Jaderná anargetika v zemích Visegrádské čtyřky

Využitie jadrovej energie patrí v strednej Európe medzi „horúce témy“. Atori sa v analýze pýtajú na jej budúcnosť.

partner, visegrad, analyzy
partner, visegrad, analyzy

 

Jaderná energetika je posledních dvacet let věčně „horkým“ tématem různých politických i odborných diskusí v naší společnosti. Vzhledem k tomu, že tři ze čtyř zemí Visegrádské čtyřky provozují jaderné elektrárny, má smysl si položit několik zásadních otázek: Jaká je budoucnost „jádra“ ve střední Evropě? Budeme svědky výrazných změn v této oblasti?

Aby bylo možné se pokoušet na tyto otázky odpovědět, je třeba shrnout dostupné informace o situaci jaderné energetiky co se týče dějin, současnosti a výhledů jaderné energetiky v jednotlivých zemích V4. A o toto se snaží právě tento článek.

Globální souvislosti

V roce 2002 fungovalo v 30 zemích světa 441 jaderných energetických reaktorových bloků o celkovém elektrickém výkonu 357 000 MW. Svojí výrobou pokryly více než 16 % světové spotřeby elektrické energie. Pokud ročně spotřebovanou jadernou energii porovnáme se spotřebou všech primárních energetických zdrojů, dojdeme k 6% podílu jaderné energetiky na celkové energetické spotřebě lidstva. Jenom v Evropě se nachází 214 reaktorů, které vyrobily okolo 24 % elektřiny spotřebované na tomto kontinentu [1]. V zemích Visegrádské čtyřky je tento poměr mnohem menší, protože Polsko jadernou energii vůbec nevyužívá. V současnosti se jaderná energie využívá primárně na výrobu elektřiny a pouze okrajově pro výrobu tepla. Jen v omezené míře se používá jako pohon v některých plavidlech vojenského námořnictva (jaderné ponorky, letadlové lodě, ledoborce).

Oproti 70. letům, kdy probíhala celosvětově intenzivní výstavba jaderných elektráren, je ve světě posledních patnáct až dvacet let patrná stagnace v sektoru jaderné energetiky. V dokumentu „Towards a European strategy for the security of energy supply“ Evropské komise z roku 2001 [2] se předpokládá do roku 2030 postupné snižování celkové výroby jaderné elektřiny v rozšířené Evropské unii. Tento předpoklad je i přes možnou výstavbu v nových členských zemích vcelku opodstatněný vzhledem k jadernému moratoriu v pěti z devíti jaderných zemí bývalé evropské patnáctky a veřejnému konsensu o útlumu jaderných programů v těchto zemích. Vývoj jaderné energetiky však v Evropě v současnosti ovlivňuje mnoho názorových skupin a extrapolace vývoje v tomto sektoru v rozšířené EU na čtvrt století do budoucna je zatížena značnou nejistotou.

Nová jaderná éra?

Některé poslední události, jako souhlas s výstavbou moderního reaktoru ve Finsku nebo nesouhlas s jaderným moratoriem ve Švýcarsku vyjádřený v referendu v roce 2003, jsou podkladem pro úvahy některých osobností o počátku nové „jaderné éry“ po několikaletém období úpadku [3]. Ve Spojených státech amerických, kde se nachází nejvíce reaktorů – 104, se také v poslední dekádě nezačala výstavba žádného reaktoru. Nicméně americký Jaderný regulační úřad (US NRC) nyní posuzuje žádosti několika amerických společností o zahájení legislativního procesu výstavby nových zdrojů na území tohoto energetického otesánka [4].

Největší rozvoj jaderné energetiky probíhá v současnosti na Dálném východě, více než dvě třetiny z asi třicítky reaktorů ve výstavbě se nachází v Číně, Indii, Japonsku a Koreji [1]. Tento trend bude patrně zachován i do budoucna, a to zvláště v Indii a Číně, vzhledem k prudce rostoucí poptávce po elektrické energii v těchto rychle se rozvíjejících nejlidnatějších zemích světa.

