Energetyka jądrowa w PRL - plany

Pierwsze plany stworzenia w Polsce energetyki jądrowej zaczęto kreślić już w roku 1956. Najpierw planowano budowę eksperymentalnej elektrowni o mocy 200-300 MWe nad Narwią i Bugiem.

Moc elektrowni 200 MW
Roczne zużycie uranu metalicznego 85 ton
Roczna produkcja plutonu 150-200 kg
Koszt całkowity budowy 1 800 mln zł
W tym import urządzeń 100 mln rubli
Zakup paliwa dla pierwszego wsadu 100 mln rubli
Roczne oszczędności węgla 700 tysięcy ton

Już w tym okresie rozważano możliwość pozyskiwania uranu z popiołu i szlaki kotłów elektrowni konwencjonalnych.

W roku 1956 utworzono urząd Pełnomocnika Rządu ds. Wykorzystania Energii Jądrowej, który działał do roku 1973, kiedy to został zastąpiony Urzędem Energii Atomowej. UEA działał do 1980 r. Przy Pełnomocniku a później przy prezesie UEA działał organ doradczy pod nazwą Państwowa Rada ds. Wykorzystania Energii Atomowej.

W roku 1960 planowano na następne lata uruchomienie następujących obiektów jądrowych (nazwy miast oznaczają ośrodki uniwersyteckie w tych miastach):

Okres budowy Symbol Reaktory badawcze Symbol Reaktory piloty* Symbol Elektrownie i napęd statków
1966-70 BII
BIII
BIV
BV
II Reaktor badawczy RFT 30 MW
Kraków basenowy 0,5 - 2,0 MW
Gdańsk basenowy 1 MW
Wrocław basenowy 100 kW
PI Elektrownia jądrowa 5-25 MWe    
1971-75 BVI
BVII
BVIII
Poznań Argonaut 10 kW
Lublin Argonaut 10 kW
Łódź Tryga** 10 kW
PII Reaktor /Breeder/ 5 MWt SI
EI
EII
Statek I - 60 MWe
Elektrownia I - 200 MWe
Elektrownia II - 300 MWe
1976-80 BIX MTR /ETR/ materiałowy wysokostrumieniowy PIII Reaktor wysokotemperaturowy Dragon 20 MWe EIII
EIV
SII
SIII
Elektrownia III - 400 MWe
Elektrownia IV - 600 MWe
Statek II - 60 MWe
Statek III - 80 MWe

* Pisownia oryginalna. Autorom dokumentu chodziło o tzw. pilot plants, to jest reaktory (bloki) budowane jako pierwsze określonego typu lub serii, zwykle prototypowe.

** Chodzi o amerykański typ eksportowego reaktora badawczego Triga

W drugim etapie (okres 1964-66) przewidywano budowę elektrowni zawodowej o mocy 2000 MWe w dwóch rejonach: Szczecin-Kołobrzeg i Hel-Ustka. Ponieważ w 1966 podjęto decyzję o budowie w pierwszym rejonie elektrowni węglowej (Elektrownia Dolna Odra), dalsze prace lokalizacyjne w latach 1966-67 kontynuowano tylko w rejonie Hel-Ustka. W konsekwencji dokonano wstępnego wyboru dokładnej lokalizacji elektrowni nad Jeziorem Żarnowieckim.

W trzecim etapie studiów (1969-83) włączono do rozważań rejon dolnej Wisły (przewidziany poprzednio dla cieplnej elektrowni konwencjonalnej). W ten sposób powstało 12 lokalizacji:

a) rejon Hel-Ustka

  • Lubiatowo
  • Białogóra
  • dowolna miejscowość nad Jeziorem Żarnowieckim

b) rejon dolna Wisła

  • Przegalina
  • Biała Góra
  • Walichnowy
  • Jaźwiska
  • Opalenie
  • Wałcz
  • Sartowice
  • Kokocko
Plany EJ w 1973 r.
Mapa Polski z 1973 r. z zaznaczonymi elektrowniami jądrowymi, które miały być uruchomione do 2000 r. Lokalizacje zaznaczono czerwonymi kółkami. Kliknij by powiększyć mapę (oryginał, bez zaznaczeń)

 

W wyniku przeprowadzonej analizy porównawczej ze zbioru tego wybrano 4 najkorzystniejsze lokalizacje: Lubiatowo, Żarnowiec, Przegalina, Biała Góra, podejmując w 1972 roku decyzję o ustaleniu lokalizacji pierwszej w Polsce elektrowni jądrowej nad Jeziorem Żarnowieckim (zob. Elektrownia Jądrowa "Żarnowiec" 1982-90).

