Rozhovor o budoucnosti jaderné energie

Problémy jaderného průmyslu přicházejí zvnějšku. Jaderný průmysl je musí překonat, aby pomohl řešit existenciální hrozbu klimatických změn. Na tom se shodli panelisté konference Nuclear Energy and its Future pořádané agenturou Reuters Next 11. ledna 2021. Mezi výzvy patří: tvrzení, že jaderná energie je zastaralá technologie; náklady na financování; tržní design; politické změny; vnímaná konkurence s obnovitelnou energií a mylné představy veřejnosti o radioaktivním odpadu.

K tématu se vyjadřovali představitelé pěti organizací:

Sama Bilbao y Leon – nová generální ředitelka World Nuclear Association

George Borovas - řídicí partner společnosti Hunton Andrews Kurth, vedoucí firemní jaderné praxe a tokijské kanceláře

Dan Poneman - prezident a výkonný ředitel Centrus Energy Corp.

Jay Wileman – prezident a výkonný ředitel GE Hitachi Nuclear Energy

Moderátorka: Nina Chestney – vedoucí oddělení EMEA Power, Gas, Coal and Carbon, Reuters (EMEA je zkratka pro Evropu, Střední východ a Afriku).

Dan Poneman: 

Pokud má být cílem snižování globální teploty o 1,5 °C podle IPCC nebo o 2 °C podle scénářů International Energy Agency (IEA), pak by bylo nutno minimálně zdvojnásobit příspěvek jaderné energie, a to i za předpokladu souběžného maximálního využití sluneční a větrné energie, doprovázeného bateriemi. Bez jaderné energie nebude možné dosáhnout dekarbonizace světové energetiky. Myslíme-li to s dekarbonizací vážně, bude nutno uvádět do provozu velký počet nových jaderných elektráren. 

Sama Bilbao y Leon: 

Myšlenka, že jaderná energie není cestou k čisté energetické budoucnosti, je velmi sporná. Jaderná energie je druhý největší zdroj nízkouhlíkové elektřiny na světě (první je voda) a je na prvním místě v zemích OECD. Ke konci roku 2020 bylo v 31 zemích světa v provozu 441 komerčních reaktorů, 50 reaktorů bylo ve výstavbě, z toho nově zahajovaných 7 reaktorů v Bělorusku, Číně, Rusku a SAE. Do provozu bylo uvedeno 5 nových reaktorů. V roce 2021 má být uvedeno do provozu 15 reaktorů, mezi nimiž budou i nové technologie, jako je rychlý reaktor a malý modulární reaktor v Číně. Ve světě je ale také několik zemí, které deklarují odstoupení od jaderné energie - například Německo, Belgie a Španělsko. Tyto země trvale odstavují dosud fungující a spolehlivé reaktory. Na druhé straně je ale velký počet zemí v Evropě i jinde ve světě, které mají zájem jadernou energii rozvíjet - například Spojené království, Francie, Finsko a Nizozemí. 

Jay Wileman: 

Budoucnost jaderné energie závisí do určité míry na provozu současné flotily jaderných reaktorů, které vyrábějí 11 % elektřiny ve světě, v USA pak asi 20 % veškeré elektřiny a téměř 60 % čisté elektřiny. V současné pandemii COVID-19 jsou spolehlivým a bezpečným dodavatelem čisté elektřiny po 24 hodin denně a 7 dní v týdnu. Společnost GE Hitachi se rovněž angažuje ve vývoji malých modulárních reaktorů v rámci projektu reaktoru BWRX- 300. Na otázku, zda nové technologie mohou nahradit současné reaktory o velkých výkonech, zní odpověď takto: jaderná energie má nízké emise, určitě má své místo, ale nebude mít zajištěné místo u rozhodovacího stolu, pokud nebude schopná ekonomicky soutěžit s jinými formami získávání energie. Je jistě báječné být malý a modulární, ale musíte soutěžit s jinými a být lepší než oni. A zde se nabízí celá série otázek typu „What if?“

