Artykuły

Obecnie na świecie pracuje 436 reaktów energetycznych w 30 państwach i na Tajwanie (stan na dzień 25.12.2013). Udział elektrowni jądrowych w światowej produkcji energii elektrycznej wynosi obecnie ok. 13%. Moc zainstalowana netto wynosi 372,326 GWe. 1 reaktor jest w stanie długoterminowego wyłączenia (long term shutdown).

Rys. 1. Polityka różnych państw wobec energetyki jądrowej (kliknij mapę by powiększyć). Stan na dzień 24.12.2013 r. Źródło: opracowanie własne NCBJ na podstawie danych IAEA, WNA/WNN i Nucnet. Mapa wygenerowana programem GunnMap autorstwa Arthur`a Gunn`a, udostępniona na licencji Creative Commons ("uznanie autorstwa - na tych samych warunkach")

 

Kolor	Polityka wobec EJ
	Państwa posiadające EJ i planujące ich utrzymanie co najmniej do 2030 roku oraz państwa posiadające EJ i budujące nowe
	Państwa posiadające EJ, ale planujące ich wyłączenie do 2030 roku (Niemcy, Belgia)
	Państwa budujące pierwsze EJ (Białoruś, Zjednoczone Emiraty Arabskie)
	Państwa, które podjęły decyzję o budowie pierwszej EJ i przygotowują infrastrukturę
	Państwa nie posiadające EJ i nie planujące obecnie budowy oraz państwa, które rozważają budowę EJ, ale które nie podjęły jeszcze decyzji

* Litwa w latach 2010-2018 nie będzie miała pracujących bloków jądrowych (od momentu wyłączenia elektrowni w Ignalinie do chwili uruchomienia pierwszego bloku w elektrowni Wisaginia)

 

 

Struktura źródeł energii elektrycznej na świecie w latach 1973-2010. Dane: Key World Energy Statistics 2010, OECD/IEA, Paryż 2010, s. 24; Energy, Electricity and Nuclear Power: Developments and Projections – 25 Years Past and Future, IAEA, Wiedeń 2007 s. 26.; http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html

 

Udział energetyki jądrowej w globalnej produkcji energii elektrycznej w latach 1973-2010. Dane: Key World Energy Statistics 2010, OECD/IEA, Paryż 2010, s. 24; Energy, Electricity and Nuclear Power: Developments and Projections – 25 Years Past and Future, IAEA, Wiedeń 2007 s. 26.; http://www.world-nuclear.org/info/reactors.html

 

 

Liczba państw posiadających elektrownie jądrowe w poszczególnych latach między 1950 a 2030 rokiem (nie licząc Tajwanu). Dane: IAEA, WNA.

 

 

Tab. 1. Państwa posiadające elektrownie jądrowe (dane za 2011/12 r., źródło: IAEA Power Reactor Information System, stan na dzień 03.05.2012 r.).

Państwo	Liczba pracujących reaktorów energetycznych na koniec 2012 r.	Łączna moc zainstalowana netto (MWe)	Stosunek ilości energii elektrycznej wyprodukowanej w EJ do całkowitej ilości en. el. wyprodukowanej w danym państwie (TWh) w 2012 r.	Udział w krajowej produkcji energii elektrycznej (%) w 2012 r.
Argentyna	2	935	5,9/125,5	4,7
Armenia	1	375	2,1/7,9	26,6
Belgia	7	5927	38,5/75,5	51,0
Brazylia	2	1884	15,2/490,3	3,1
Bułgaria	2	1906	14,9/47,2	31,6
Chiny*	17	12860	92,7/4635,0	2,0
Czechy	6	3804	28,6/81,0	35,3
Finlandia	4	2752	22,1/67,8	32,6
Francja	58	63130	407,4/544,7	74,8
Hiszpania	8	7560	58,7/286,3	20,5
Holandia	1	482	3,7/84,1	4,4
Indie	20	4391	29,7/825,0	3,6
Iran	1	915	1,3/216,7	0,6
Japonia	50	44215	17,2/819,0	2,1
Kanada	20	14135	89,1/582,4	15,3
Korea Płd.	23	20739	143,5/472,0	30,4
Meksyk	2	1530	8,4/178,7	4,7
Niemcy	9	12068	94,1/584,5	16,1
Pakistan	3	725	5,3/100,0	5,3
RPA	2	1860	12,4/243,1	5,1
Rosja	33	23643	166,3/934,3	17,8
Rumunia	2	1300	10,6/54,6	19,4
Słowacja	4	1816	14,4/26,8	53,8
Słowenia	1	688	5,2/14,4	36,0
USA	104	102136	770,7/4056,3	19,0
Szwajcaria	5	3278	24,4/68,0	35,9
Szwecja	10	9395	61,5/161,4	38,1
Ukraina	15	13107	84,9/183,8	46,2
Węgry	4	1889	14,8/34,0	45,9
Wielka Brytania	18	9938	64,0/353,6	18,1

Dane: IAEA PRIS

* oraz Tajwan: 6 bloków, łączna moc 5028 MWe, 38,7/210,3 TWh, 18,4%

 

 

 

Rys. 6. Ilość reaktorów wg typu.

