Rozwój reaktorów HTGR, Czarnek i polski program jądrowych

Niedawno Polskę obiegła informacja, że Przemysław Czarnek ma zasiąść na fotelu wiceprzewodniczącego rady do spraw rozwoju technologii wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych chłodzonych gazem. W prasie pojawiły się artykuły łączące w/w radę z programem budowy elektrowni jądrowych w Polsce – np. w Rzeczpospolitej, Business Insiderze, Dzienniku Wschodnim czy w gazecie.pl. Prawie każdy z autorów tych artykułów wykazywał całkowite niezrozumienie tematu.

Rada, w której zasiada Czarnek, zajmuje się nadzorowaniem rozwoju reaktorów nowej technologii. Program przewiduje zaprojektowanie i budowę prototypowego reaktora mocy 30 MW, mniej więcej tyle, co w przypadku Marii w Narodowym Instytucie Badań Jądrowych w Otwocku. Nie ma on służyć absolutnie do wytwarzania energii elektrycznej. Program rozwoju reaktorów HTGR jest całkowicie odrębny od programu budowy energetyki jądrowej, z którym Czarnek nie ma absolutnie nic wspólnego. A dlaczego w ogóle Czarnek się w tej radzie znalazł? Proste – MEiN jest jednym ze sponsorów tego przedsięwzięcia, obok Ministerstwa Rozwoju czy Klimatu.

Obecnie budowane na świecie, mainstreamowe reaktory są chłodzone wodą – takie też mają wg. założeń planów energetycznych powstać w naszym kraju. Reaktory wysokotemperaturowe chłodzone gazem byłyby z założenia bezpieczniejsze – w ich przypadku fizycznie niemożliwe jest stopienie się rdzenia reaktora. Między innymi z tego powodu, mimo, że śmieszne, memy z Czarnkiem wklejanym w kadry miniserialu HBO „Czarnobyl” nie mają związku z rzeczywistością.

Energetyczne plany rządu

Portal Energetyka24, powołując się na własne źródła w rządzie, poinformował, że udało się zdecydować na dostawcę technologii dla polskiego programu jądrowego. A raczej dostawców – reaktory ma dostarczać amerykański Westinghouse, pozostałym osprzętem, jak turbinami, zajmować się ma francuski EDF. Zmiana miała być dokonana pod naciskiem „dołów”, ze względu na problematyczną współpracę z Amerykanami. Ta decyzja niewątpliwie cieszy – w końcu zbliżamy się do podpisania umowy i rozpoczęcia budowy.

Tego samego dnia co publikacja w/w artykułu miało miejsce sejmowe głosowanie ws. ustawy dotyczącej TVN. Niedługo potem Amerykanie zapowiedzieli, że jeśli zostanie ona zrealizowana, to dokonają oni szeregu działań. Mowa o zerwaniu umowy ws. zakupu czołgów Abrams, wydalenia dyplomatów, nakładania sankcji na polskich urzędników czy odbudowy Radia Wolna Europa na naszym terenie. O ile sam fakt działania RWE na naszym terytorium najpewniej wpłynąłby pozytywnie na jakość polskiego dziennikarstwa – wszak Radio Swoboda w byłym ZSRR wyróżnia się wysokim poziomem – jednak oznaczałoby to wizerunkową porażkę i najprawdopodobniej nici z porozumienia ws. kontraktu na zakup technologii do budowy nowych bezemisyjnych mocy.

Niestety, mimo to, że dokonano już jakiegoś wyboru, bardzo możliwe, że stanie się on nieaktualny i będzie trzeba znowu dokonywać zmian. Jeśli chodzi o elektrownie III generacji, to na obecną chwilę na stole leżą jeszcze dwie możliwości – Francuzi i Koreańczycy. W teorii są jeszcze Rosjanie, ale ze względów strategiczno-politycznych są poza rozważanymi opcjami. Francuzi wpisywaliby się w dotychczasową retorykę polskich władz – był „największy samolot”, będą „największe reaktory” (EPRy mają moc 1650 MW, konkurencja zaś preferuje moce zakresu od 1000 MW do 1400 MW). Byłby tutaj jednak istotny problem pod względem wizerunkowym – zarówno konstrukcje we Flamanville, w Hinkley Point, jak i w Olkiluoto cierpiały na poważne opóźnienia jak i nieplanowane koszty. Dość powiedzieć, że budowy wszystkich trzech europejskich elektrowni nie zostały jeszcze ukończone, mimo tego, że wszystkie zostały rozpoczęte jeszcze pod koniec pierwszej dekady XXI w. Ukończono do tej pory jedynie chińską budowę EPR, jednak i ta cierpiała na w/w bolączki.

Koreańczycy zaś zrealizowali projekty i zrobili to dość sprawnie, jak np. Shin-Kori (Korea) i Barakah (ZEA). Taka inwestycja rządowa nie jest jednak stricte biznesowa, wiąże się też z pogłębianiem relacji zagranicznych. Korea Płd. nie ma zaś ani trochę potencjału na bycie strategicznym partnerem – znajduje się na drugim końcu świata i nie jest mocarstwem pokroju USA.