Česko a Slovensko – historický vývoj

O historii jaderné energetiky Česka a Slovenska nemá smysl hovořit odděleně, protože rozvoj jaderného průmyslu probíhal propojeně v tehdejším Československu na území obou dnes již rozdělených států. Zvláště na území ČR se od 50. let těžily značně bohaté zdroje uranové rudy. Již v roce 1956 byla se Sovětským svazem podepsána smlouva o výstavbě první československé (experimentální) jaderné elektrárny s označením „A1“ v Jaslovských Bohunicích na Slovensku.

Počátky rozvoje jaderné energetiky v ČSSR v 50. a 60. letech 20. století se nesly ve znamení tzv. těžkovodního jaderného programu [A]. Z dnešního hlediska lze tuto volbu sice snadno kritizovat, ale v 50. letech byla situace zcela jiná a představy o optimálním typu jaderného energetického reaktoru byly velmi pestré. Výhodou tohoto zaměření bylo, že odpadala nutnost obohacovat uran pro jaderné palivo, což byl v podmínkách hojných zásob přirozeného uranu pádný argument, protože Československo nedisponovalo technologií pro obohacování uranu [B].

Později se ukázalo, že těžkovodní reaktory ekonomicky neobstály v konkurenci s přednostmi lehkovodních reaktorů (pouze kanadské těžkovodní reaktory se ukázaly býti úspěšnými až do současnosti). K podobným chybným rozhodnutím docházelo i v dalších zemích a jen málo států budujících jadernou energetiku již v 50. a 60. letech se vyhnulo neoptimálním řešením, často provázených citelnými ekonomickými ztrátami. A1 byla zcela originálním konceptem a byla zrealizována s minimální zahraniční pomocí, převážně úsilím československých výzkumných a výrobních závodů, což se z dnešního pohledu zdá být hodné podivu.

Jaslovské Bohunice

Těžkovodní reaktor jaderné elektrárny A1 o 140 MWe (megawattech elektrického výkonu) byl spuštěn 14 let po zahájení výstavby v roce 1972. Za dobu pětiletého provozu této elektrárny došlo k několika menším poruchám a ke dvěma větším provozním haváriím (v letech 1976 a 1977). Důsledkem druhé z nich bylo zamoření vnitřku jaderného bloku elektrárny, které znemožnilo elektrárnu dále provozovat. Realizace elektrárny tedy v plném měřítku odhalila všechny problémy a nedostatky její koncepce a usnadnila v 70. letech orientaci československé jaderné energetiky na sovětské lehkovodní reaktory typu VVER (Vodou chlazený Vodou moderovaný Energetický Reaktor) používajících mírně obohacený uran.

V Jaslovských Bohunicích byla v blízkosti tehdy ještě pracující elektrárny A1 v roce 1973 započata výstavba jaderné elektrárny s označením „V1“ s dvěma tlakovodními reaktory VVER 440 první generace o výkonech 440 MWe. První blok byl zprovozněn v roce 1978, druhý blok o dva roky později. Převládající část dodávek primární jaderné části elektrárny byla ruské výroby, zařízení pro sekundární okruh – nejadernou část – dodaly československé podniky.

V jaderné elektrárně „V2“, postavené také v Jaslovských Bohunicích, byly od roku 1976 stavěny dva další podobné, ale zdokonalené a bezpečnější reaktory VVER 440 druhé generace. Jejich spouštění probíhalo v letech 1984 a 1985. U této elektrárny však již téměř celá technologická část elektrárny byla dodávkou československých podniků.

Dukovany

Velmi podobně tomu bylo i u první elektrárny na českém území – v jaderné elektrárně Dukovany (EDU) jsou v provozu 4 jaderné bloky s reaktory VVER 440 druhé generace, jejichž hlavní zařízení bylo převážně vyrobeno a dodáno podniky z ČSSR. S výstavbou bylo započato v roce 1974. Změna projektu oddálila plné rozjetí stavby až na rok 1978. První reaktorový blok byl uveden do provozu roku 1985, poslední čtvrtý blok o dva roky později v roce 1987.