Rys. 7. Łączna zainstalowana moc reaktorów wg typu

Ok. 81% to reaktory lekkowodne (PWR i BWR), 11% ciężkowodne (PHWR, głównie kanadyjskie CANDU i ich odpowiedniki w Indiach), 4% reaktory chłodzone gazem (Magnox i AGR, głównie w Wielkiej Brytanii), 3% reaktory chłodzone wodą i moderowane grafitem (LWGR, rosyjskie RBMK). Pracują też dwa reaktory energetyczny na neutronach prędkich (FBR).

Ok. 75% reaktorów energetycznych pracuje już ponad 20 lat. Pozostałe 25% ma ponad 30 lat. Starzenie się obecnej floty reaktorów ma swoją przyczynę w spowolnieniu rozwoju energetyki jądrowej po awarii w Czarnobylu. Jest to również czynnik mający wpływ na podejmowanie decyzji o budowie nowych reaktorów w celu zastąpienia starych. Należy dodać, że stare konstrukcje były projektowane na 30-40 lat pracy. Przy obecnym poziomie zaawansowania technologicznego i poważnych modernizacjach w większości państw udziela się zezwoleń na przedłużenie okresu eksploatacji do 60 lat (lub 50 w przypadku reaktorów konstrukcji radzieckiej). Daje to czas na wycofanie z ruchu starych reaktorów i zastąpienie ich nowymi, o większej mocy, lepszych parametrach technicznych i zwiększonej wydajności ekonomicznej a także dłuższej projektowanej żywotności (60 lat), która w przyszłości będzie podstawą do dalszego przedłużania okresu eksploatacji.

 

 

 

 

Struktura wiekowa bloków jądrowych. Dane: IAEA PRIS [2013-12-26]

 

Liczba rozpoczętych budów bloków jądrowych w latach 1954-2013. Dane: IAEA PRIS [2013-12-25]

 

Liczba podłączeń do sieci bloków jądrowych w latach 1954-2013. Dane: IAEA PRIS [2013-12-25]

 

Liczba reaktorów pracujących w latach 1954-2011. Dane: IAEA PRIS [2013-12-25]

 

Łączna moc zainstalowana w elektrowniach jądrowych w latach 1954-2013. Dane: IAEA PRIS [2012-12-26].

 

Liczba bloków jądrowych w budowie w latach 1951-2013. Czerwonymi słupkami oznaczono lata awarii, które miały wpływ na zmianę polityki wobec energetyki jądrowej w niektórych państwach. Dane: IAEA PRIS [2013-12-25].

 

 

Po awarii w elektrowni w Czarnobylu w 1986 r. w wielu państwach wstrzymano budowę nowych bloków jądrowych a w niektórych doszło nawet do ich wyłączenia ze względów politycznych – głównie pod naciskiem partii ekologicznych. Mimo to lata 90-te nie są okresem straconym dla energetyki jądrowej – wręcz przeciwnie, dokonano postępu w zakresie wydajności produkcji (średnia globalna dyspozycyjność zwiększyła się z 72,3% do 83,2%), podniesiono (i tak już wysoki) poziom bezpieczeństwa i obniżono koszty eksploatacji. Postęp technologiczny w tym okresie był znaczący. W roku 2004 roczna produkcja energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych była większa o ok. 40% (714 TWh) niż w roku 1990. Diagram poniżej ukazuje przyczyny zwiększonej produkcji.

 

Rys. 10. Źródła zwiększonej produkcji energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych

 

Do końca 2009 roku wycofano z ruchu 123 jądrowe bloki energetyczne, z czego:

• 10 zostało już całkowicie rozebranych (decommissioning) do tzw. zielonej trawy, a teren, który do tej pory zajmowały, został udostępniony do ponownego wykorzystania w innych celach, w tym upraw rolnych i wypasu zwierząt hodowlanych
• 51 znajduje się w fazie rozbiórki do „zielonej trawy”
• 48 zostało częściowo rozebranych i zabezpieczonych, z przeznaczeniem do dalszej rozbiórki po upływie określonego czasu (safe enclosure)
• 3 zostały zabetonowane (część konwencjonalną elektrowni rozebrano) z planem dalszej rozbiórki w przyszłości
• 6 kolejnych ma przygotowywane plany likwidacyjne.

