Ogrzeje nas jądrówka?

Niezależnie, czy rację mają zwolennicy globalnego ocieplenia czy jego przeciwnicy, jedno jest pewne.
Nie da się przeżyć zimy w naszym kraju bez branży ciepłowniczej! Ciepło bezproduktywnie utracone w procesie wytwarzania prądu elektrycznego zwane jest słusznie odpadowym. Jednak wcale tak być nie musi.

Kogeneracja, czyli produkcja energii elektrycznej i cieplnej „w skojarzeniu” jest dobrym sposobem na przeciwdziałanie marnotrawieniu ciepła. Do zasilania sieci centralnego ogrzewania oraz sieci ciepłej wody użytkowej wykorzystać nie tylko elektrownię konwencjonalną, ale i elektrownię jądrową. Wtedy wydatnie podnosi się ogólna sprawność elektrowni, choć ma to miejsce przy niewielkim zmniejszeniu mocy elektrycznej (dotyczy wszystkich typów elektrowni, w tym węglowych też). Zalety kogeneracji są jednak na tyle duże, że warto bliżej przyjrzeć się problematyce branży ciepłowniczej także przez pryzmat… energetyki jądrowej.

CIEPŁO „JĄDROWE” U INNYCH

Rekordzistą w mocy cieplnej oddawanej do sieci z elektrowni jądrowych wciąż pozostaje Rosja. W sumie 6 siłowni jądrowych (po 4 reaktory jądrowe w każdej z nich) oraz 2 elektrownie (każda dysponuje 3 blokami). W tym roku minie pół wieku od momentu kiedy Szwedzi w Agesta pod Sztokholmem uruchomili pierwszą w świecie elektrociepłownię jądrową. Zainstalowano w niej reaktor ciężkowodny o mocy 68 MWt oraz 12 MWe, pracujący na uranie naturalnym, wydobywanym z dwóch szwedzkich kopalni. Elektrociepłownia zasilała w ciepło sztokholmską dzielnicę Farsta. W tym samym czasie na Czukotce w okręgu Magadańskim zbudowano Bilibińską Elektrociepłownię Jądrową zaopatrującą w energię elektryczną i cieplną miejscowość Bilibino. Szwajcarzy w oddanej do eksploatacji w 1969 r. elektrowni jądrowej Beznau 1 z reaktorem PWR o mocy 365 MWe wytwarzali 60 MWt ciepła. Uruchomiony w 2 lata później kolejny blok tej elektrowni również przekazywał ciepło do sieci. Także szwajcarska elektrownia jądrowa Gosgen została podłączona do sieci ciepłowniczej. Na Węgrzech oddalona o 100 km na południe od Budapesztu siłownia atomowa w Paks, dostarcza nie tylko 40% krajowego zapotrzebowania na energię elektryczną, ale również ciepło w ilości ok.160 MWt. Elektrownia w Paks dysponuje 4 blokami o mocy 470 MWe każdy, a rząd węgierski oficjalnie już poinformował o decyzji budowy dwóch kolejnych bloków jądrowych. Ponadto w Europie ciepło z elektrowni jądrowej mają Rumunia, Słowacja i Czechy.

Stosunek ilości produkowanej energii elektrycznej do energii cieplnej w czeskich i rumuńskich elektrowniach jądrowych świadczy jednoznacznie o efektywności pracy siłowni pracujących „w skojarzeniu”. Aktualnie na świecie funkcjonuje 15 elektrociepłowni jądrowych.

FINOWIE SĄ ZA…

Elektrownia jądrowa Loviisa wygenerowała w 2012 r.7,61 TWh energii, co stanowi ok. 10% całkowitej produkcji energii elektrycznej w Finlandii. Firma Fortum – zawiadująca siłownią – planuje jej rozbudowę. Ciepło odpadowe jest obecnie kierowane do Bałtyku. Dlatego rozważana jest opcja, aby po uruchomieniu nowego bloku energia cieplna z tej elektrowni służyła do zasilania Helsinek. Roczne zużycie ciepła w całych Helsinkach wynosi ok.12 TWh, zatem zapotrzebowanie jest na tyle duże, by zapewnić opłacalność jego przesyłu na odległość 75–80 km.
Kogeneracja podyktowana jest nie tylko względami ekonomicznymi, ale i ekologicznymi. Przystosowanie tylko tej jednej elektrowni jądrowej do zagospodarowania ciepła odpadowego przez przesłanie do sieci ciepłowniczej – co jak twierdzą eksperci nie jest zbyt trudnym technicznym zadaniem – pozwoliłoby obniżyć w Finlandii roczną emisję CO2 o 6%. Z punktu widzenia ochrony przyrody istotne jest też zmniejszenie obciążenia cieplnego Zatoki Fińskiej.