• Budeme mít malý modulární reaktor (MMR), který bude moci ekonomicky soutěžit s kombinovaným plynovým cyklem a sluneční a větrnou energií?
• Budou celkové náklady obsahovat víceciferné miliardové dolarové náklady, jako je tomu u současných velkých reaktorů, nebo se bude jednat o náklady do jedné miliardy dolarů, případně ještě nižší?
• Bude možno zjednodušit projekt reaktoru tak, aby se podstatně snížily náklady?
• Bude možno využít současný dodavatelský řetězec?
• Bude možno MMR využít i k jiným účelům, než jen k výrobě elektřiny? (Například k dodávce technologického tepla, k výrobě vodíku, k dálkovému vytápění, případně k odsolování mořské vody, atd.; tyto aplikace velmi zvyšují ekonomickou přitažlivost jaderné investice.)
• Bude možno takový reaktor připojit na síť do roku 2028? 

Dan Poneman: 

I když jsou již ve výstavbě i reaktory generace GenIII a GenIII+ , přitahují malé modulární reaktory velkou pozornost. Existují však i konvenční lehkovodní reaktory o menších výkonech, i reaktory generace GenIV, které místo vodního chlazení používají ke chlazení plyn, tekutý kov, atd. Do těchto zdokonalených reaktorů se v USA vynakládají velké prostředky na vývoj, například v rámci „Advanced Reactor Demonstration Program“.

Je třeba udělat dvě věci: musíme snižovat náklady a uskutečnit reformu regulace. Musíme ale také vyvíjet chytřejší, lepší, rychlejší a lacinější výrobní metody, projekty na bázi umělé inteligence, atd. Dále bude třeba obnovit důvěru veřejnosti například v Německu, Belgii a Japonsku, kde stále ještě doznívá šok z fukušimské havárie. Důvěru veřejnosti bude možno získat zpět například tím, že budeme mít rychlejší, lepší a levnější projekty, které umožní vyrobit velké množství čisté energie, aniž by lidstvo muselo čelit nebezpečí zvyšování hladiny moří a oceánů, ztráty polárních ledových čepiček nebo devastace korálových útesů. Je třeba se ale ještě zmínit o jedné věci, bez níž by všechny uváděné velké projekty vyzněly naprázdno: jedná se o palivo, o nové, vysoce koncentrované palivo s vysokým obsahem nízkoobohaceného uranu, které vyvíjí i společnost GE Hitachi. 

Sama Bilbao y Leon: 

Je nezbytné, aby trhy zohledňovaly skutečný význam jaderné energie jako nízkouhlíkového zdroje energie pracujícího v režimu základního zatížení 24 hodiny denně a 7 dní v týdnu. Je třeba, aby zde bylo rovnoprávné hráčské pole, které bude brát v úvahu všechny možné aspekty, včetně aspektů politických. Potřebujeme nové paradigma, které se bude orientovat na skutečné blaho veřejnosti, na naše zdraví, na ekologické důsledky a na sociálně-ekonomické dopady všech energetických zdrojů, na které se bude pohlížet podle stejných kritérií, aby bylo možno provést férové porovnání a hodnocení. Pokud se to takto uskuteční, pak zjistíme, že jaderná energie pozitivně přispívá ekonomice a dekarbonizaci elektrických systémů. Současné energetické trhy odmítají uznávat úplné náklady a úplné benefity u všech zdrojů elektřiny. I když je stanovena cena uhlíku, ve skutečnosti nezahrnuje veškeré náklady související se změnami klimatu nebo znečišťováním planety. Žádný současný systém nebere v úvahu systémové náklady nebo hodnotu spolehlivého provozu 24/7, který zajišťuje provoz jaderných elektráren v režimu základního zatížení. Další důležitou věcí, která bude mít velký vliv na další rozvoj jaderné energie, bude spravedlivý přístup k financování, stejný, jako mají jiné nízkouhlíkové zdroje energie. 

George Borovas: 

V posledních letech se velmi zvyšuje zájem o financování projektů čisté energie a platí to i o mnoha zemích, které projevují zájem o využívání jaderné energie. Hledají se různá finanční řešení a nejrůznější modely financování. Existují rozdílné jaderné technologie. Reaktory GenIII, které byly projektovány a budovány před více než dvaceti lety, jsou dodnes v provozu. A ze zkušeností vyplývá, že jestliže už jaderný reaktor máte, náklady klesají, standardizace se rozšiřuje a lze s úspěchem replikovat výstavbu reaktorů nových. 

