Gondolatok az új Nemzeti Energia- és Klímatervhez

A Paks II. Atomerőmű látványterve

Magyarország nemzetstratégiai célja továbbra is az, hogy a jövőben a fogyasztókat télen-nyáron, éjjel-nappal ki lehessen szolgálni olcsóbb és klímabarát villamos energiával. Egyidejűleg az import-szükségletet minimalizálni szükséges. E célok eléréséhez a hazai nukleáris kapacitás hosszú távú fenntartására, fejlesztésére és a megújulók – mindenekelőtt a naperőművek jelentős kapacitásbővítésére van szükség. Mindezek mellett szükség van más típusú erőművek építésére is. Illetve további rendszerszintű kérdések is felmerülnek, amelyekre világos szakmai válaszokat kell adni a fenntarthatóság jegyében. A fentiek fényében az alábbi gondolatok fogalmazódtak meg bennem a most felülvizsgálat alatt álló Nemzeti Energia- és Klímatervvel kapcsolatban.

Forrás: Hárfás Zsolt

Hangsúly helyezendő a hazai nukleáris kapacitás fenntartására

Magyarország számára alapvető nemzeti érdek az orosz, VVER-1200 típusú egységekkel megvalósuló Paks II. Atomerőmű mihamarabbi megépítése és kereskedelmi üzembe állítása, hiszen az új blokkok révén garantálni lehet az ellátásbiztonságot, az árstabilitást, valamint a klímabarát és olcsóbb villamos energia rendelkezésre állását, a lakosság és az ipar számára is. Az energiastratégiában ezért kiemelendő az orosz technológiával, nemzetközi együttműködésben megvalósuló Paks II. projekt. Azt is látnunk kell, hogy amennyiben a gázfüggőséget kívánjuk csökkenteni, akkor ennek legjobb módja az atomenergia használata. Hiszen Paks II. beépített 2400 MW kapacitásának köszönhetően 4 milliárd köbméter földgázt lehet kiváltani. Teljesen egyértelmű, hogy az előttünk álló hazai és nemzetközi energetikai kihívásokra adandó felelős szakmai válaszként létszükség a Paksi Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítása.

Az igazi kockázat az import

Jelenleg az látható, hogy éves szinten a villamosenergia-import szükséglet mintegy 26-28 százalék körül mozog, de egyes időszakokban ennek aránya a 40-50 százalékot is eléri, ami már most is jelentős ellátási és nemzetbiztonsági kockázatot hordoz. Különösen azért, mert a szomszédos országok is hasonló kihívásokkal szembesülnek, mint Magyarország. Ezért a jövőben az európai kapacitáshiány még inkább fokozódhat, az import lehetőségek pedig nagymértékben beszűkülhetnek, vagy meg is szűnhetnek. Éppen ezért örvendetes, hogy a felülvizsgálat alatt álló energiastratégia 2030-ig az import éves részarányának 20 százalékra csökkentését irányozza elő.

Ugyanakkor Magyarország ellátás- és nemzetbiztonságát még inkább növelné, ha ezt a részarányt minimalizálni lehetne, vagy akár éves szinten export pozícióba is kerülhetne az ország. Ennek érdekében a kitűzött nemzeti célokat szem előtt tartva újabb és újabb erőműveket, például gázerőműveket kell építeni. Sőt már középtávon érdemes lehet egy újabb telephelyen újabb atomerőművi egységeket építeni, amelyek lehetnek nagy, de akár kis moduláris reaktorok is.

A Paks II. Atomerőmű látványterve Forrás: Paks II. Zrt.

Ez nemzetgazdasági szempontból is előnyös lehetne, hiszen Magyarország döntően a nukleáris kapacitások, valamint a komoly naperőművi fejlesztések révén jelentős export pozícióba kerülhetne a szomszédos országok tekintetében. Bár ezek az országok is hasonló kihívásokkal szembesülnek, de az olcsóbb, folyamatosan rendelkezésre álló klímabarát villamos energiára mindig szükség lesz.

Ne Paksot szabályozzák vissza!

A felülvizsgált energiastratégia hangsúlyosan kiemeli, hogy a villamosenergia-rendszer szabályozhatósága a növekvő időjárásfüggő megújuló energiaforrások miatt egyre nagyobb kihívást jelent. Ennek számos aspektusa van, amelyek közül az egyikre már évek óta nyomatékosan felhívom a figyelmet. Erre mihamarabb meg kell találni a szükséges jogi szabályozási és/vagy műszaki megoldásokat.