A CO U NAS?

Program energetyki jądrowej w Polsce z lat 80. XX w. także uwzględniał ciepłownictwo jądrowe. Planowano wykorzystać elektrownię jądrową „Żarnowiec” do wytwarzania ciepła. Biuro projektowe BSiPE „Energoprojekt” w Warszawie opracowało nawet koncepcję wykorzystania bloków nr 3 i 4 żarnowieckiej elektrowni do przekazywania ciepła. „Żarnowiec” miał docelowo składać się z 4 bloków WWER–440/213. Zaprojektowano też system przesyłowy, składający się z dwóch par rurociągów magistralnych o średnicy 1000 mm; odległość do najdalej położonego rejonu odbiorczego w Trójmieście to ok.85 km. W programie badawczo-rozwojowym koordynowanym przez Instytut Energetyki w Warszawie pt. „Kompleksowy Program Rozwoju Energetyki (PR-8 i CPBR 5.1)” w Kierunku 3 „Energetyka Jądrowa”, w latach 1980-90 ujęte były prace studialne i przedprojektowe wykorzystania energetyki jądrowej w sposób skojarzony do zasilania w energię elektryczną i ciepło mieszkańców Warszawy. Z ówczesnych analiz ekonomicznych „Energoprojektu” Warszawa wynikało, że energia cieplna z elektrociepłowni jądrowej byłaby – w zależności od jej lokalizacji – o 17,5% do 34% tańsza niż pozyskiwana z elektrociepłowni konwencjonalnych

Wraz z wstrzymaniem budowy „Żarnowca” wszystkie gotowe już projekty dotyczące ciepłownictwa jądrowego powędrowały na półkę.

REAKTOR W… OGRÓDKU?

– Elektrociepłownie jądrowe mogą być wykorzystywane na dużą skalę przez przemysł oraz nadają się do zasilania sieci ciepłowniczych
– przekonuje prof. Grzegorz Wrochna, dyrektor Narodowego Centrum Badań Jądrowych w Świerku k. Otwocka. Oprócz dużych elektrowni jądrowych pojawiała się też i na tym polu inna opcja. Są nią małe reaktory modułowe (ang. Small Modular Reactors – SMR). I one też mogłyby znaleźć zastosowanie do… ogrzewania budynków. Nad taką technologią jądrową pracują uczeni amerykańscy, francuscy, rosyjscy, koreańscy, a pierwsze prace badawcze nad tą technologią rozpoczęły się już w latach 50. w USA. – Małe reaktory modułowe nie są konkurencją dla dużych reaktorów jądrowych – jest to inny segment rynku – zaznacza prof. G. Wrochna. Tradycyjne elektrownie jądrowe wielkiej mocy są niezbędne jako podstawa krajowego systemu energetycznego, natomiast reaktory SMR będą mogły zaspokoić lokalne potrzeby miast czy przedsiębiorstw przemysłowych. Aby jednak reaktory tego typu były komercyjnie dostępne na światowym rynku w latach 30. naszego wieku, konieczne jest zainwestowanie określonych środków finansowych w dopracowanie prototypów. – Ostatnio pojawiła się nadzieja na przełom – informuje prof. G. Wrochna – ponieważ rząd amerykański postanowił dofinansować prace nad wybranymi modelami oraz wesprzeć proces licencjonowania, czyli dopuszczenia do użytkowania małych reaktorów modułowych.

Procedura dotycząca SMR wymaga innego postępowania niż w przypadku dużych reaktorów II i III generacji. Dozór jądrowy musi przygotować i zatwierdzić procedury bezpieczeństwa dla nowej technologii. Zakłada się, iż pierwsze licencje mogą już zostać wydane ok.2017 r., co oznacza, iż ok.2020 r. małe reaktory modułowe mogą już zacząć działać w USA w charakterze elektrowni wytwarzających energię elektryczną i cieplną.
Droga od prototypu do produkcji na skalę przemysłową jest zawsze długa i najeżona trudnościami, ale niewykluczone, że modułowy reaktor jądrowy to właściwe rozwiązanie do celów energetycznych, zarówno do wytwarzania prądu elektrycznego jak i zaspokojenia potrzeb grzewczych przedsiębiorstw i małych miejscowości.