Saama Bilbao y Leon: 

Často se uvádí, že klesající náklady na sluneční a větrnou energii ohrožují energii jadernou, což je ale falešný názor. Svět má před sebou cíl dekarbonizace podle IPCC a OSN v rámci programu Sustainable Development Goals (SDG). K tomu budou muset být k dispozici všechny nízkouhlíkové zdroje energie.

Také se neustále traduje, že jaderná energie je drahá. V poslední společné zprávě uveřejněné v prosinci 2020, kterou vypracovala Nuclear Energy Agency při OECD (NEA) a International Energy Agency (IEA), se konstatovalo, že nejnižší náklady ze všech energetických zdrojů má prodlužování provozní životnosti existujících jaderných elektráren. Proto nejlacinějším způsobem zajištění nízkouhlíkové elektřiny v příštích dvaceti letech bude prodlužování provozu současných jaderných elektráren. Jiný závěr z této zprávy zní: nové jaderné projekty v příštích pěti letech budou ve skutečnosti schopné ekonomicky soutěžit se všemi formami výroby elektřiny, včetně sluneční a větrné energie. Zde je třeba poznamenat, že jaderný průmysl se velmi poučil z nedávné výstavby velkých reaktorů v Evropě, které se nedaří dokončit ani v rámci rozpočtu, ani v termínech (Flamanville a Olkiluoto, pozn. red.). Očekává se, že příští projekty budou již schopné ekonomicky soutěžit s jinými nízkouhlíkovými zdroji energie. 

Zdůrazňuje se, že až 70 % zprůměrovaných nákladů na výstavbu jaderných elektráren souvisí s finančními náklady. Jestliže ale bude mít jaderná energie stejný přístup ke komerčním finančním zdrojům jako jiné energetické technologie, budou investiční náklady u jaderných elektráren ještě více klesat. Je proto velmi důležité, aby zde bylo spravedlivé hřiště, na němž se budou všechny energetické zdroje hodnotit podle stejného klíče, kde stanovená kritéria budou technologicky neutrální a budou vycházet ze skutečných výsledků dané technologie. Má se rovněž za to, že malé modulární reaktory budou mnohem dostupnější. To se pak může odrazit na trhu jejich rozšířením v takové míře, jakou by nikdo neočekával. 

Dan Poneman: 

Na obnovitelné zdroje energie je třeba pohlížet nejen z hlediska jejich přínosu, ale také z hlediska jejich omezení. Jestliže chceme maximálně využít OZE, musíme je zálohovat, například skladováním energie s pomocí baterií. Bateriová technologie není ale levná a z hlediska sítí není ani dostatečně rozšířená, aby mohla tuto funkci plnit. Pro maximální využití sluneční energie bude muset být k dispozici také elektřina například z uhelných, plynových nebo jaderných elektráren. A v tomto případě jen jaderná energie patří mezi nízkouhlíkové zdroje. GE Hitachi ve spolupráci s Terra Power Billa Gatese vyvíjí tzv. sodíkovou koncepci. Jedná se o kombinaci rychlého reaktoru chlazeného sodíkem a systému skladování energie v roztavených solích, který umožňuje skladovat energii po více než 5 hodin. Systém využívá teplo generované jadernou reakcí k ohřevu roztavené soli, která současně slouží i jako baterie ke skladování energie. 

Jaderná energie a OZE se vzájemně doplňují. Jaderná energie pracuje v režimu základního zatížení, což pomáhá fungování průmyslu. Navíc produkuje nízkouhlíkovou elektřinu. V některých zemích se ale stalo, že obnovitelné zdroje vytěsňují jadernou energii, což je velký nesmysl. Stejně tak je nesmyslné zálohovat OZE plynovými nebo dokonce uhelnými elektrárnami - v době, kdy je prioritou změna klimatu! Společné fungování OZE a jaderné energie je jediné řešení, které máme. 