Arról van szó, hogy a naperőművi kapacitások nagymértékű növekedése a megtermelt villamos energia kötelező átvétele miatt azt is eredményezi, hogy alacsonyabb rendszerterhelési időszakban és/vagy az exportlehetőségek korlátozottságának, vagy az „olcsó külföldi zöldáram" miatti „kényszerexport" következtében a hazai erőműveket, köztük a Paksi Atomerőművet kell leszabályozni. Ez szakmai, klímavédelmi és gazdasági nonszensz. Rendszerszinten költséget okoz az, ha az olcsón termelni képes paksi blokkok teljesítményét csökkentik, miközben többszörös áron, kötelező módon átveszik a nap- és szélerőművek által termelt áramot.

A Paksi Atomerőmű a hazai villamosenergia-termelés rendíthetetlen pillére Forrás: Hárfás Zsolt

A jövőt illetően arra is megfelelő módon fel kell készülni, hogy a következő években, évtizedben a hazai naperőművi kapacitás 6-12 000 MW is lehet, miközben rendelkezésre fog állni egyrészt a Paksi Atomerőmű 2027 MW-os, a Paks II. Atomerőmű 2400 MW-os kapacitása, másrészt további erőművi kapacitásokkal is számolni kell úgy, hogy közben a csúcsterhelés csak 8-10 000 MW lesz. Tehát jelentős többlet villamos energia áll majd a rendelkezésre.

De természetesen arra is készülni kell – és ez a súlyosabb kihívás –, ha a naperőművek 6-12 000 MW-os kapacitásának csak a töredéke, vagy éppen semmi nem áll rendelkezésre az időjárás-függőségük és napszakfüggőségük miatt, miközben hatalmas csúcsigény lép fel és az importlehetőségek korlátozottak lesznek, vagy nem lesznek elérhetőek, hiszen a szomszédos országok is hiánnyal küzdenek majd...

Mindezekre tekintettel a növekvő naperőművi kapacitások vonatkozásában továbbra is folyamatosan vizsgálni kell ezek villamosenergia-rendszerre, költségekre, villamosenergia-árakra és az egyéb tényezőkre gyakorolt hatását a hazai ellátásbiztonsági, versenyképességi és klímavédelmi célok teljesíthetősége érdekében.

Megfelelő és teljes körű jogi szabályozással, műszaki megoldásokkal kellene mihamarabb elérni, hogy a klímabarát és olcsó villamos energiát biztosító Paksi Atomerőmű folyamatosan, a lehető legnagyobb teljesítményszinten üzemelhessen, valamint a megújuló energiaforrások, például a naperőművek is, a legtöbb áramot termeljék. Ez azt jelenti, hogyha bármilyen fent említett okból a rendszerben lévő erőművek leszabályozására van szükség, akkor ne a Paksi Atomerőművet szabályozzák le, hanem (tovább) csökkentsék más erőművek (például gáz, szén) termelését, akár a nap- és szélerőművekét is! Magától értetődő, hogy ezt az elvet a fenti okok miatt a Paks II. Atomerőmű esetében is érvényesíteni kell majd. Csehországban és Lengyelországban már többször előfordult, hogy hasonló problémák miatt jelentősen korlátozták az időjárásfüggő nap- és szélerőművek termelését, tehát van megoldás a problémára.

Forrás: Hárfás Zsolt

Idegen érdekek az energiapolitikai döntésekben?

Az energiastratégia kapcsán különösen fontos, hogy az továbbra is az ország alapvető nemzeti érdekeit szolgálja! A már említett megújuló lobbin túl azért is írom ezt most le, mert a Paksi Atomerőmű a múlt héten jelentette be, hogy részese lett egy olyan konzorciumnak, amelynek célja, hogy az orosz VVER-technológiával működő atomerőművekben az amerikai Westinghouse által fejlesztett üzemanyagot használják a jövőben.