Nowe technologie w służbie ludzkości

To może by zmienić całkowicie koncepcję i postawić na nowinki IV generacji? Najbliższymi komercjalizacji są na obecną chwilę SMRy, małe reaktory o mocy mniejszej o rząd wielkości od tradycyjnych, z którymi są wiązane duże nadzieje. Dlaczego? Chodzi o efekt skali – im niższe koszty inwestycji, tym więcej podmiotów jest zainteresowanych ich zakupem. Na reaktory III generacji liczba chętnych jest dość ograniczona – mało kto może wyłożyć tyle pieniędzy na inwestycję i mało komu jest potrzebna moc rzędu ~1500 MW w jednym bloku. Z tego powodu, w połączeniu z niską popularnością energetyki jądrowej z powodu Three Miles Island, Czarnobyla i Fukushimy, kontrakty na nowe moce w energetyce jądrowej są podpisywane rzadko – co zwiększa koszty. SMRy mogą tu umożliwić zmianę, zwiększenie liczby zamówień, w konsekwencji budowa elektrowni jądrowych będzie w większym stopniu przypominać produkcję seryjną niż rękodzieło, jak dzieje się to obecnie.

W PEP, jak najbardziej, dostrzeżono SMRy, jednak przypisano im raczej rolę zasilania miejskich ciepłowni bądź dostarczania ciepła przemysłowego, z zastrzeżeniem, że „ich ewentualne zastosowanie będzie wymagało uzyskania doświadczeń eksploatacyjnych [...] w innych krajach”. Tu jest słowo klucz – jakakolwiek władza podchodzi dość ostrożnie do nowinek tego rodzaju.

Władza władzą, jednak od dłuższego czasu słychać o chęci zastosowania tej technologii przez spółkę chemiczną Synthos Michała Sołowowa. Niedawno pojawiły się jednak informacje, że zainteresowany jest nią również Zygmunt Solorz-Żak. Jego spółka ZE PAK, wbrew wcześniejszym doniesieniom, nie zainwestuje w niedokończoną Bałtycką AES w obwodzie kaliningradzkim, a zbuduje w Koninie od 4 do 6 bloków w technologii SMR o łącznej mocy ok. 1800 MW, celem zastąpienia miejscowej elektrowni na węgiel brunatny. Spółka otrzymała zaproszenie od Polskich Sieci Energetycznych na spotkanie ws. omówienia warunków przyłączenia jej do sieci. Wg. Business Insider, rozpatrywane są przez nią technologie brytyjskie i amerykańskie.

Jest to powód do radości, jednak nie należy zapominać, że przeszło 90% rynku energii elektrycznej w Polsce należy do trzech państwowych molochów – PGE, Taurona i Energi. Same spółki, w szczególności PGE, od dawna komunikują, że nie zamierzają przystępować do budowy elektrowni jądrowych, nawet jeśli władze centralne miałyby być tu partnerem – z tego powodu, między innymi, doszło do wyłączenia PGE EJ1 Sp. z o. o. z holdingu PGE i przemianowania na PEJ Sp. z o. o. Dopóki państwo nie weźmie się za dekarbonizację produkcji swoich spółek, dopóty emisyjne moce nie znikną. A jest to niezbędne – każdy rok zwłoki wiąże się z większymi kosztami do poniesienia w przyszłości. Wg. ostatniego raportu IPCC szanse na osiągnięcie poziomu +1,5°C względem epoki przedprzemysłowej są znacznie mniejsze i wiązałyby się z podjęciem szerokich działań natychmiast, przez wszystkie kraje, i najprawdopodobniej wymagałoby użycia technologii wychwytywania CO2. W naszym kraju zmiany klimatu wiążą się obecnie z rzadszymi, ale znacznie intensywniejszymi opadami, a w konsekwencji – suszami i powodziami.

W polskich warunkach należy zacząć, przede wszystkim, od samej energetyki – to najprostszy do zmiany element układanki, którego nawet nie zaczęliśmy zmieniać. Później niezbędna byłaby elektryfikacja transportu – pomocna może tu być inwestycja w kolej i powszechna budowa punktów szybkiego ładowania samochodów elektrycznych w miastach i na stacjach paliw. Będzie się to wiązało z niezbędnym udostępnieniem dużych nowych mocy w krajowym systemie energetycznym.

W polskich warunkach możliwe do zastosowania w tej materii nieemisyjne moce to wiatr, słońce albo rozszczepienie atomu. Jeśli mowa o wietrze, to niestety, ale obecne przepisy dość komplikują sprawę – ich budowa jest możliwa tylko na 0,3% powierzchni kraju, pozostają głównie inwestycje offshore. Słońce ma tą wadę zaś, że nie świeci w nocy, zaś w przypadku elektryfikacji transportu kołowego zapotrzebowanie na energię o tej porze niewątpliwie się zwiększy. Inną kwestią jest też niestabilność w/w źródeł wiążąca się z niezbędnym zabezpieczeniem w postaci magazynów energii bądź uzupełnieniem w krytycznych momentach elektrowniami gazowymi. Energetyka jądrowa spełnia powyższe wymagania i w naszych warunkach jest niezbędnym elementem zeroemisyjnego miksu. Nawet budowa małych mocy, rzędu 1800 MW jak u Solorza, będzie znaczącym krokiem naprzód – pojawi się w kraju kadra, która będzie przeszkolona do obsługi takich obiektów, zostanie zbudowany przyczółek dla przyszłych inwestycji.

Uważamy, że pomocna może być tutaj chociaż częściowa prywatyzacja spółek energetycznych – Synthos i ZE PAK pokazują, że dzięki SMRom możliwa byłaby budowa energetyki jądrowej nawet sumptem prywatnych przedsiębiorstw. Mechanizmy kontrolujące emisje już w końcu mamy – unijny system handlu uprawnieniami wszak istnieje. Rynek będzie w stanie lepiej rozwiązać kwestię dekarbonizacji w takich warunkach, niż polskie państwo, podchodzące do niej jak pies do jeża.

Autor artykułu: Karol Kołodziejak