szerda

A nukleáris energia kilátásai 2012-ben (első rész)


London, 2012. Január 30.

Fukusima előtt erős trend volt a meglévő erőművek élettartamának meghosszabbítása. Különösen az USA-ban és Franciaországban volt elvárás, hogy az erőművek élettartamát 40-ről 60 évre (vagy esetleg 80 évre) nyújtják. Franciaországban ez tovább rontotta az Areva problémáit, mivel Franciaország nukleáris kapacitása már így is több a kelleténél. A meglévő erőművek élettartamának 60 évre való meghosszabbítása azt jelentené, hogy az első cserékre 2040 körülig nem lenne szükség, az Areva pedig addig az exporttól függene.

Másrészt viszont, ha a megújulás tényleg kudarcot vall, az élettartam hosszabbítás azt jelenti, hogy az eladók további 20-30 évnyi virágzó, biztos üzletre számíthatnak a szolgáltatások, cserealkatrészek és az üzemanyag biztosítása terén. Így élte túl a világ atomipara az utóbbi két évtizedet.

Bár úgy tűnik, az USA-ban Fukusima nem befolyásolta az élettartam hosszabbítást, meglepő módon Franciaországban igen. Az EU által az atomerőművekre megrendelt stressz-tesztekről széles körben azt gondolták, nem sok mindent fognak felfedni. Alapvetően úgy tűnt, a biztonsági hatóságoktól azt kérik, mérjék fel, hogy az általuk engedélyezett reaktorok valóban biztonságosak-e.

Mégis, a francia hatóságok, akik nem éppen arról voltak ismertek, hogy erős kézzel bánnának az EDF-fel, kritizálták a leginkább a meglévő erőműveket. 2011. szeptemberi első jelentésében Franciaország nukleáris hatósága az alvállalkozók alkalmazásának ügyével foglalkozott, amely véleménye szerint problémák forrása Flamanville-ben. 2012 januárjában a hatóság jelezte, hogy az élettartam hosszabbítás nem éppen az az aranytojást tojó tyúk, amelynek sokan hiszik. Röviden, az élettartam hosszabbítás költsége kb.
1 milliárd euró erőművenként, nagyjából ugyanannyi, mint amennyi egy teljesen új erőműre volt előirányozva.

Technológiai zsákutca

Amennyiben Franciaországban és az USA-ban elérik az élettartam hosszabbítást, és a Gen III+ zsákutcának bizonyul, felmerül a kérdés, milyen lehetőségei maradnak a nukleáris szektornak. Tíz évvel ezelőtt az iparág válasza Generation IV tervek készítése lett volna. A Gen III+-al ellentétben, amelyek a meglévő nyomott vizes és vízforraló reaktorokból kerültek kifejlesztésre, ezek teljesen új technológiákon alapulnának. Az atomhatalmak hat technológiát választottak ki mint a legígéretesebb megoldást.

Tíz évvel később azonban úgy tűnik, semmivel sem járnak közelebb a kereskedelmi alkalmazáshoz. A tervek a korábban már felmerült modellek, mint például a nátrium hűtésű gyorsreaktorok és a magas hőmérsékletű hélium/grafit reaktorok, valamint teljesen kipróbálatlan új modellek, mint például az ólomhűtésű gyorsreaktorok kombinációi voltak. Az ismerősebb reaktorok teljesítménye eddig nagyon gyenge, annak ellenére, hogy a nagyobb atomhatalmak mindegyike folyamatosan próbálta fejleszteni őket az elmúlt 50 évben. A próbaüzemű gyorsreaktorok, mint például a Superphenix, Monju és Dounreay, és a magas hőmérsékletű reaktorok, mint a THTR-300 és Fort St Vrain pályafutása problémákkal teli, és sokszor rövid volt.

Nem világos, hogyan fogja az atomipar megoldani azokat a problémákat, amelyekben az utóbbi 50 évben kudarcot vallott. A radikális új tervek nagymértékű technológiai fejlesztést és haladást követelnek, és nehéz elképzelni, ki fogja ezeket finanszírozni.

A legutóbbi „nyúl a nukleáris kalapból”, a kis teljesítményű moduláris reaktor alapvetően a csökkentett teljesítményű BWR és PWR technológián alapszik, és az atomipar reaktorméretekhez való skizofrén hozzáállását tükrözi. Ezt jól mutatja az AP1000 és a Pebble Bed Modular reaktorok története is. 1990 körül a Westinghouse azt mondta, minél nagyobb reaktorokat akartak építeni, hogy gazdaságosabbak legyenek, de rájöttek, ennek mégsem ez az eredménye. Ezért kifejlesztették az AP600 modellt, amely csak fele akkora, mint az általuk korábban kínált reaktorok. Ezt 1997-ben hagyták jóvá az USA hatóságai.

Addigra azonban kiderült, hogy az AP600 reménytelenül gazdaságtalan, ezért a Westinghouse kifejlesztette a majdnem kétszeres teljesítményű AP1000-et, amely 2011 decemberében kapott végleges hatósági jóváhagyást. Az AP1000 azonban még mindig nagyon drágának bizonyul, és Kína most vizsgálja azt a lehetőséget, hogy a költségcsökkentés érdekében megnöveljék a teljesítményét 1800 MW-ra.

A PBMR olyan kis teljesítményű moduláris reaktornak készült, amely könnyebben illik a kis villamosenergia rendszerekbe. A teljesítmény kis lépésekben növelhető. Az ötlet az volt, hogy a technológia a hűtőanyag hőmérsékletének 850° C-ról több mint 1000° C-ra való felemelésével is fejleszthető lenne, és ezzel létrejönne egy Gen IV modell, a nagyon magas hőmérsékletű reaktor. Ha ezek a hőmérsékletek elérhetőek lennének, katalitikus eljárással lehetővé válna a hidrogén vízből való hatékony előállítása.

Dél-Afrika 1998-ban vette meg a „kavicságyas” technológia, a 80 MW-os Modul 80 modell licenszét Németországtól, és rögtön felminősítette 110 MW-ossá. Arról nem érkezett tőlük részletes jelentés, mi történt az utóbbi évtizedben, tíz év után azonban a projekt 25 évvel volt lemaradva az eredeti ütemtervtől, a próbaerőmű becsült költsége az eredeti összeg 30-szorosára emelkedett, és a hatóságokhoz beadható terv még mindig nem volt készen. Úgy tűnik, komoly problémák voltak a gazdaságossággal, mivel a modell kapacitását folyamatosan emelték, 110 MW-ról 125 MW-ra, aztán 137 MW-ra és végül

165 MW-ra. 2010-ben a dél-afrikaiak végül beismerték a vereséget. Az SMR talán a legújabb lesz az atomerőmű modellek hosszú sorában, amelyek papíron jól mutatnak, azonban nem tudnak kereskedelmi technológiává válni.

Nukleáris kilátások

Annak ellenére, hogy néhány kormány, valamint az atomenergia ipar próbál úgy tenni, a fukusimai katasztrófa nem releváns a jövőbeli befektetések szempontjából, Fukusima következményeinek teljes sora csak évtizedek múlva fog napvilágra kerülni. Csernobil egy kétes tervezésű atomerőmű volt, amelyet érthetetlen módon üzemeltettek egy hanyatló Szovjetunióban, még sem készült még 25 évvel később sem olyan terv, amely elemezné, és tanulni próbálna a csernobili leckéből.

A fukusimai technológia sokkal közelebb áll azokhoz a modellekhez, amelyek a jelenlegi kapacitás nagy részét adják, valamint a Gen III+ modellekhez. Ráadásul a világ technológiailag valószínűleg legfejlettebb országában került felállításra, amely példát mutat a többi országnak a minőség-ellenőrzés terén.

A valóság, amellyel az atomenergia iparnak talán szembe kell néznie, az, amely már a Three Mile Island-i eset óta napirenden van, vagyis hogy egy olyan PWR vagy BWR megalkotása, amely túléli a hűtőanyag és a helyi energiaellátás elvesztését is, és gazdaságos is, egyszerűen lehetetlen. Fukusima ezért talán pontot tesz a nyugati nukleáris reneszánsz végére.

Ennek ellenére az USA és az Egyesült Királyság valószínűleg építeni fog néhány új erőművet, csak azért, hogy bizonyítsa, ha elég közpénzt ölnek az atomenergiába, lehet új reaktorokat építeni, de a szükséges támogatás összege miatt ezek száma nem lesz több egy maréknyinál, és a fukushimai tanulságok napfényre kerülésével valószínűleg a mostani technológia jelentős és költséges módosítására lesz szükség. A világ többi részében, élén a BRIC országokkal, némileg jobbak a kilátások, de még itt is, a költségekkel és a technológiával kapcsolatos kérdőjelek ahhoz vezethetnek, hogy ezen államok nukleáris optimizmusa rövid életűnek bizonyul.

Eredeti cikk angol nyelven elérhető itt.

Nincsenek megjegyzések:

Megjegyzés küldése