Mochovce a Temelín

Další dvě jaderné elektrárny – Mochovce a Temelín – potkala v roce 1989 změna režimu a v roce 1993 i rozdělení státu. Jaderné elektrárny připadly v ČR Českým energetickým závodům (ČEZ, a.s.) a na Slovensku společnosti Slovenské elektrárne (SE, a.s.).

Výstavba jaderné elektrárny Mochovce (EMO) se čtyřmi bloky VVER 440 druhé generace byla zahájena v roce 1983. Ve vysokém stupni rozestavěnosti a montáže technologie byla na počátku 90. let výstavba pozastavena, hlavně z finančních důvodů, a zařízení zakonzervováno. V roce 1995 slovenská vláda rozhodla o dokončení stavby dvou bloků, přičemž na dostavbě se již podílely firmy z Německa a Francie. Zásadně byl modernizován systém kontroly a řízení. První blok JE Mochovce byl v roce 1998 spuštěn a o dva roky později jej v roce 2000 následoval blok druhý (celkově po 17 letech stavby, počítáme-li pětileté přerušení).

Příběh jaderné elektrárny Temelín (ETE) je podobný. Její výstavba začala roce 1986. Původní plány počítaly se čtyřmi reaktory VVER 1000 o souhrnném výkonu čtyřikrát 1000 MWe. V roce 1990 byl z rozhodnutí vlády ČSFR z finančních i politických důvodů zredukován na dva. Na dodávku jaderného paliva a systému kontroly a řízení byla vypsána výběrová řízení a v obou případech zvítězila firma Westinghouse. Kontrakty byly uzavřeny v roce 1993. Změny projektu spolu se změnami v ekonomické a legislativní oblasti byly hlavními příčinami prodlužování výstavby. První blok byl spuštěn až v roce 2000. Během provozu se objevily závady na vysokovýkonové parní turbíně, které způsobily dočasnou odstávku jinak bezchybně pracujícího reaktoru. Po provedení oprav se již obtíže neobjevily. Druhý blok byl již bez problému spuštěn v dubnu roku 2003 (taktéž po 17 letech stavby).

Česko – současnost

V roce 2003 se v České republice vyrobilo 83 TWh (terawatthodin = miliard kWh) elektrické energie. Z tohoto množství 25 TWh bylo vyrobeno v jaderných elektrárnách Dukovany a Temelín (celkově v šesti jaderných reaktorech). Celkově tedy jaderné zdroje pokrývají přibližně 33 % produkce elektrické energie v České republice. V konečné spotřebě všech primárních energetických zdrojů představuje jaderné palivo zhruba 16 %. Nicméně, co se týče elektrické energie, tak je Česká republika výrazným exportérem, přibližně 16 TWh z produkce elektřiny bylo spotřebováno za hranicemi země, což činí téměř 20 % z celkové roční výroby [5]..

Instalovaný výkon jaderných elektráren Dukovany (1760 MWe) a Temelín (2000 MWe) tvoří 3760 MWe, což představuje 31 % z instalovaného výkonu elektráren Českých energetických závodů (ČEZ, a.s), které jsou jejich vlastníkem. Ten je majoritním výrobcem elektřiny v ČR, ročně produkujícím více než 73 % elektrické energie [C]..

Česko – prognóza

Vzhledem ke konstantnímu růstu spotřeby elektrické energie nejen v ČR, ale i v sousedních zemích nelze očekávat, že by došlo k celkovému snížení výroby elektrické energie. Vládní představy reprezentuje Státní energetická koncepce do roku 2030 [6]., jejíž podoba byly přijata v březnu roku 2004. Věnuje se samozřejmě i vývoji jaderné energetiky, přičemž předpokládá, že současné jaderné elektrárny budou mít životnost minimálně 50 let. Dle koncepce by se měl k elektrické síti připojit někdy po roce 2020 jeden nový jaderný blok, následovaný případně ještě jedním dalším tak, aby se výkon jaderných elektráren v zemi zvýšil přibližně o 1200 MWe. Jako nejpravděpodobnější se pro jejich výstavbu jeví využití prázdných míst pro dva reaktorové bloky v JE Temelín (které byly v jejím původním stavebním plánu). Celkový podíl výroby elektřiny z jaderných elektráren by pak měl dosáhnout až 40 %. Podíl fosilních paliv by měl klesnout ze současných 60 % na méně než 45 %. Nejvýraznější růst by měly představovat obnovitelné zdroje energie, z 5 % na 16 %. Tyto údaje je však třeba brát s rezervou, protože SEK se bude každé dva roky zpřesňovat a obnovovat, navíc to není dokument, ke kterému by byl široký polický i veřejný konsensus.

