Dynamiczny rozwój energetyki jądrowej zapoczątkowany w latach 50-tych osiągnął szczyt w latach 80-tych. Dziś wiele państw zadaje sobie pytanie – czy warto rozwijać energię z atomu? Wiele państw znaczną część swojego prądu produkuje z tego źródła, ale część krajów wybrała alternatywę w postaci OZE.

Spis tematów (kliknij, aby przejść do wyboru tematów)


Przemysł

VIII Energetyka jądrowa i OZE

1. Rozwój energetyki jądrowej

Rozwój energetyki jądrowej wiązał się początkowo z rozwojem technologii uzbrojenia i pracami nad bombą atomową. Po II Wojnie Światowej rozpoczęły się prace nad wykorzystaniem nowej technologii w celach cywilnych. Pierwsza elektrownia atomowa (nie mająca charakteru eksperymentalnego) została uruchomiona w ZSRR w 1954 r. w Obińsku. Dwa lata później ruszyła pierwsza elektrownia w Wielkiej Brytanii, a w kolejnym roku – w USA. Dynamiczny rozwój energetyki atomowej przypadł jednak na lata 70-te, kiedy stale rosło zapotrzebowanie na energię, a znacząco drożały paliwa konwencjonalne.

Wielkość energii produkowanej w elektrowniach jądrowych w latach 1965-2019

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html

Krytycznym momentem w rozwoju energetyki jądrowej była mająca miejsce w 1986 r. awaria w położonej na Ukrainie (wtedy ZSRR) elektrowni w Czarnobylu. Nieudany sowiecki eksperyment doprowadził do poważnej emisji pyłów radioaktywnych. Spowodowało to strach społeczności międzynarodowej przed energetyką jądrową, który wyhamował jej rozwój w wielu państwach, zwłaszcza w zachodnim kręgu cywilizacyjnym. Budowę reaktora atomowego w Żarnowcu przerwała w 1989 r. Polska. Jednak w okolicach 2000 roku energia jądrowa zaczęła ponownie zyskiwać na popularności, za sprawą rosnącego zainteresowania ochroną klimatu (zerowa emisyjność elektrowni jądrowych). W tym czasie rozpoczęto budowę wielu nowych bloków w Europe i w Azji, a program atomowy na dobre rozpoczęły m.in. Chiny. Kolejny krytyczny moment nastąpił w 2011 r., kiedy doszło do awarii elektrowni jądrowej w Japońskiej Fukushimie. Na jej skutek Japonia wyłączyła tymczasowo wszystkie swoje elektrownie atomowe, a potem podjęła decyzję o rezygnacji z tego źródła energii. Podobne decyzje na skutek paniki społecznej zapadły m.in. w Niemczech i Belgii, choć nie znajdują one żadnego uzasadnienia ekonomicznego ani środowiskowego (kryzys w Japonii spowodowały niekorzystne warunki geograficzne, które nie występują w Europie). Obecnie energetyka jądrowa ponownie zyskuje na sympatii, a dynamicznie liczbę reaktorów zwiększają Chiny. W listopadzie 2020 r. swoją pierwszą elektrownię atomową uruchomiła Białoruś, a pierwszy reaktor buduje Turcja.

Polityka państw świata w zakresie energii jądrowej (stan na 2020 r.)

Źródło: Własna edycja na podstawie: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/75/Nuclear_power_station.svg/1920px-Nuclear_power_station.svg.png

Wiele państw rozważa aktualnie podjęcie decyzji o budowie elektrowni jądrowych. W tej grupie oprócz państw Azji i północnej Afryki jest także Polska – jedno z ostatnich państw europejskich nie wykorzystujących atomu ani obecnie, ani w przeszłości.

2. Produkcja energii jądrowej na świecie

Mimo, iż największym światowym producentem energii atomowej jest obecnie USA, to nie jest to główne źródło prądu w tym kraju, a jedynie jedno z wielu ważnych źródeł energii.

