Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 446

Čína bude brzy na čele světové jaderné energetiky

Tradiční země s jadernými elektrárnami, jako je EU, USA a Japonsko, budou v tomto roce čelit problému, kterým je původně stanovená čtyřicetiletá projektová životnost jaderných elektráren. Pokud v těchto zemích nebude přijata politika prodlužování provozní životnosti stávajících reaktorů a výstavba nových, pak se v roce 2040 stanou světovými lídry Čína a Rusko.

Fotogalerie (1)
Dva směry vývoje jaderné energie za daných politik. Příspěvek jaderné energie může v některých zemích významně klesat, zatímco v jiných významně stoupat. Čína se dostane na první pozici během deseti let. (Zdroj IEA)

Podle údajů International Energy Agency (IEA) a Mezinárodní agentury pro atomovou energii IAEA lze v období 2020 až 2050 očekávat více než dvojnásobný růst globální poptávky po elektřině. Avšak v hospodářsky vyspělých zemích, kde je jaderná energie největším zdrojem nízkouhlíkové elektřiny, ztrácí jaderná energie půdu pod nohama v důsledku uzavírání četných reaktorů a omezováním nových investic. A je to právě v době, kdy svět potřebuje stále více bezuhlíkové elektřiny. Přitom jaderná energie je komerčně zralá téměř bezuhlíková technologie schopná přispět k dosahování cílů Pařížské dohody, pokud bude přijata ta správná energetická politika a tržní podmínky, které investice do jaderné energetiky usnadní. 

Podle studie IEA „Global Enery Review 2020“ se jaderná energie podílí 10 % na světové výrobě elektřiny a je na druhém místě po vodní energii ve výrobě čisté elektřiny. V ekonomicky vyspělých zemích, jako je EU, USA a Japonsko, je jaderná energie největším zdrojem čisté elektřiny; na dalším místě je vodní energie, za ní pak kombinace sluneční a větrné energie. Za dobu padesátiletého trvání jaderné energie se jí podařilo zamezit v globálním měřítku emisím ve výši 60 miliard tun CO2. Bez jaderné energie by byly emise při výrobě elektřiny o 20 % vyšší. V uvedené době jaderná energie rovněž přispívala ke stabilizaci elektrických sítí - a tak je tomu i v současnosti. Stinnou stránkou dnešní flotily jaderných reaktorů je jejich stárnutí. Na začátku roku 2019 bylo průměrné stáří reaktorů v USA 40 let, v Kanadě a EU kolem 35 let a v Japonsku asi 30 let. 

Studie The World Energy Outlook 2020 ukazuje, že vyspělé ekonomiky mají stárnoucí jaderné reaktory a nepatrnou výstavbu nových, což znamená, že v příštích dvaceti letech bude výroba čisté elektřiny klesat! Na straně druhé bude růst počet reaktorů v Číně, která bude mít v roce 2030 nejpočetnější flotilu jaderných reaktorů na světě. Trvalý růst počtu nových reaktorů je i v Rusku, Indii a na Středním východě. Centrum jaderné energetiky se přesouvá jinam. 

Ve většině zemí se má do roku 2030 ztrojnásobit výroba energie v solárních elektrárnách. Stejným způsobem se má rozvíjet i větrná energie. Pokud bude podle studie následovat „udržitelný scénář“, potom bude růst nízkouhlíkové elektřiny při vytlačování fosilních paliv ještě rychlejší. Ve scénáři „udržitelného rozvoje“ se předpokládá, že existují tři důvody, proč byl rozvoj sluneční energie tak rychlý:

  • náklady na nové projekty patří mezi nejnižší mezi všemi energetickými zdroji,
  • ve více než 130 zemích má silnou politickou podporu,
  • financování je velmi laciné, a to právě díky masové politické podpoře a dotacím. Obdobně příznivé podmínky platí i pro větrnou energii, ale neplatí již pro jadernou energii a pro technologii zachycování a skladování uhlíku. 