Slovensko – současnost

V současnosti je na Slovensku provozováno šest jaderných reaktorů, každý o výkonu 440 MWe, tedy celkově 2640 MWe. V roce 2002 bylo na Slovensku vyrobeno přes 30 TWh elektrické energie. Z toho téměř 17 TWh v jaderných elektrárnách, což představuje 55 % celkové elektrické produkce [7].. Obě jaderné elektrárny vlastní akciová společnost Slovenské elektrárne (SE, a.s.), která se právě nachází ve stádiu privatizace. Co se týče celkové energetické spotřeby, představuje v ní jaderné palivo asi 18 %. Narozdíl od Česka není Slovensko tak významným obchodníkem s elektřinou.

Slovensko – prognóza

Dva bloky elektrárny V1 v Jaslovských Bohunicích se jevily zástupcům některých zemí bývalé patnáctky EU jako nedostatečně bezpečné (jedná se o starší typ VVER 440 první generace, který byl původně v SSSR projektován pro oblasti s malou hustotou obyvatel), takže se Evropská komise dohodla s vládou SR o ukončení provozu této elektrárny v roce 2006 až 2008. Toto politické rozhodnutí je značně citlivé, po vstupu do EU se opět začínají objevovat hlasy, které obhajují provoz V-1 až do roku 2015, kdy by dopady jejího odstavení na ekonomiku byly mnohem menší [3].. Kompenzace odstavení z fondů EK totiž zdaleka nedosahuje výše ekonomické ztráty způsobené odstavením této zatím bezproblémově fungující elektrárny.

Jako náhradu ubylých výkonových kapacit by se mohly dostavět zbývající dva bloky v elektrárně Mochovce (s modernějším typem jaderných reaktorů VVER 440 druhé generace), čímž by došlo k výkonově neutrální situaci vzhledem k současnosti. Dostavba má na Slovensku politickou podporu a je pozitivně reflektována i nabídkami firem majících zájem o získání privatizovaných SE. Negativně se vůči dostavbě staví hlavně v sousedním Rakousku.

Vzhledem k této nejasné situaci není možné přímo odhadovat vývoj v tomto energetické sektoru tak daleko v čase, jako v případě ČR.

Maďarsko – historie

Oproti Československu, které se jeví ve střední Evropě jako malá jaderně-průmyslová velmoc, nebyl v bývalé Maďarské lidové republice tak intenzivně rozvíjen jaderný program. První projekt stavby jaderné elektrárny z roku 1968 počítal s výstavbou dvou bloků VVER 440 první generace v blízkosti města Paks [čteno Pakš – pozn. autora] na pravém-západním břehu řeky Dunaje. Výstavba byla zahájena, ale hned po dvou letech v roce 1970 přerušena, neboť se ukázalo, že výroba elektřiny v tepelných elektrárnách spalujících ropu byla mnohem ekonomičtější. Tato situace však trvala jen do ropné krize v roce 1975, kdy cena ropy prudce vzrostla a cena jaderné elektrické energie se stala schopnou konkurence. Bylo rozhodnuto, že elektrárna bude dostavena, ale došlo ke změně a rozšíření plánů. Místo dvou reaktorů první generace VVER 440 se začaly stavět čtyři bezpečnější reaktory druhé generace o stejném výkonu. Na stavbě se dominantně podílel sovětský i československý jaderně-strojírenský průmysl a připojení jednotlivých reaktorových bloků probíhalo v letech 1983 až 1987.

