Atomreneszánsz – Amerikában is!

A Paks II. Atomerőmű megépítésének ellenzői nem hajlandók tudomásul venni, hogy a globális klímaváltozás és a fejlődő országok energiaéhsége miatt a világ szükségszerűen fordul az atomenergia felé. Miközben a hazai ellenzék a klímavédelem szószólójaként kéri számon a kormányt, politikusaik képtelenek helyretenni a fejükben az energetikai egyszeregyet: a szén-dioxid-mentesen termelő Paksi Atomerőmű és Paks II. nem helyettesíthető megújulókkal. Az energiahatékonyság pedig egészen más fán terem, mint az energiatermelés. Épületszigeteléssel akkor lehetne spórolni az árammal, ha ezekben az ingatlanokban a fűtést villamos energia felhasználásával oldanák meg. Ez azonban az új építésű lakóépületekre jellemző, azoknál, ahol korszerűsítésre van szükség, a fűtést zömmel fosszilis források felhasználásával oldják meg, azaz a szigetelés és az áramfogyasztás közötti kapcsolat elhanyagolható, már-már irreleváns. Ezek közül folyamatosan, olcsón, nagy mennyiségben és szén-dioxid-mentesen csak az atomerőművek képesek villamos energiát termelni. Ezt ma már világszerte egyre többen tudják.

Ezért is fordul egyre több ország az atomenergia felé Ázsiában, a Közel-Keleten, Afrikában és Dél-Amerikában is, hiszen ebben látják a stabil fejlődés biztosítékát. A Roszatom, az atomenergetika vezető globális vállalata által szervezett idei Atomexpón Oroszországban már 74 ország képviseltette magát, a világ államainak több mint egyharmada – fejlettek és fejlődők – köztük a világ legnépesebb országai, India és Kína. És igen, az atomenergia reneszánszát éli az Egyesült Államokban is! Nézzük meg közelebbről ezúttal az amerikai tényeket!

A Vogtle-3 blokk 745 tonnás kupolájának helyére emelése Forrás: Georgia Power Company

A világon ma az USA-ban üzemel a legtöbb atomerőművi blokk, szám szerint 98. Tavaly ezek a blokkok biztosították az amerikai villamosenergia-termelés mintegy 20 százalékát, csaknem 807 TWh-t! Ez a mennyiség a tavalyi magyarországi éves fogyasztás mintegy 18-szorosát tette ki. Az amerikai villamosenergia-termelés döntő részét viszont továbbra is a gáz- (35 százalék) és a szénerőművek (27 százalék) biztosították. Klímavédelmi szempontból – amint az alábbi ábrán is látható – az atomenergia messze a legnagyobb volumenű és legmegbízhatóbb tiszta, szén-dioxid-kibocsátástól mentes, áramtermelési mód Amerikában. Csak 2018-ban az USA atomerőműveinek köszönhetően 528 millió tonnával kevesebb szén-dioxid került a Föld légkörébe!

Az USA tiszta áramtermelési módjainak százalékos megoszlása, zárójelben az elkerült szén-dioxid-kibocsátás mértéke millió tonnában Forrás: U S. Department of Energy

Az ellátásbiztonság szempontjából sem utolsók az amerikai atomerőművek. Teljesítménykihasználtsági mutatójuk tavaly közel 93 százalék volt! Ez másfél-kétszer múlja felül a földgáztüzelésű (58 százalék) és a széntüzelésű (54 százalék) erőművekét, valamint két és fél – három és félszer jobb, mint a szél- (37 százalék) és a napenergia (26 százalék) teljesítménykihasználtsága.