A Paksi Atomerőmű mindig is elismerősen kommunikálta, hogy az orosz üzemanyag biztonságos, megbízható és gazdaságos. A Roszatom, az ukrajnai háború első évében, tavaly többször is időben eljuttatta – előbb légi úton, aztán tavaly karácsony előtt Bulgárián és Románián keresztül hajóval, majd vasúton a Paks által megrendelt üzemanyag-szállítmányt. A Roszatom nukleáris üzemanyaggyártó vállalata, a TVEL az elmúlt évtizedekben folyamatosan fejlesztette a paksi üzemanyagot, amelynek köszönhetően ma a Paksi Atomerőmű 15 hónapos üzemeltetési ciklussal működik, ami tovább növelte a gazdaságosságot.

Csak zárójelben jegyzem meg, hogy az orosz partner megbízhatóságát az is jelezte, hogy a Paksi Atomerőmű eddigi legsúlyosabb, kibocsátással járó 2003-as balesete után az üzemanyagkazetták tisztitására szolgáló, nyugati technológiát használó tisztitótartály-baleset után a súlyos következményeket a TVEL számolta fel nem kis leleményességgel, időt és fáradtságot nem kímélve, miközben a technológiát szállító két nyugati cég csillagászati összegű ajánlatával előzékenyen maga elé engedte a TVEL-t...

Meglátogattam az orosz Roszatomhoz tartozó TVEL nukleáris üzemanyaggyárat

Nos, az elv, amely szerint a nukleáris biztonságnak minden más egyéb politikai és gazdasági szempontot meg kell előznie, azóta is érvényben van. Elvileg. A Westinghouse cég korábban többször is próbálkozott már. A VVER-1000-es reaktorokat üzemeltetők Csehországban, illetve Ukrajnában köszönték, de nem kértek az üzemanyagából, mert súlyos műszaki problémák léptek fel. A Westinghouse kazettái deformálódtak, ami biztonsági kockázatot jelentett. Állítólag, azóta kiküszöbölték ezeket és Ukrajna amerikai üzemanyagra áll át, de megbízható információ nincs az ottani üzemeltetési tapasztalatokról.

A Westinghouse most a VVER-440-es, Pakson is üzemelő blokkokhoz fejleszt üzemanyagot, aminek költségét nyilván az uniós hátszéllel létrejött konzorcium tagjainak, Paksnak és finn, cseh, illetve szlovák testvérerőműveinek kell majd állniuk. Ráadásul a fejlesztés és engedélyeztetés hosszú évekbe, akár 5-7 évbe is telhet és nincs garancia rá, hogy nem úgy végzik az amerikai kazetták, mint a VVER-1000-esek amerikai üzemanyaga. Mindezeket nem lehet figyelmen kívül hagyni, ha ellátásbiztonságról beszélünk. Paks az országban megtermelt villamos energia felét adja, tehát nem babra megy a játék!

Az atomenergiának az energiamixben való fenntartása mellett nem kevésbé fontos a bevezetőben már említett fejlesztés és részarányának további növelése. Magyarország újraiparosítása, az energiaigényes ágazatok megjelenése, mint amilyen az akkumulátorgyártás, a terjedő elektromos autózás és a hőszivattyús fűtési rendszerek térnyerése, illetve a klímacélok elengedhetetlenné teszik, hogy az energiastratégia kapcsán már most megkezdjük a gondolkodást és a tervezést a többek által csak Paks III-nak nevezett – de nyilván nem paksi telephelyen létesítendő – újabb atomerőműről.

Egy újabb hazai atomerőmű megépítésével kapcsolatos jövőbeli pozitív kormányzati döntés esetén – a Paks II. Atomerőműhöz hasonlóan – olyan technológia kiválasztása célszerű, amelynek szállítója meggyőző fejlesztési, gyártási, építési és üzemeltetési tapasztalattal, valamint nemzetközileg is elismert referenciákkal rendelkezik. Nagyon fontos szempont a gazdaságosság, a hazai cégek beszállítási lehetősége és a százszázalékos állami tulajdon garantálása is. A mai globális helyzetben mindez nemzetstratégiai jelentőséggel bír.

A VVER-1200 típusú blokk

Dióhéjban a kis moduláris reaktorokról

A kis moduláris reaktorokat használó atomerőműveknek kiemelt szerepe lehet a jövő energiamixében. Az ipari mértékű energiatárolás hiánya miatt a megújulók valós ellátásbiztonságot nem tudnak garantálni, hiszen a termelésük napszaktól, időjárástól és az évszakoktól függően is folyamatosan változik. Ezért a villamosenergia rendszereknek szüksége van az úgynevezett zsinóráramot adó, folyamatosan termelő atom-, szén- és gázerőművek mellett ki-be kapcsolható, úgynevezett menetrendtartó energiatermelő egységekre is.