Udział energii produkowanej przez elektrownie jądrowe w miksie energetycznym państw świata

Źródło: https://ourworldindata.org

Państwem o największym udziale energii jądrowej w produkcji elektryczności jest Francja, zajmuje też drugie miejsce na świecie pod względem łącznej produkcji energii z tego źródła. Energia jądrowa wiodącym źródłem elektryczności na Ukrainie i w Szwecji.

Udział elektrowni jądrowych w miksie energetycznym wybranych państw

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html

W 2019 r. światowa produkcja energii z elektrowni jądrowych wynosiła prawie 2800 tWh, co stanowiło 10,4% światowej produkcji energii.

Produkcja energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych w 2019 r. według państw w tWh

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html

3. Dylematy związane z wykorzystaniem energii jądrowej

Energetyka jądrowa podobnie jak każde inne źródło energii wiąże się z dylematami odnoszącymi się do zalet i wad jej stosowania.

Zalety i szanse związane z wykorzystywaniem energii jądrowej:

  • Możliwość produkcji olbrzymiej ilości energii w bardzo niskiej cenie.
  • Doskonała alternatywa dla państw pozbawionych tradycyjnych paliw kopalnych ze względu na relatywnie małe zużycie uranu w elektrowni.
  • Szansa na uniezależnienie się od zagranicznych dostaw innych surowców i tym samym poprawienie bezpieczeństwa energetycznego.
  • Możliwość produkcji “czystej” energii o prawie zerowej emisji CO2 i tym samym przyczynianie się do walki z globalnym ociepleniem i zjawiskiem smogu.

Część obaw związanych z energią atomową wynika z niewiedzy – dym unoszący się z kominów reaktorów to para wodna

Źródło: https://esdnews.com.au/wp-content/uploads/2018/04/Tihange-nuclear-plant-in-Belgium.jpg
  • Rozwój miejsc pracy dla wyspecjalizowanej kadry.
  • Stymulacja rozwoju naukowego i technologicznego.
  • Możliwość wykorzystania radioizotopów w innych działach gospodarki.
  • Możliwość rozwoju turystyki związanej z elektrownią.

Wady i zagrożenia związane z wykorzystywaniem energii jadrowej:

  • Olbrzymie koszty inwestycyjne w budowę elektrowni i infrastruktury otaczającej oraz ewentualnej jej likwidacji.
  • Ryzyko katastrof naturalnych w miejscach o niekorzystnych warunkach geograficznych (trzęsienia ziemi, tsunami, cyklony tropikalne) i związane z tym ryzyko awarii.
  • Ryzyko zamachów terrorystycznych i sabotażu i związane z tym koszty ochrony i zabezpieczeń.
  • Konieczność zapewnienia nieprzerwanych dostaw wody do chłodzenia reaktorów.
  • Produkcja odpadów radioaktywnych i ich problematyczne oraz kosztowne składowanie.

Odpady radioaktywne należą do największych wad energetyki jądrowej

Źródło: https://kopalniawiedzy.pl/media/lib/384/odpady-1f179172dd3fcef5bd3033a6bbe26ecd.jpg
  • Konieczność posiadania przygotowanej kadry naukowo-badawczej oraz poniesienia kosztów jej wykształcenia.
  • Katastrofa ekologiczna, społeczna i gospodarcza w przypadku poważnej awarii.

Emisja CO2 z różnych źródeł energii z g/kWh według IPCC

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.ipcc.ch/site/assets/uploads/2018/02/ipcc_wg3_ar5_annex-iii.pdf

Jedną z głównych zalet energii jądrowej oprócz taniego prądu jest niemal zerowa emisyjność CO2 (niższa nawet niż w przypadku fotowoltaiki i energii geotermalnej) – uwzględniająca także działania pomocnicze. W porównaniu z paliwami tradycyjnymi, elektrownie jądrowe są wyjątkowo korzystne dla atmosfery.