W 1975 r. Prezydium Rządu wydało decyzję o programie rozwoju energetyki jądrowej w Polsce (decyzja nr 20/75 z dn. 14 lutego 1975 r.), która zakładała zainstalowanie w elektrowniach jądrowych do końca roku 1990 mocy rzędu 8,5 GWe i do końca roku 2000 mocy około 30 GWe. Uruchomienie pierwszego bloku jądrowego przewidywano około 1983 r. W 1977 r. program zredukowano do 5 GWe w 1990 r. i 23 GWe w 2000 r., zaś brakujące moce miałyby zastąpić elektrownie na węgiel brunatny. Przewidywane uruchomienie pierwszego bloku jądrowego przesunięto na rok 1985.

Do roku 2000 polska energetyka jądrowa miała się opierać na reaktorach WWER (PWR), ale planowano wdrożenie w na przełomie XX i XXI w. reaktorów FBR (z obiegami sodowymi) i HTGR.

W latach 1978-79 opracowano studium wykonalności dla ciepłowni jądrowej. Badania wykazały, że w Polsce możliwe jest zbudowanie niskoparametrowej ciepłowni jądrowej przewidzianej do współpracy ze szczytowym źródłem konwencjonalnym. Eksperci z IBJ stwierdzili, że dokumentacja techniczna i projektowa może być w całości oparta na polskiej myśli technicznej. Paliwo jądrowe byłoby importowane z ZSRR.

Czwarty etap studiów lokalizacyjnych prowadzono w latach 1973-1984. Druga elektrownia miała już opierać się na 4 blokach z reaktorami WWER-1000. Przeanalizowano 9 potencjalnych lokalizacji:

a) 5 w strefie dolnej Wisły

  • Wyszogród
  • Skoki (EJ Karolewo)
  • Bobrowniki (EJ Kujawy)
  • Chełmno
  • Opalenie

b) 4 nad Bugiem i Odrą

  • dwie lokalizacje nad Bugiem
  • EJ Małkinia, w najdalej na zachód wysuniętym zakolu Odry - na wysokości Gorzowa Wielkopolskiego
  • lokalizacja nad dolną Odrą (EJ Odra)

Analiza porównawcza tego zbioru wykazała, że najkorzystniejsza z punktu widzenia kryteriów techniczno-ekonomicznych jest lokalizacja drugiej polskiej elektrowni jądrowej "Karolewo" w Skokach, oparta na otwartym obiegu chłodzenia wykorzystującym istniejący zbiornik wodny we Włocławku. Ekspertyza opracowana w 1983 roku pod auspicjami KPZK PAN potwierdziła tę konkluzję, wskazując jednocześnie na nieracjonalność lokalizacji z punktu widzenia kryteriów ekologiczno-społecznych oraz na konieczność poddania ponownej analizie pod tym względem lokalizacji elektrowni "Warta" położonej nad dolną Wartą. Dalsze studia przeprowadzone zgodnie z tym wskazaniem potwierdziły jego zasadność, tworząc podstawę do podjęcia decyzji o lokalizacji drugiej elektrowni jądrowej w rejonie dolnej Warty (Klempicz) (zob. Elektrownia Jądrowa "Warta" w Klempiczu 1987-88).

W 1981 r., na rok przed rozpoczęciem budowy EJ „Żarnowiec”, zakładano, że do końca 1990 r. w elektrowniach jądrowych zainstalowana będzie moc ok. 1 GWe (2x WWER-440/213) a do końca roku 2000 moc rzędu 12-15 GWe (12x lub 15x WWER-1000/320) oraz dodatkowo w ciepłowniach jądrowych moc cieplna rzędu 4000 MWt. Uruchomienie pierwszego bloku jądrowego zaplanowano na rok 1988/89, a pierwszej ciepłowni jądrowej (ale opartej na radzieckim reaktorze AST-500) na rok 1993.