Ez alapvetően azért lehetséges, mert az atomerőműveket úgy tervezték, hogy azok a nap 24 órájában, a hét minden napján folyamatosan üzemelhessenek, miközben kevesebb karbantartást igényelnek, és jellemzően csak másfél vagy kétévente kell üzemanyagot cserélni a reaktorokban. Vajon milyen jövő előtt állnak az amerikai atomerőművek? Nos, nagyon úgy tűnik, hogy az Egyesült Államok – Oroszországhoz hasonlóan – felismerte azt, hogy az amerikai atomerőművek ellátásbiztonsági, versenyképességi és klímavédelmi okokból nemcsak ma nélkülözhetetlenek, hanem a jövőben is.

Amerika jövője itt kezdődik

Rick Perry amerikai energiaügyi miniszter is utalt erre, amikor a Vogtle amerikai atomerőmű telephelyére látogatott. Szimbolikus volt ez a vizit, mert Perry egyértelművé tette: az erős nukleáris iparág Amerikában is a megbízhatóan működő villamosenergia-rendszer alapvető része, amely az USA ellátásbiztonsága mellett közvetve a nemzetbiztonságot is erősíti.

A Vogtle projekt keretében megvalósuló két új, a Westinghouse által kifejlesztett, AP1000 típusú blokk három évtized után az első, amely az Egyesült Államokban épül. A két egység évente várhatóan 17 TWh villamos energiát fog tisztán és megbízhatóan megtermelni, miközben 10 millió tonna szén-dioxid kibocsátását spórolja meg. A két új blokk a jelenlegi tervek szerint 2020-ban, illetve 2022-ben kezdheti meg a működését.

Az atomenergia mentheti meg a világot

Rick Perry gondolatait erősíti meg a néhány héttel ezelőtt a The New York Timesban megjelent cikk is, amely egyértelműen fogalmazott: az atomerőművek bővítése a leggyorsabb mód az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentésére és a gazdaság szén-dioxid-mentesítésére.

A cikk szerzői kifejtik: a fiatalok joggal követelik, hogy a klímaváltozásra valódi megoldás szülessen, éppen ezért a kérdés nem az, hogy mit tegyünk – felszámoljuk a fosszilis tüzelőanyagokat 2050-ig –, hanem az, hogy hogyan. A jelenlegi villamosenergia-termelés szénmentesítésén túl tiszta villamos energiát kell használni a fosszilis tüzelőanyagok helyett a közlekedés, az ipar és a fűtés esetében is. Miközben ki kell tudni elégíteni a szegényebb országok gyorsan növekvő energiaszükségleteit, valamint egymilliárd ember számára kell villamosenergia-hálózatokat építeni, mivel ők még áram nélkül élnek...

Honnan lesz majd ehhez temérdek tiszta energia? – teszik fel a kérdést a The New York Times szerzői. A népszerű válasz erre az, hogy a megújulókból, de ez valójában a fantázia birodalma. A szél- és a napenergia ugyan egyre olcsóbb, de ezek nem érhetők el a nap minden órájában, továbbá egyelőre annak sincs jele, hogy olyan akkumulátorok jöjjenek létre, amelyek egész városokat tudnak ellátni napokig vagy hetekig. A megújuló energia jelenleg csak a fosszilis tüzelőanyagok támogatásával működőképes! És itt tegyünk még egy gyors kitérőt a Paks II. projektet támadó hazai ellenzékre. A bevezetőben említett, légből kapott energiahatékonyság kontra Paks II. mantra mellett a másik állításuk a megújulók kontra Paks II. is a teljes inkompetencia bizonyítéka. Lássuk megint a tényeket!

A megújulókat favorizáló Németország nem tudja a tervezett mértékben csökkenteni a szén-dioxid-kibocsátását, ugyanis a megtermelt elektromos energia döntő hányadát ma is fosszilis forrásokból nyeri. Ha azt nézzük, hogy Németország milyen ütemben ad hozzá „tiszta energiát" a GDP-hez képest, akkor a világnak több mint egy évszázadra lenne szüksége a széntelenítéshez. Az a néhány szerencsés ország, amely bővelkedik vízenergiában, mint például Norvégia és Új-Zéland, persze sokkal könnyebb helyzetben van, de ilyen adottságokkal csak nagyon kevés ország rendelkezik. A világ legjobb vízerőműveit ugyanis már megépítették, és tegyük azt is hozzá, hogy a klímaváltozás némely esetben a vízenergiát használó országokat is súlyosan érinti. Norvégia a tavalyi aszály miatt kénytelen volt jelentős mennyiségű villamos energiát importálni, miután elapadtak a vízerőműveit tápláló folyók.

