských projektů jako Mochovce nebo Olkiluoto). Snaha NRC o zkrácení a zjednodušení a zrychlení licenčního řízení má u prvních projektů přesně opačný efekt, u dalších bloků dané konstrukce by se uvedené problémy mělo podařit odstranit.

Zadní část palivového cyklu

Protože v následujících letech bude probíhat odstavování desítek jaderných bloků v EU, je nutné se zaměřit na oblast nakládání s vyhořelým jaderným palivem nebo na vyřazování jaderných elektráren z provozu. EK zdůrazňuje nutnost přijetí závazných rozhodnutí ohledně hlubinných úložišť nebo jiného způsobu nakládání s vyhořelým jaderným palivem. Report uvádí však pouze dvě možnosti – přímé uložení vyhořelého jaderného paliva nebo jeho přepracování. V současnosti se některé země snaží o prodloužení skladování, což jim má zajistit více času pro finální rozhodnutí, jakou cestou se vydat. EK tento způsob zjevně nepodporuje.

Úložiště nízkoaktivních jaderných materiálů EDU. Zdroj: Archiv EDU

Přepracovací závody jsou v provozu ve Velké Británii a ve Francii, nicméně britský přepracovací závod bude vyřazen z provozu po roce 2018. Ve většině států jsou již v provozu úložiště pro nízko a středně aktivní odpady. Úložiště pro vysokoaktivní odpady z komerčních reaktorů ve světě v provozu zatím není. Nejblíže je k tomu Finsko, následované Švédskem a Francií, kde se předpokládá zprovoznění mezi lety 2020-30, více jsme psali ZDE. Evropská direktiva umožňuje společné mezinárodní úložiště, existuje však řada nevyřešených otázek (zejména legislativní a zárukové), které tuto možnost prakticky vylučují.

V současnosti využívá většina členských států EU skladování vyhořelého jaderného paliva s životností zařízení mezi 40 až 100 lety. Je tedy nutné buď prodlužovat životnost skladovacích zařízení, nebo vybrat jiný finální způsob nakládání s vyhořelým palivem.

Pozornost reportu se zaměřuje také na výzkumné reaktory, medicínské a průmyslové aplikace. Mimo jiné jsou shrnuty aktivity spojené s výzkumem jako vývoj reaktorů IV. generace nebo vývoj malých modulárních reaktorů.

Jaderná energetika zůstane podle EK důležitou součástí evropského energetického mixu i v budoucnu. Je zásadní z hlediska snižování produkce skleníkových plynů, diverzifikace i energetické bezpečnosti (závislost na Rusku). Zejména z důvodu stárnutí jaderných bloků budou v EU nutné investice v řádu 650-750 miliard Eur v budoucích 35 letech. EK komise volá po udržení know-how a expanzi na asijské trhy, kam se přesunula jaderná renesance a kde se plánuje drtivá většina nových jaderných elektráren.

Únik reportu o rozšíření využívání jaderné energie

Minulý týden došlo k úniku materiálu připravovaného EK, ve kterém je popisován plán na podporu jaderné energie v EU. Nový plán navazuje na popisovaný Pinc report a jeho pracovní verzi získal německý bulvární deník Der Spiegel a zejména v Německu se z něj stala prvotřídní senzace.

Možná konstrukce malého modulárního reaktoru

V reportu je mimo jiné navržena podpora výzkumu malých reaktorů, která probíhá ve větším rozsahu i v ČR. Malé reaktory by mohly být využívány podle tohoto plánu od roku 2030. Komisař pro Energetickou unii Maroš Šefčovič by měl plán představit EK a později diskutovat s ministry členských zemí EU. Německé aktivistické organizace pracovní verzi okamžitě odsoudily a bez dalších diskuzí volají po okamžitém zastavení všech podobných aktivit.

Monitoring
Loading interface...Loading interface...Loading interface...Loading interface...Loading interface...