Harmonogram oddawania do eksploatacji jądrowych bloków energetycznych i ciepłowniczych w Polsce do roku 2000 – stan na koniec roku 1981:

harmonogram EJ PRL 1981
Harmonogram oddawania do eksploatacji bloków elektrowni jądrowych według założeń programu energetyki jądrowej z 1981 roku

*Później podjęto decyzję o zastąpieniu bloku nr 3 w EJ Żarnowiec takimi samymi blokami jak nr 1 i 2, o łącznej mocy 880 MWe. 

harmonogram EJ PRL 1981 moc skumulowana
Harmonogram oddawania do eksploatacji bloków elektrowni jądrowych według założeń programu energetyki jądrowej z 1981 roku - skumulowana moc zainstalowana

Ponadto, program przewidywał, że w latach 1993-2000 zostaną oddane do eksploatacji jądrowe bloki ciepłownicze o łącznej mocy 4000 MWt - co roku jeden blok o mocy 500 MWt. Ciepłownia jądrowa miała być zlokalizowana w okolicach Warszawy. W połowie lat 80-tych zrezygnowano z budowy ciepłowni na rzecz budowy bloków kogeneracyjnych w elektrowniach jądrowych (w EJ "Żarnowiec" tą role miały pełnic bloki nr 3 i 4, a w EJ "Warta" wszystkie).

Pierwsza EJ miała zostać zbudowana w systemie „pod klucz” (turnkey). W tym czasie istniały już przepisy prawne regulujące sprawy prowadzenia inwestycji w energetyce jądrowej.

Planowano wdrożenie na budowie EJ systemu zapewnienia jakości, którego metody i procedury miało opracować zaplecze badawcze (IBJ i inne instytuty). Ostatecznie system zapewnienia jakości udało się wdrożyć na budowie EJ Żarnowiec oraz zaczęto jego opracowywanie dla planowanej budowy EJ Warta.

Miała powstać instytucja państwowa odpowiedzialna za gospodarkę odpadami promieniotwórczymi.

Program przygotowania kadr dla EJ nie był jeszcze opracowany. Funkcjonowały pewne jego elementy: technikum nukleoniczne w Otwocku oraz dwie specjalizacje w dziedzinie energetyki jądrowej, jedna na Politechnice Warszawskiej, a druga na Politechnice Śląskiej.

Program Energetyki Jądrowej (jako jeden dokument) planowany do opracowania w latach 80-tych miał mieć 20-letnią perspektywę. W pakiecie z tym programem miały być również umowy handlowe międzynarodowe na dostawy urządzeń i paliwa jądrowego.

Planowano utworzenie ram prawnych i powołanie dozoru jądrowego.

 

Zakłady cyklu paliwowego

Paliwo jądrowe do połowy lat 90-tych miało być importowane z ZSRR, ale później miał zostać uruchomiony w kraju zakład produkcji paliwa jądrowego (o mocy produkcyjnej 200 t U/rok z możliwością rozbudowy do 400 t U/rok) na bazie uranu sprowadzanego zza granicy, co miało na celu zaoszczędzenie środków dewizowych. Wykonano analizę techniczno-ekonomiczną, która potwierdziła możliwość i celowość budowy takiego zakładu. Zakład miał powstać częściowo w oparciu o polskie technologie. Roczne zapotrzebowanie na uran wzbogacony oszacowano na 3020 t (22,3 tys. t uranu naturalnego).

Rozważano uruchomienie również innych zakładów cyklu paliwowego, zwłaszcza ponowne uruchomienie wydobycia uranu (nie tylko z rud ale również z tzw. zasobów niekonwencjonalnych – popioły lotne ze spalania węgla w elektrowniach węglowych, fosforyty itp.) oraz budowę zakładu konwersji (U3O8 --> UF6).

Planowano budowę zakładów przerobu wypalonego paliwa, z tym że przerób miał się odbywać dwuetapowo: pierwsza faza, polegająca na oddzieleniu uranu i plutonu od produktów rozszczepienia, miała się odbywać w małym lokalnym zakładzie przerobu usytuowanym przy elektrowni. Oddzielony uran i pluton, których aktywność jest już znacznie niższa, byłyby następnie transportowane do centralnego zakładu przerobu. Pozostałe produkty rozszczepienia, po kilkuletnim okresie chłodzenia, w specjalnych zbiornikach zlokalizowanych przy elektrowni, byłyby następnie transportowane do centralnego zakładu unieszkodliwiania odpadów. Wyliczono, że takie rozwiązanie (rozproszenie przerobu paliwa) będzie bardziej opłacalne ekonomicznie niż budowa jednego dużego zakładu. Zakłady miały w przyszłości przerabiać paliwo także z reaktorów prędkich.