4. Energetyka jądrowa w Polsce

Budowę pierwszej Polskiej elektrowni atomowej w Żarnowcu rozpoczęto w 1982 r., ale przerwano w 1989 r. po przejęciu władzy przez demokratyczną opozycję na skutek społecznych protestów. Ostatecznie z budowy zrezygnowano i przez kolejne 30 lat w naszym kraju toczy się dyskusja nad ewentualnym podjęciem się budowy reaktorów lub też wykorzystania innych źródeł energii. Według najnowszych planów, pierwsza polska elektrownia jądrowa mogłaby ruszyć między 2032 a 2043 r.

Przerwana budowa elektrowni jądrowej w Żarnowcu na Pomorzu

Źródło: https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e0/EJ_Zarnowiec_001.jpg/1920px-EJ_Zarnowiec_001.jpg

W Polsce istnieje silna potrzeba podjęcia społecznej debaty na temat rozwoju energetyki jądrowej w naszym kraju. Stosowne decyzje powinny być przeprowadzone kampaniami społecznymi, przedstawiającymi zalety i wady tego rozwiązania. Sondaże wskazują, że nieznaczna większość Polaków opowiada się obecnie za budową elektrowni jądrowych w naszym kraju, ale energetyka ta ma wciąż liczne grono przeciwników.

Istnieje szereg argumentów przemawiających za koniecznością ich budowy:

  • Rosnące zapotrzebowanie na energię skutkujące koniecznością jej importu zza granicy i tym samym rosnących cen energii.
  • Konieczność zmniejszenia emisji CO2 w celu spełnienia międzynarodowych zobowiązań zmusza nas do odejścia od energetyki węglowej, która musi zostać czymś zastąpiona (a samo OZE nie wystarczy).
  • Rozwój energetyki jądrowej to szansa na tańszy prąd, rozwój technologiczny i cywilizacyjny.
  • Polska jest krajem pozbawionym ekstremalnych zjawisk naturalnych, ani nie była nigdy celem ataków terrorystycznych, w związku z czym ryzyko awarii lub zamachu/sabotażu elektrowni jest minimalne.
  • To szansa na uniezależnienie się od dostaw surowców i paliw importowanych z innych krajów, zwłaszcza z Rosji (np. węgla) i poprawę bezpieczeństwa energetycznego Polski.
  • W Europie jest ponad 80 czynnych reaktorów atomowych (wiele z nich wśród polskich sąsiadów w bliskim sąsiedztwie naszych granic – w Niemczech, Czechach, na Słowacji, na Ukrainie, na Białorusi oraz w Szwecji), więc w przypadku katastrofy jądrowej nasz kraj i tak odczuje jej skutki, bez względu na to czy będą one w naszym kraju czy też w innych państwach.
  • Ze względu na mało korzystne warunki rozwoju OZE, nie ma zbyt wielu alternatyw wobec tego źródła energii.

Elektrownie jądrowe w Europie w 2014 r.

Źródło: https://lh3.googleusercontent.com/proxy/fK42FBijTdhw-VFl6woaf5iCYPdT9cTQDTbblv8FNTK93hyCLyHiRg9XkV8fj6VhREnTF1t40epugdbtPdGycdr5vVd4jp3qp218m89xeM3ab3mDtEEme23wCvtdvqMeJww36vnvbIJvZWbOeZ81Q0w6R6FbhOF46A1uht_iZ-wH_A

5. Rozwój OZE

Wiele państw, jako alternatywę dla rozwoju energii jądrowej wskazuje źródła odnawialne. W ostatnich latach, za sprawą troski o stan globalnego klimatu i w celu zmniejszenia emisji CO2 do atmosfery, energia ta przeżywa prawdziwy boom.