Saama Bilbao y Leon: 

Jaderná energie není údajně dostatečně flexibilní. I když je pravda, že jaderné elektrárny nemají rády časté zapínání a vypínání, jsou flexibilnější, než je všeobecně známo. Například Francie, Německo a USA provozují jaderné reaktory, které sledují zatížení sítě. S přechodem na používání reaktorů GenIV se flexibilita ještě rozšíří. Nelze rovněž zapomínat na to, že jaderná energie je jediný energetický zdroj, který může současně vyrábět jak elektrickou, tak i tepelnou energii, což je výhodné pro dekarbonizaci takových sektorů ekonomiky, jako je doprava a průmysl. 

Dlouhodobé hospodaření s použitým jaderným palivem a radioaktivními odpady (RAO) se často stává hlavní námitkou protijaderných hnutí. Ale je skutečností, že jaderný průmysl vynaložil neuvěřitelné úsilí na to, aby tyto nebezpečné materiály izoloval a separoval od životního prostředí a od člověka. Jedná se hlavně o hluboké geologické uložení odpadů a recyklaci paliva. Volba způsobu hospodaření s použitým palivem a RAO je na jednotlivých zemích. Vhodné technologie existují. Ve Finsku je ve výstavbě hluboké geologické úložiště, které začne fungovat během několika let, a tak bude k dispozici funkční příklad. 

Jay Wileman: 

Jsem rád, že se nepoužívá termín jaderný „odpad“, ale „použité jaderné palivo“. A ještě lze dodat, že „velmi málo využité palivo“, protože typické palivo, které dnes používáme, využívá jen několik procent potenciální energie uranu. Z tohoto důvodu jsem podporovatelem uzavřeného jaderného palivového cyklu a tím i využití veškeré dosud nevyužité energie jaderného paliva. Velmi vhodnými reaktory, které tento problém elegantně vyřeší, budou zdokonalené reaktory GenIV. Lze jen dodat, že hospodaření s RAO je mnohem větší problém politický, než fyzikální. Všechny „jaderné odpady“ vzniklé v USA v jaderných reaktorech od samého počátku jejich využívání v padesátých létech by zaplnily jedno fotbalové hřiště ve vrstvě 7 yardů (6,4 m). Uzavřený palivový cyklus je jedna cesta, ale vědecky máme potvrzeno, že uložení do geologické formace funguje. To, co potřebujeme, je společenský konsensus, jaký vidíme třeba ve Finsku – důvěru veřejnosti ve správnost řešení. Obě řešení jsou správná a schůdná.

Pokud se zajímáte o životní prostředí, hledejte spíše pravdu a nedejte na titulky článků v novinách. Hledejte vzdělávání, které realizují například World Nuclear Association, US Nuclear Energy Institute, IAEA, atd. 

Dan Poneman: 

Pokud se do roku 2050 nepodaří dekarbonizace, svět přijde o 99 % korálových útesů, o všechny polární ledové čepičky a bůhví, co se stane s pobřežními oblastmi většiny světa. Patrně se naplní katastrofické scénáře planetárního dosahu. Jaderná energie je bezpečná. Pokud jde o statistiky úmrtnosti na jednotku vyrobené elektřiny, patří mezi nejbezpečnější způsoby výroby energie na světě. Pokud chceme zachránit planetu, nevyhazujme jadernou energii z okna… 

Saama Bilbao y Leon: 

Volba a využívání jaderné energie musí zůstat na rozhodnutí každé země. Bylo by ale nezodpovědné zbavovat budoucí generace možnosti této volby. Nelze zavírat dveře této technologii jen proto, že dnes někteří lidé mají takové názory, jaké mají. 

George Borovas: 

Klíčovými faktory udržitelnosti jsou dnes energie a elektřina. Snahy vymanit lidi ve světě z chudoby a převést je do střední třídy budou vyžadovat obrovské množství čisté energie, která ale neohrozí životní prostředí. Jaderná energie se musí stát součástí tohoto úsilí. 

Zdroj: https://world-nuclear-news.org/Articles/The-real-challenges-to-nuclear-are-external,-says Zkráceno.