 


Piąty etap prac lokalizacyjnych prowadzono w latach 1985-1989. Dodano jeszcze kilka lokalizacji:

  • EJ Jarosław
  • EJ Annopol
  • EJ Pątnów
  • EJ Koszalin (w Kopaniu)

Równocześnie miała zostać rozbudowana cała infrastruktura sieci przesyłowej w kraju. Łączna moc zainstalowana elektrowni jądrowych do roku 2000 miała wynieść 7860 MWe (10 bloków) lub 9860 MWe (12 bloków).

Zobacz również: Elektrownia Jądrowa "Żarnowiec" 1982-90, Elektrownia Jądrowa "Warta" w Klempiczu 1987-88

W kolejnych latach program energetyki jądrowej został zredukowany do 3 elektrowni. Ostatecznie procesy inwestycyjne rozpoczęto dla dwóch: EJ "Żarnowiec" i EJ "Warta". Na początku 1988 r. harmonogram uruchamiania pierwszych dwóch EJ wyglądał następująco:

harmonogram EJ PRL 1988 korekta
Harmonogram budowy bloków jądrowych istniejący na początku 1988 roku

Polskie okręty jądrowe

Już w 1956 rozważano możliwość budowy w polskich stoczniach okrętów handlowych z napędem jądrowym. Początkowo zakładano zwodowanie pierwszego „atomowego” rudowca w Stoczni Gdańskiej w roku 1970. W tym celu planowano utworzenie trzeciego (drugi miał powstać w Krakowie) ośrodka badań jądrowych w Gdańsku, gdzie planowano uruchomić reaktor basenowy o mocy 1 MW do badań materiałowych i testowania osłon biologicznych reaktorów okrętowych.

W latach 60-tych powstały dwa projekty studialne napędu jądrowego. Pierwszy w roku 1963 z reaktorem PWR opracowany przez Józefa M. Pawlikiewicza i Wiktora Żyszkowskiego (IBJ w Świerku) a kolejny w roku 1965 z reaktorem SCHWR autorstwa J. Jamroża i K. Nierojewskiego z Instytutu Okrętowego Politechniki Gdańskiej.

Prace nad napędem jądrowym w latach 60-tych prowadziły wspólnie 4 instytucje:

  • Centralne Biuro Konstrukcji Okrętowych nr 1 w Gdańsku
  • Politechnika Gdańska, Instytut Okrętowy
  • Instytut Badań Jądrowych w Świerku, Zakład Inżynierii Reaktorowej
  • Stocznia Gdańska

Prace zostały wstrzymane na początku lat 70-tych ze względu na niekonkurencyjność napędu jądrowego w stosunku do konwencjonalnego opartego na silnikach wysokoprężnych (niska cena ropy naftowej).

Wcześniej udało się jednak wykształcić kilkudziesięciu inżynierów do projektowania tego typu napędów. Odbywali oni praktyki i staże zagraniczne w ośrodkach konstrukcji reaktorów okrętowych oraz na samych okrętach. Praktyki krajowe odbywały się w Stoczni Gdańskiej.

Udział przemysłu krajowego w produkcji urządzeń dla EJ i robotach budowlano-montażowych

Program uczestnictwa polskiego przemysłu w produkcji urządzeń dla energetyki jądrowej został zaakceptowany uchwałą Rady Ministrów z dn. 8 czerwca 1979 r. w sprawie uruchomienia i rozwoju produkcji urządzeń dla elektrowni jądrowych. Uchwała określała (w oparciu o uzgodnienia kooperacyjne w ramach RWPG) typy urządzeń przeznaczonych do produkcji, harmonogram produkcji i działania jakie należało podjąć dla rozwoju przemysłu jądrowego w Polsce w jednostkach podległych Ministerstwu Przemysłu Maszyn Ciężkich i Rolniczych oraz Ministerstwu Energetyki i Energii Atomowej.