Światowa produkcja energii ze źródeł odnawialnych w latach 1965-2019

Źródło: https://ourworldindata.org

Wykorzystanie OZE sukcesywnie wzrasta. O ile w przeszłości do produkcji energii wykorzystywano przede wszystkim wodę (nie tylko ze względu na jej ekologiczność, ale przede wszystkim – korzystne warunki geograficzne do jej użycia w wielu państwach), to od lat 70 rośnie zainteresowanie innymi źródłami. Najpierw biomasą i geotermią, a po 2000 roku na dużą skalę – energetyką wiatrową. Około 2010 r. zaczęło się intensywne rozwijanie energetyki słonecznej. Obecnie źródła odnawialne odpowiadają za produkcję około 7000 tWh co stanowi 26% globalnej produkcji energii (w tym hydroenergetyka odpowiada za 3/5 całej energii odnawialnej).

Udział OZE w miksie energetycznym wybranych państw

Źródło: https://ourworldindata.org

Największe wykorzystanie OZE ma miejsce w krajach o korzystnych warunkach do rozwoju energetyki wodnej. Dotyczy to zwłaszcza państw położonych w deszczowych klimatach, gdzie płyną liczne rzeki (np. Brazylia, Demokratyczna Republika Konga) lub takich, gdzie górzyste warunki terenowe zapewniają duże naturalne spadki w biegu rzeki (np. w Norwegii czy Austrii). Kolejna grupa to państwa, które świadomie zrezygnowały z energii atomowej i postanowiły (mimo umiarkowanie korzystnych lub niekorzystnych warunków geograficznych) mocno inwestować w źródła odnawialne w celu ochrony klimatu. Do takich państw należą np. Dania (energetyka wiatrowa) czy Niemcy (energetyka słoneczna i wiatrowa).

Udział OZE w miksie energetycznym Polski i jej sąsiadów na tle UE i świata

Źródło: Opracowanie własne na podstawie: https://www.bp.com/en/global/corporate/energy-economics/energy-outlook.html

Udział OZE w miksie energetycznym Polski dynamicznie wzrasta i osiągnął w 2019 r. ponad 15%. Pod tym względem wyprzedzamy m.in. Czechy czy Ukrainę, które jednak postawiły na rozwój energii jądrowej. Z kolei szybciej od nas wzrasta rola OZE w Niemczech, które w ciągu 30 lat zwiększyły ich udział w produkcji energii z 4% do 40%. Przyczynia się to do wysokiego wzrostu udziału OZE w miksie całej Unii.


Dla wielu państw energia odnawialna może być alternatywą wobec niepopularnej energii jądrowej. Za jej rozwojem przejawia przede wszystkim niemal zerowa (w całkowitym rozrachunku) emisyjność oraz względnie duże bezpieczeństwo. W niektórych krajach warunki geograficzne są tak sprzyjające, że z OZE można produkować niemal 100% prądu. Z jej rozwojem wiążą się jednak pewne ograniczenia:

  • Zdecydowanie wyższe koszty produkcji prądu, zwłaszcza w państwach o mało korzystnych warunkach dla rozwoju OZE.
  • Duże koszty inwestycyjne, choć niższe niż w przypadku energetyki jądrowej jednak o niższej efektywności energetycznej.
  • Niewielka liczba państw o naprawdę korzystnych warunkach geograficznych do rozwoju OZE.
  • Silne uzależnienie od kaprysów pogody.
  • Koszty ekologiczne, ekonomiczne i społeczne związane np. z hałasem, wykorzystaniem przestrzeni czy zniszczeniem krajobrazu.

Polska należy do państw o raczej niekorzystnych warunkach rozwoju OZE. Nie licząc obszarów pasa brzegowego i niewielkiej części nizin, gdzie występują korzystne warunki dla rozwoju energetyki wiatrowej (i to też rozwijamy), mamy niekorzystne warunki do rozwoju fotowoltaiki (przewaga dni pochmurnych, niski kąt padania promieni słonecznych), energii geotermalnej (zbyt niska temperatura wód podziemnych) oraz wodnej (zbyt mały spadek naturalny rzek, duże wahania poziomu wody, mało dużych rzek). Sprzyjające są z kolei warunki do wykorzystania biomasy, ale energia ta jest emisyjna, a więc nie spełnia norm środowiskowych.