A kis teljesítményű moduláris atomreaktorok, az SMR-technológia alkalmas lehet a menetrendtartásra, tehát a hektikusan termelő megújulók kiegyensúlyozására, és ebben az értelemben a gázerőművek versenytársa lehet a jövőben, amit figyelembe kell venni az új energiastratégiában is. Az újabban „Paks III-ként" sokat emlegetett harmadik magyar atomerőműnek, a megnövekvő energiaigények mellett, ezért a rendszer kiszabályozásában is szerepe lehet. Az orosz atomjégtörőkön alkalmazott és az orosz úszó atomerőművön immár villamosenergia- és hőtermelésre használt reaktortípus és a rövidesen érkező szárazföldi változat teljesítménye is széles határok között lesz szabályozható, akár ki-be kapcsolhatóan, ami hálózatra kapcsolva menetrendtartást is lehetővé tesz! Éppen ezért, a stratégaialkotóknak célszerű ilyen téren is folyamatosan figyelemmel kísérni a fejlesztéseket.

Az egyik legfontosabb kérdés

Az atomenergia hosszú távú társadalmi elfogadottsága szempontjából az egyik legfontosabb kérdés a keletkezett radioaktív hulladékok és a kiégett üzemanyag hosszú távú biztonságos tárolása. Oroszország – messze megelőzve a nyugati vetélytársait – ebben élen jár, hiszen már évtizedek óta a nukleáris üzemanyagciklus zárásán dolgozik. Ennek keretében innovatív technológiák alkalmazásával a kiégett üzemanyag-kazettákból kinyerik a még felhasználható izotópokat és azok segítségével új üzemanyagot gyártanak, amely révén jelentősen csökkenthető a nagyaktivitású hulladék mennyisége. Ezáltal csökkenthető a végleges tároló nagysága és költsége is, miközben további jelentős mennyiségű villamos energia is termelhető.

Oroszországban több gyorsneutronos negyedik generációs reaktor létezik, illetve áll fejlesztés alatt. Az orosz BN-800 típusú gyorsneutronos reaktor immár 100 százalékban kiégett üzemanyag újrahasznosításával elállított üzemanyaggal termel. Emellett már két másik innovatív gyorsneutronos egység kivitelezése is folyamatban van.

Az orosz BN-800 típusú egység

Nemrég Oroszországban megkezdődött a VVER típusú orosz és külföldi nyomottvizes reaktorok számára alkalmas, a kiégett fűtőelemekből kivont plutónium-oxid, valamint a szegényített urán-oxid (ez az urándúsítás mellékterméke) keverékéből álló MOX üzemanyag tesztelése.

A fejlesztések részeként az orosz fél idén már egy olyan ötödik generációs urán-plutónium üzemanyagot kíván üzemi körülmények között tesztelni a Novovoronyezsi Atomerőmű második kiépítésének egyik VVER-1200 típusú reaktorában, amelyet kiégett üzemanyag újrahasznosításával kívánnak sorozatgyártásban előállítani. A jövőben ezeket az innovatív üzemanyagokat VVER-1000 és VVER-1200 típusú reaktorokban is alkalmazhatják. Sőt, partnerei számára már konkrét megoldásokat is kínál a Roszatom a kiégett üzemanyagok újrahasznosítására.

Ráadásul Oroszország rendelkezik már olyan transzmutációs technológiával, amellyel akár két nagyságrenddel csökkenthető a végső elhelyezésre kerülő hulladék „lecsengése", azaz száz években mérhetővé válik az idő, ami alatt a radioaktivitás a veszélyes mérték alá csökken, ami fontos költségcsökkentő tényező a hulladéktároló kialakításakor. Az atomenergiát használó országoknak ugyanis a saját területükön mélységi tárolókban kell elhelyezni a nagy aktivitású hulladékot. Mindezekre tekintettel Magyarországnak az energiastratégia kapcsán figyelemmel kell kísérnie az üzemanyagciklus zárásával kapcsolatos innovatív fejlesztéseket, hogy a jövőben mindezekből hazánk is profitálni tudjon.

Hárfás Zsolt
atomenergetikai szakértő
az atombiztos.blogstar.hu oldal szerzője