Założono, że polski przemysł produkować będzie, głównie wg dokumentacji radzieckiej, na potrzeby własne i eksport do krajów RWPG:

  • stabilizatory ciśnienia (Raciborska Fabryka Kotłów RAFAKO w Raciborzu),
  • wymienniki ciepła (Fabryka Kotłów Przemysłowych FAKOP w Sosnowcu),
  • awaryjne agregaty Diesla,
  • armaturą (Zakłady Urządzeń Chemicznych i Armatury Przemysłowej CHEMAR w Kielcach),
  • przepusty kablowe (OBR Przemysłu Kablowego, ENERGOKABEL w Ożarowie),
  • systemy kontroli wewnątrzrdzeniowej "HINDUKUSZ" (Zjednoczone Zakłady Urządzeń Jądrowych POLON - zakłady w Krakowie, Bydgoszczy, Warszawie i Poznaniu),
  • systemy kontroli dozymetrycznej "SEJWAŁ" (j.w.),
  • wagony-kontenery do przewozu wypalonego paliwa (Chorzowska Wytwórnia Konstrukcji Stalowych KONSTAL w Chorzowie).

Urządzenia, te stanowiły 15 % wartości wyposażenia bloku jądrowego. Ponadto miały być wytwarzane wyłącznie na potrzeby własne:

  • wytwornice pary (RAFAKO, Racibórz)
  • maszynownie z turbozespołami 500 MW (Zakłady Mechaniczne ZAMECH w Elblągu)

Powyższe komponenty stanowiły dalsze 35 % wartości wyposażenia bloku jądrowego. Wszystkie urządzenia łącznie dawały wkład polskiego przemysłu (wg wartości produkcji) na poziomie 50%.

Ponadto produkcję urządzeń dla energetyki jądrowej miały prowadzić:

  • Sędziszowska Fabryka Kotłów SEFAKO w Sędziszowie,
  • Myszkowskie Zakłady Metalurgiczne MYSTAL w Myszkowie,
  • Fabryka Aparatury Elektrycznej w Glinie,
  • Zakłady Maszyn Elektrycznych INDUKTA w Bielsku-Białej
  • oraz ośrodki badawczo-rozwojowe i instytuty naukowo-badawcze (poza wymienionym wyżej ENERGOKABLEM w Ożarowie):
    • OBR Kotłów i Urządzeń Energetycznych w Tarnowskich Górach,
    • Instytut Techniki Cieplnej w Łodzi.

Koszt rozbudowy i przystosowania wszystkich wyżej wymienionych zakładów do produkcji materiałów i urządzeń dla energetyki jądrowej oszacowano na 14 mld zł (o ówczesnej wartości). Zakłady miały zostać rozbudowane w ramach najbliższego planu pięcioletniego 1981-85. Niektóre z tych zakładów posiadały już zdolność i doświadczenie w produkcji urządzeń dla elektrowni jądrowych. W grudniu 1978 roku zakłady FAKOP wyprodukowały pierwszy wymiennik ciepła obiegu pierwotnego wyeksportowany do Związku Radzieckiego. Produkowane i przewidziane do produkcji urządzenia charakteryzowały się „najwyższym poziomem technicznym, wysokim udziałem pracochłonności i stosunkowo niskim udziałem kosztów materiałowych.” Udział materiałów w koszcie produkcji wynosił ok. 40%, a zysk dewizowy był wysoki i kształtował się na poziomie 20 rubli za 1 kg wyrobu.

W 1981 r. w Polsce istniał już przemysł jądrowy: nasze fabryki produkowały już wymienniki ciepła dla reaktorów WWER-440 (wyżej wspomniany FAKOP), a przedsiębiorstwa budowlane uczestniczyły w budowie elektrowni jądrowych w ZSRR, na Węgrzech, w NRD i w Czechosłowacji. Szacowano, że udział polskiego przemysłu w budowie pierwszej EJ pod względem kosztów wyniesie co najmniej 50%.

Rok później przystąpiono do budowy Elektrowni Jądrowej "Żarnowiec".

 

 

Źródła:

  1. Jerzy Kołodziejski, Problemy rozmieszczenia elektrowni jądrowych w Polsce, [w:] Energetyka Jądrowa w Polsce, Wyd. Polskiej Akademii Nauk, Warszawa 1989, s. 138-153.
  2. Mirosław Zdulski, Źródła do dziejów kopalnictwa uranowego w Polsce, Wydawnictwo DiG, Warszawa 2000, s. 26-39.
  3. "Postępy Techniki Jądrowej", nr 5-6 (1980), s. 407-418.
  4. "Postępy Techniki Jądrowej", nr 25 (1981), s. 541-564.
  5. [pozostałe zostaną uzupełnione wkrótce]

Gościmy

Odwiedza nas 116 gości oraz 0 użytkowników.

Energetyka jądrowa na Facebooku

SARI

Zwiedzanie EJ