Már vannak modellek, amelyek bizonyították, hogy miként lehet elérni a gyors szénmentesítést, valamint a gazdasági és energetikai növekedést. Két ország: Franciaország és Svédország esete is ezt példázza. Ezek az államok már évtizedekkel ezelőtt szénmentesítették hálózatukat az atomenergia használatával – ha úgy tetszik, ez volt a világtörténelem leggyorsabb és leghatékonyabb klímapolitikai fordulata, 15-20 év alatt sikerült megszabadulniuk a szén alapú áramtermeléstől! A két ország jelenleg a világ átlagos szén-dioxid-kibocsátásának csupán tizedét bocsátja ki kWh-ként. Eközben a világ legélhetőbb helyei maradtak, ráadásul a villamos energia sokkal kevesebbe kerül náluk, mint például a megújulókat erőltető Németországban.

Nézzünk egy friss példát! Jól illusztrálják az atomenergia megkerülhetetlen szerepét az atomenergia-párti Franciaország és az atomellenes Németország villamosenergia-fogyasztáshoz kötődő kibocsátási adatai is.

A németországi és a franciaországi villamosenergia-termelés aktuális összetétele, valamint a fogyasztáshoz kötődő szén-dioxid-kibocsátás mértéke (g/kWh) 2019. április 30-án 1 óra 35 perc környékén Forrás: electricitymap.org

Szemléletes adat: 2019. április 30-án, 1 óra 35 perc körül a francia villamosenergia-termelés 76 százaléka atomenergiából származott, és ennek eredményeként a francia szén-dioxid-kibocsátás csak 50 g/kWh volt. Ezzel szemben ugyanezen időszakban a német villamosenergia-termelés 55 százaléka fosszilis forrásból (szén-, gáz- és olajtüzelésű erőművekből) származott. A különbség számottevő: Németországban 1 kWh fogyasztáshoz 489 g szén-dioxid-kibocsátás társult! Közel tízszer több, mint Franciaországban. Miért ekkora a német kibocsátási érték? A válasz az időjárásfüggő megújulók termelésében keresendő.

Ebben az időpontban a 106 000 MW nap- és szélerőművi kapacitásból csak mintegy 1220 MW állt rendelkezésre, ami szinte nulla, 1,1 százalék körüli teljesítménykihasználtságot jelentett! Tekintettel arra, hogy éjszaka Németországban sem süt a nap, és ezen időszakban a szél is inkább csak fújdogált.

Mindeközben a német szénerőművek 18 200, a gázerőművek 3800, az atomerőművek pedig 6660 MW kapacitást képviseltek. Ráadásul Franciaország felől 1100 MW import is érkezett Németországba, amelynek döntő része atomerőművekből származott.

Mit is jelent ez valójában? Azt, hogy a német Energiewende program klímavédelmi szempontból csak súlyosbította a helyzetet, hiszen a nukleáris kapacitások leállításával a fosszilis alapú termeléstől való függőség alakult ki. Arról nem is beszélve, hogy jól látható az is, hogy időjárásfüggő megújulókra nem lehet alapozni egy ország biztonságos ellátását. Úgy is lehet fogalmazni, hogy a hazai zöld ellenzék által propagált német út – zsákutca. A németországi valós energetika helyzetét bemutató részletes elemzés a nemrég megjelent „Orosz rulett – német módra" című cikkemben olvasható.