Maďarsko – současnost

V roce 2002 bylo v Maďarské republice vyrobeno 30 TWh elektrické energie. Z tohoto množství bylo o něco méně než 40 % – tedy 12 TWh – vyprodukováno v jediné maďarské jaderné elektrárně Paks. Ta má instalovaný celkový výkon 1760 MWe ze čtyř reaktorů VVER 440 druhé generace. Dalších 5 TWh bylo do země importováno. Z celkové spotřeby primární energie tvoří jaderné palivo 11 % [8]..

V roce 2003 došlo na druhém reaktorovém bloku JE Paks k provozní havárii, která způsobila odstavení reaktoru. Při pravidelné odstávce reaktoru kvůli výměně a přerovnání paliva došlo během čištění několika palivových článků k jejich poškození v čistícím zařízení mimo reaktorovou nádobu samotnou. Poškození způsobilo kontaminaci části bazénového systému reaktorového bloku. V důsledku havárie nebyl nikdo nebezpečně ozářen či kontaminován, ani reaktor samotný nebyl nijak poškozen, ale z bezpečnostního hlediska není možné reaktor provozovat, dokud nebude celý bazénový prostor dekontaminován. Protože se jedná o časově náročný proces, nelze přepokládat obnovení chodu reaktoru dříve než v roce 2005. Elektrárna je vlastněna společností Paksi Atomerőmű RT, která vlivem této havárie pociťuje znatelnou ekonomickou ztrátu.

Maďarsko – prognóza

Z hlediska jaderné energetiky je budoucnost otevřená. V nejbližších deseti letech pravděpodobně nedojde k návrhu výstavby nového jaderného zdroje, stávající JE Paks budou velmi pravděpodobně v roce 2007 prodlouženy provozní licence, ve výsledku tak, že životnost elektrárny dosáhne asi 50 let při zaručení stávající úrovně bezpečnosti. Hlavní zdroj energie v Maďarsku bude nadále hnědé uhlí, které je zde těženo, ale jehož zásoby však nejsou neomezené, obdobně, jako v ČR.

Polsko

Polsko je jediná země Visegrádské čtyřky, která neprovozuje jadernou energetiku. Důvodů je několik a jistě nemalou roli hrají i dostupné zásoby uhlí. Polsko se na provozování jaderné energetiky připravovalo již od 60. let a pravděpodobně by jí vskutku provozovalo, kdyby výstavbu první jaderné elektrárny Zarnowiec nepotkaly politické změny. Elektrárna byla naprojektována jako sestava z dvou bloků VVER 440 v roce 1974, v roce 1981 byly do projektu výstavby zahrnuty další tři bloky reaktorů VVER o výkonech 950 a dvakrát 440 MWe. V roce 1990 se však po změně režimu stavba elektrárny vlivem tlaku veřejného mínění z politických důvodů zcela ukončila a již vyrobené reaktorové komponenty byly rozprodány do zahraničí. Místo ní byla zbudována elektrárna na zemní plyn.

Co se týče současné produkce elektrické energie, tak Polsko vyrábí ročně asi 135 TWh elektrické energie, z nichž naprostá většina je vyráběna v tepelných elektrárnách pálících polské uhlí. Spotřeba uhlí tvoří více než dvě třetiny spotřeby primárních energetických zdrojů v zemi.

Výstavba jaderných zdrojů energie je ve krátkodobém horizontu velmi nepravděpodobná, Polská vláda však zcela nevylučuje stavbu jaderného zdroje po roce 2020.