W OPINII EKSPERTÓW

Polski Komitet Naukowo-Techniczny FSNT-NOT Gospodarki Energetycznej od wielu lat popiera zarówno projekty zmierzające zmierzające do urzeczywistnienia Polskiego Programu Energetyki Jądrowej, jak też uważa za potrzebne rozważenie możliwości związanych z ciepłownictwem w kontekście PPEJ. Na ten temat organizował wiele konferencji naukowo-technicznych. Tematem ciepłownictwa jądrowego zajmuje się już od wielu lat m.in. członek PKN–T FSNTNOT Gospodarki Energetycznej, mgr inż. Jacek Baurski, przeświadczony o celowości podjęcia projektu ciepłownictwa jądrowego m.in. dla Warszawy. W obecnej sytuacji ekonomicznej Polski – wyraża swą opinię prof. Andrzej Reński z Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej – należałoby z odpowiednią starannością zbadać zasadność propozycji wykorzystania ciepła pochodzącego z elektrowni jądrowych, mogącego stać się relatywnie tanim i ekologicznym źródłem ciepła dla ciepłownictwa. Łukasz Kuźniarski i Bartłomiej Ferdyn z Akademii Górniczo-Hutnicza w Krakowie – analizujący te kwestie – są podobnego zdania.

Z technicznego punktu widzenia nic nie stoi na przeszkodzie, aby zastąpić elektrociepłownie węglowe jądrowymi. Z kolei argument ekonomiczny ma zawsze tę samą siłę mierzoną rentownością przedsięwzięcia. Ponadto – co w tym wypadku nie jest bez znaczenia – mamy w Polsce dość dobrze rozbudowane sieci ciepłownicze.


Jest tylko jedno, ale! W Polsce nie mamy jeszcze – i na pewno nie będziemy chyba mieć w ciągu najbliższych dziesięciu lat – elektrowni jądrowej! Czy więc
postawienie pytania – o możliwości wykorzystania przyszłych siłowni atomowych w naszym kraju w charakterze elektrociepłowni jest przedwczesne? Bez wątpienia – nie! Przyszły inwestor musi w tej kwestii podjąć decyzje już na etapie wstępnego projektu. A ten – jak wiemy – jest właśnie tworzony. Czasu na podjęcie ostatecznych decyzji dotyczących powyższych inwestycji nie pozostało zbyt wiele. Dotyczą one nie tylko elektrociepłowni jądrowych, ale całego polskiego programu energetyki jądrowej rozpatrywanego kompleksowo. Oczywiście zawsze jest możliwa i inna opcja. W Kaliningradzie już powstaje elektrowniajądrowa, a produkowaną tam w niedalekiej przyszłości energię można przecież importować. Ale nawet przy takiej opcji też niezbędne będą inwestycje (acz w innej, dużo mniejszej skali) związane
z budową transgranicznej sieci przesyłowej. Tylko czy takie rozwiązanie byłoby racjonalne? Retorycznych pytań chyba jednak nie warto zadawać! Należą one do innej niż technika sfery.


Marek Bielski


 

Kalendarz wydarzeń

Mon Tue Wed Thu Fri Sat San
    1 2 3
4 5 6 7 8 9 10
11 12 13 14 15 16 17
18 19 20 21 22 23 24
25 26 27 28 29 30
O portalu | Korzystanie z serwisu | Kontakt w sprawie partnerstwa | Zastrzeżenia prawne

Wszystkie materiały są objęte prawem autorskim. Przedruk, powielanie, dystrybucja lub w innej, jakiejkolwiek formie, przetwarzanie, bez zgody Wydawcy jest zabroniony. Działania wbrew powyższym zapisom skutkują odpowiedzialnością karną wynikającą z prawa autorskiego i praw pokrewnych.
Copyright © 2010-2016 by elektrownia-jadrowa.pl Wszelkie prawa zastrzeżone.