Neměli bychom ale zapomínat na to, že jaderná energie je součástí ekonomicky efektivního přechodu k čisté elektřině. Ve scénáři udržitelného rozvoje se předpokládá, že se bude prodlužovat provozní životnost současných jaderných reaktorů a že bude i nadále pokračovat jejich bezpečný provoz. Investice do jaderné energie budou v období přechodu k čisté elektřině patrně středně veliké. Na druhé straně bude možno využívat tu výhodu, že již existují lokality s jadernými elektrárnami s elektrickými sítěmi, které umožňují udržovat náklady na co nejnižší úrovni. Odhaduje se, že tato více než dvacetiletá cesta si vyžádá investice řádově 8,5 – 9 trilionů dolarů. Kdyby se ale neprodlužovala životnost stávajících reaktorů a obnovitelné zdroje energie by se staly dominantním zdrojem nízkouhlíkové energie ve všech scénářích, pak by to znamenalo růst celkových investic a celkových nákladů, a to nejen do těchto technologií, ale rovněž do podpůrných sítí a ostatních potřebných zařízení. V nedávno zveřejněných zprávách IEA a IAEA se konstatovalo, že elektřina z dlouhodobého provozu existujících jaderných elektráren patří mezi nejlacinější nízkouhlíkovou elektřinu. Ukazuje se, že bez jaderné energie, která by se doplňovala s OZE, by celkové investice vzrostly o 15 %. Je rovněž důležité poznamenat, že jaderná energie bude moci významně přispět nejen k dekarbonizaci výroby elektřiny, ale i k dekarbonizaci tepelné energie a jiných druhů paliv, a to díky velkému množství výroby dostupného vodíku. 

Jaderná energie podporuje udržitelné rozvojové cíle OSN 

Takový by mohl být stručný závěr Ekonomické komise OSN pro Evropu (UNECE) v její nové zprávě; ta ukazuje, jak využití lokálních a regionálních zdrojů uranu může poskytnout platformu pro udržitelný rozvoj. Zprávu připravila expertní skupina (EGRM) organizace UNECE za spolupráce expertů z IAEA, NEA při OECD a World Nuclear Association. Jaderná energie je nepostradatelným nástrojem k dosažení udržitelných rozvojových cílů OSN (Sustainable Development Goals – SDG). Má klíčovou roli při zajišťování dostupné energie a při snižování rozsahu změny klimatu, při odstraňování chudoby a hladu, při opatřování čisté vody i při zajišťování ekonomického rozvoje a inovací v průmyslu. UNECE konstatuje, že existuje mnoho variant implementace jaderného palivového cyklu a hospodaření s jaderným odpadem. Dnes je již k dispozici celá řada projektů jaderných reaktorů vycházejících ze zralé a ověřené technologie, jež poskytuje vysokou úroveň bezpečnosti a vynikající provozní výsledky. Navíc, v současné době jsou ve vývoji i malé modulární reaktory a zdokonalené reaktory s brzkou komerční aplikací. (Anglický název zprávy UNECE: Application of the United Nations Framework Classification for Resources and the United Nations Resource Management System: Use of Nuclear Fuel Resources for Sustainable Development – Entry Pathways) 

Aby byl jaderný program úspěšný, měli by politici dát přednost následujícím bodům:

- uskutečňovat jadernou politiku, navrhovat spravedlivý trh s elektřinou, rozvíjet mezinárodní spolupráci, sjednocovat legislativní požadavky, rozvíjet jaderné znalosti a dodavatelské řetězce, zdokonalovat strukturu projektů a jejich řízení, zapojovat veřejnost do realizace projektů.  

Zdroje:

World Nuclear News, 3.3.2021: China on course to lead in nuclear by 2030, says IEA

World Nuclear News, 12.3.2021: UNECE provides pathways for nuclear energy to support sustainable developoment

 

Václav Vaněk
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Samoorganizace (v) plazmatu

Výzkum plazmatické samoorganizace najdete na křižovatce energie fúze, astrofyziky a pohonu vesmírných lodí. Je známa nejméně od počátku šedesátých let, i když se jí tak ještě neříkalo.

Porucha pláště palivového článku

Nedávno Čínský úřad pro atomovou energii (CAEA) informoval, že v jaderné elektrárně Taishan došlo k menší poruše pláště paliva.

Bez chytrých sítí se moderní energetika neobejde

Energetika se v posledních letech dramaticky proměňuje. Sílící tlaky na větší podíl obnovitelných zdrojů a uhlíkovou neutralitu na jedné straně a zvyšující ...

Severní mořská cesta je alternativou k Suezu

Když došlo letos v březnu k zablokování Suezského průplavu, zesílily diskuze o alternativách, které by nebyly náchylné k podobným událostem.

Montáž ITER: první cívka poloidálního pole je na místě

Největší tokamak na světě staví v Cadarache na jihu Francie sedm partnerů: EU, Rusko, Čína, USA, Japonsko, Jižní Korea a Indie. Palivem bude směs deuteria a tritia ve stavu plazmatu.

Nejnovější video

Jak funguje PCR test na coronavirus

Krásně a jednoduše vysvětleno se srozumitelnými animacemi. V angličtině.

close
detail