A reális megoldás

Történelmi tény, hogy az atomenergiát bevezető országok jutottak el a leggyorsabban a tiszta villamos energiához. Ez az emberiség legnagyobb problémájának reális megoldása. A 30 évvel ezelőtt az Amerikai Egyesült Államokban épített erőművek, akárcsak Franciaországban, olcsó és tiszta villamos energiát termelnek, és látható, hogy Dél-Koreában is az atomenergia jelenti a legolcsóbb forrást.

A Shin Kori Atomerőmű 3. blokkja 2016. december 20. óta kereskedelmi üzemben termel, 4. blokkja pedig 2019. április 22-én csatlakozott a villamosenergia-hálózatra Forrás: newsworld.co.kr

Jelenleg az amerikai reaktorok az ország villamosenergia-termelésének 20 százalékát állítják elő. Vajon miért nem bővíti tovább nukleáris kapacitását például az Amerikai Egyesült Államok? Ennek egyik oka gazdasági, a másik pedig inkább pszichés.

Az új atomerőművi blokkok építése jelenleg sokba kerül az Amerikai Egyesült Államokban. De nem kellene költségesnek lenniük! A megoldás kulcsa abban rejlik, amire Oroszország alapozott tíz éve: vissza kell szerezni az atomerőmű-építési képességet a megfizethető és versenyképes projektekért. Ennek útja a szabványosítás és a sorozatgyártás. Egy termékvonal első darabja mindig drága. Csak egy példa: az első iPhone fejlesztése több mint 150 millió USA-dollárba került, de a költségek csökkennek, amint elkezdenek nagy mennyiségben gyártani és megoldják a gyártás során felmerülő problémákat. Az orosz, a kínai és dél-koreai atomerőművi sorozatgyártás jó példa arra, hogy igenis versenyképesek lehetnek az atomerőművek!

A valós kockázat nem az atomerőmű

Az atomenergia megítélése függ a zöld aktivisták által módszeresen táplált irracionális félelmektől is. A valóság az, hogy az egyes villamosenergia-termelési módok közül az atomenergia a legbiztonságosabb, amelyet az emberiség valaha is alkalmazott. Miközben például csak Németországban évente ezrek halnak meg a szénerőművek légszennyezése miatt. Úgy is fogalmazhatunk, hogy az atomenergia veszélyességére hivatkozók szubjektív véleményt fogalmaznak meg, a valós számokkal igazolt kockázat ezzel köszönő viszonyban sincs! Az emberiség jövőjét valójában a klímaváltozást okozó szénerőművek fenyegetik!

Atomenergia nélkül nem megy

A The Wall Street Journal cikke is egyértelműen rámutat arra, hogy ha komolyan gondoljuk a klímavédelmi célok elérését, akkor meg kell őrizni a létfontosságú atomerőműveket. Az elmúlt évtizedben sok környezetvédő változtatta meg az atomenergiával kapcsolatos véleményét. Miközben az Egyesült Államokban a szél- és naperőművek által termelt villamos energia mennyisége az utóbbi években jelentősen nőtt, de – mint a fentebb látható ábra is mutatja – még mindig az atomerőművek a legnagyobb karbonmentes termelők.

Ha a meglévő, üzemelő amerikai blokkok kétharmadát idő előtt bezárnák, és azokat gáztüzelésű erőművekkel pótolnák (mivel jelenleg sok tagállamban olcsóbb a földgáz), olyan mértékben növekedne a szén-dioxid-kibocsátás, mintha 47 millió új autót helyeznének forgalomba. Nem véletlenül szeretné Ohio és Pennsylvania törvényhozása fenntartani a tagállamok nukleáris kapacitását (összesen hét atomerőműről van szó). Csak Pennsylvaniában annyi villamos energiát termelnek az atomerőművek, mint az Egyesült Államok 50 tagállamában lévő naperőművek együttvéve!