Závěrečné shrnutí

V zemích Visegrádské čtyřky bylo v minulosti postaveno 17 jaderných energetických reaktorů, v provozu je jich 16 a v blízké budoucnosti se definitivně rozhodne o odstávce dvou z nich. Další dva reaktory čekají na dostavbu v přibližně stejném časovém horizontu. Celkem tyto reaktory přispívají k pokrytí 20 % spotřeby elektřiny a 7 % spotřeby primárních zdrojů energie v tomto regionu. Jaderná energetika je tedy neodmyslitelnou součástí energetického systému ve V4 a velmi pravděpodobně i nadále bude. Protože je ale zároveň odvětvím, které vzbuzuje množství protichůdných názorů je třeba i v zemích Visegrádské čtyřky očekávat i do budoucna střety mezi odpůrci a zastánci jaderné energie. Oproti v současnosti přijímané prognóze vývoje v zemích Západní Evropy je v tomto regionu možné očekávat mírný vzrůst produkce elektřiny z jaderných zdrojů, ale protože zatím žádná z přijatých energetických koncepcí není založena na širokém společenském konsensu je obtížné předvídat i jenom trend vývoje.


[A] Zde je však vhodné poznamenat, že údaje o instalovaných výkonech elektráren nereprezentují věrohodně konečnou roční výrobu, ta je totiž navíc dána dobou, po kterou ta která elektrárna pracuje, vyjádřenou v procentech jako roční využití elektrárny. To činí u jaderných elektráren přibližně 80 %, zatímco u ostatních zdrojů je podstatně menší (zvláště větrných a vodních elektráren je pod 10 % ).

[B] V přírodě těžený uran je složen ze dvou nesnadno rozlišitelných částí – snadno štěpitelného uranu 235 a téměř neštěpitelného uranu 238. Většinové zastoupení v něm má uran 238. Podíl štěpitelné složky – uranu 235 – se zvyšuje tzv. obohacením, které je podmínkou pro použití jaderného paliva v elektrárnách moderovaných obyčejnou vodou, jež není tak dobrým moderátorem.

[C] Těžkovodní elektrárny používaly jako jednu z důležitých reaktorových součástí – moderátor – tzv. těžkou vodu, která se nachází rozpuštěna v malém množství v obyčejné – lehké – vodě. Těžká voda je lepší moderátor než lehká voda, ale musí se z ní oddělit poměrně obtížným postupem, který je však mnohem méně náročný, než obohacování uranu.

Literatura a zdroje:

[1] IAEA Country Nuclear Power Profiles (www.pub.iaea.org/MTCD/publications/PDF/cnpp2003/CNPP_Webpage/pages/countryprofiles.htm)

[2] Green Paper – Towards a European strategy for the security of energy supply, European Commission, Luxembourg 2001

[3] článek „Evropa se začíná obracet k jaderné energetice“, Václav Lavička, Hospodářské noviny 28.5.2004

[4] webové stránky České nukleární společnosti (www.csvts.cz/cns)

[5] Výroční zpráva 2003, České energetické závody, a.s. (www.cez.cz)

[6] Státní energetická koncepce ČR, Praha 2004 (www.mpo.cz)

[7] Výročná správa 2002, Slovenské elektrárne, a.s. (www.seas.sk)

[8] Éves jelentés 2002 , Magyar Villamos Művek Rt. (výroční zpráva za rok 2002 Maďarských elektrických závodů,www.mvm.hu)

[9] Heřmanský B., Štoll I.: Energie pro 21. století, Praha 1992

[10] “Country Analysis Briefs – North Central Europe”, U.S. Department of Energy´s Energy Information Administration (www.eia.doe.gov/emeu/cabs/visegrad.html)

[11] “Úloha ŠKODY PRAHA a.s. v energetice” (www.techtydenik.cz/tt1998/tt36/energet4.htm)

[12] webové stránky Polské nukleární společnosti – Polskie Towarzystwo Nukleoniczne (ptn.nuclear.pl)

[13] webové stránky Maďarské nukleární společnosti – Magyar Nukleáris Társaság (www.kfki.hu/~hnucsoc)


Martin Přeček je členom Asociácie pre medzinárodné otázky (AMO) a Českej nukleárnej spoločnosti

Mgr. Miroslav Havránek je odborným pracovníkom Centra pre otázky životného prostredia Prírodovedeckej fakulty UK

Ďalšie analýzy nájdete na stránkach Visegrad.info

Ďalšie zdroje

REKLAMA

REKLAMA