MAEA szacuje że na świecie w elektrowniach jądrowych jest zatrudnionych ok. 250 000 ludzi. W całym przemyśle jądrowym a także w uczelniach wyższych, instytutach badawczych i organach państwowych związanych z energetyką jądrową pracuje ok. 1 milion osób. Tu również na skutek drastycznego zmniejszenia skali inwestycji w EJ po awarii w Czarnobylu pojawia się problem starzenia – tym razem starzenia się kadr. Dlatego większość państw inwestujących w energetykę jądrową tworzy lub już rozwija programy kształcenia kadr i uzupełniania luki pokoleniowej.

 

Budowa nowych bloków jądrowych

W budowie są 72 bloki jądrowe w 15 państwach (+ Tajwan).

Tab. 2. Bloki jądrowe w budowie (stan na dzień 25.12.2013 r., źródło: IAEA Power Reactor Information System).

Państwo	Liczba budowanych bloków jądrowych	Łączna moc zainstalowana budowanych bloków (MWe)
Argentyna	1	692
Białoruś	1	1109
Brazylia	1	1245
Chiny	29	28774
Finlandia	1	1600
Francja	1	1600
Indie	6	3907
Japonia	2	2650
Korea Płd.	5	6320
Pakistan	2	630
Rosja	10	8382
Słowacja	2	782
Stany Zjednoczone (USA)	5	5633
Ukraina	2	1900
Tajwan*	2	2600
Zjednoczone Emiraty Arabskie	2	2690
ŚWIAT OGÓŁEM	72	70612

 

Bloki jądrowe w budowie na koniec poszczególnych kwartałów ostatnich 6 lat (dane: World Nuclear Association i IAEA PRIS).

Planowanych jest ok. 500 reaktorów w 60 państwach, z czego ok. 80 reaktorów w 31 państwach nie posiadających jeszcze elektrowni jądrowych.

 

Czynniki skłaniające do inwestycji w energetykę jądrową:

• wzrastający popyt na energię elektryczną
• niska i stabilna cena energii elektrycznej wytwarzanej w EJ
• brak konkurencji ze strony odnawialnych źródeł energii, które nie mogą pracować w podstawie obciążenia sieci i/lub są zależne od warunków pogodowych
• obawa przed uzależnieniem się od dostaw energii elektrycznej z zagranicy
• rosnące ceny ropy naftowej i gazu ziemnego
• brak monopolizacji rynku dostaw paliwa jądrowego, usług jądrowego cyklu paliwowego oraz produkcji komponentów elektrowni jądrowych
• opanowanie technologii jądrowej i zgromadzenie dużego doświadczenia w pracy bloków jądrowych
• troska o środowisko naturalne (brak emisji zanieczyszczeń i CO₂ przez elektrownie jądrowe)
• stymulacja przez energetykę jądrową rozwoju wielu dziedzin nauki i gospodarki

Czynniki utrudniające inwestycje w energetykę jądrową:

• konieczność poniesienia relatywnie wysokich nakładów na budowę elektrowni jądrowych
• konieczność poniesienia dodatkowych kosztów związanych ze szkoleniem kadr, informacją społeczeństwa, budową infrastruktury i zaplecza naukowo-badawczego (dotyczy państw nie posiadających do tej pory elektrowni jądrowych)
• w niektórych przypadkach konieczność dostosowania krajowego systemu elektroenergetycznego do możliwości wyprowadzenia mocy z dużych bloków energetycznych (powyżej 1000 MWe)

 

Prognozy rozwoju energetyki jądrowej

MAEA przewiduje, że w roku 2020 moc zainstalowana w elektrowniach jądrowych będzie wynosiła od 437 GWe do 542 GWe. Szacunki do roku 2030 wskazują na przedział 510-810 GWe, przy czym największy wzrost mocy zainstalowanej będzie miał miejsce w państwach już eksploatujących elektrownie jądrowe (uwzględniono wpływ obecnego kryzysu gospodarczego na inwestycje w sektorze jądrowym). Warto zauważyć, że wartości te wzrosły w porównaniu do szacunków z lat poprzednich (sprzed 2008 r.) – na przykład w porównaniu do przewidywań z roku 2001 wartości wzrosły dwukrotnie a po uwzględnieniu wpływu kryzysu gospodarczego wartości wzrosły o 8% (!). Jeszcze w 2001 r. prognoza „pesymistyczna” przewidywała spadek mocy zainstalowanej do 2020 r. a obecnie prognoza „pesymistyczna” przewiduje stabilny i stopniowy niewielki wzrost. Według przewidywań wzrośnie również udział zastosowań reaktorów jądrowych do celów gospodarczych innych niż produkcja energii elektrycznej (odsalanie wody morskiej, produkcja ciepła do ogrzewania budynków, produkcja ciepła technologicznego, produkcja wodoru).