A megújuló energiaforrások az Egyesült Államokban szintén nagy támogatásokat kapnak – például New York államban a szövetségi támogatással együtt a szélerőművek 45 dollár/MWh támogatást kapnak, miközben a nukleáris kapacitás állami „támogatása" csak 17,34 dollár/MWh, ez pedig messze elmarad a szeles erőművek támogatásától. Ráadásul a megújuló energiaforrások nemcsak az atomerőműveknél kevesebb villamos energiát termelnek, hanem mindezt kiszámíthatatlanul és időszakosan teszik, ezért rendszerszinten 100 százalékos tartalékkapacitást igényelnek.

A világ legnagyobb energiapiacán az olaj- és gáziparban érdekeltek a jelek szerint a szén esetében már elérték a céljukat, hiszen a villamosenergia-termelésben már a gáz dominál a szén helyett. Most az atomenergiát vették célkeresztbe, mert az atomerőművekben termelt áram mennyiségének csökkentését szeretnék elérni. Nyilván nem véletlen, hogy az elmúlt években a már leállított atomerőművek helyébe földgáztüzelésű erőművek léptek.

A leállított Vermont Yankee Atomerőmű – a kieső kapacitást döntően gázerőművekkel fedezték Forrás: Fox.com

A cikk ezzel kapcsolatban egy konkrét példát is említ. Korábban Kaliforniában és Vermontban – a környezetvédők ígéretével szemben – nem nap- és szélerőművek, hanem döntően gáztüzelésű erőművek léptek a 2013-ban és 2014-ben leállított atomerőművek helyére, nőtt is a szén-dioxid-kibocsátás. Egyértelműen látszik, hogy ha a szén- és atomerőműveket gázerőművekkel pótolnák, akkor a fogyasztók még inkább kiszolgáltatottak lennének az áramárat meghatározó gázmonopóliumoknak. Az Egyesült Államok fent említett tagállamai az elmúlt években rendre erősebb washingtoni fellépést sürgettek az éghajlatváltozás kezelésére, ezt azonban sokkal hitelesebben és nagyobb befolyás mellett tehetik meg, ha (az atomerőművek kapacitás-fenntartásával) jó példával járnak elő „saját házuk táján".

Bill Gates is atompárti

Bill Gates, a Microsoft társalapítója 2018 végén nyílt levélben fejtette ki nézeteit az energetikával és az emberiség jövőjével kapcsolatban. Gates szerint az atomenergia ideális megoldás a klímaváltozás kezelésére, ugyanis ez az egyetlen szénmentes, tervezhető energiaforrás, amely a nap 24 órájában elérhető. Úgy véli, a világnak többféle megoldáson kell dolgoznia a klímaváltozás megállításához. Ezek egyike a fejlett atomtechnológia, ezért bízik abban, hogy ebben a kérdésben meg tudja győzni az amerikai vezetőket is.

A klímabarát atomenergia

Mindenki számára egyértelmű, hogy az atomerőművek villamosenergia-termelése klímabarát, hiszen az atomenergia alacsony szén-dioxid-kibocsátású. Ezt erősítik meg az IPCC releváns adatai is, amelyek szerint az atomenergia teljes élettartamát tekintve átlagosan 12 gramm szén-dioxidot (gCO2 / kWh) bocsát ki kilowattóránként.

Egyes villamosenergia-termelő technológiák teljes életciklus alapú szén-dioxid-intenzitása, gCO2/kWh Forrás: (IPCC – 2014)

Az adatokból látható, hogy az egyes villamosenergia-termelési módok közül a szén- és a gázerőművek a legszennyezőbbek.

A fentiekből nyilvánvaló, hogy az Egyesült Államokban a világ többi országához, köztük Oroszországhoz, Indiához és Kínához hasonlóan egyre többen ismerik fel, hogy a klímavédelmi, ellátásbiztonsági és versenyképességi célok teljesítése érdekében az atomenergiára feltétlenül szükség van. Emiatt a Vogtle Atomerőmű két új blokkja mellett a közeli jövőben akár újabbak építése várható.

Hárfás Zsolt
energetikai mérnök, okleveles gépészmérnök
Urántoll-díjas, az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője