Nemecký think-tank: Návrat k jadru môže krajine priniesť lacnejšiu a čistejšiu elektrinuJadro môže Nemecku priniesť lacnejšiu a čistejšiu elektrinu, píše tamojší think-tank
Nový plán think-tanku R21 sľubuje lacnejšiu elektrinu, väčšiu bezpečnosť dodávok a nižšie emisie CO₂, a to prostredníctvom opätovného spustenia jadra popri veternej a solárnej energii. Nie je to však také jednoduché.
Jadrová elektráreň Kernkraftwerk Isar pri Essenbachu v Nemecku. Foto: Lukas Barth/Getty Images
Začiatkom októbra predstavil think-tank Republik21 (R21) plán na zásadnú premenu dodávok elektrickej energie v Nemecku. Organizácia, ktorú založili historik Andreas Rödder a bývalá spolková ministerka Kristina Schröderová s cieľom presadzovať stredopravú liberálnu politiku, si energetickú politiku stanovila za jednu zo svojich priorít.
Špecialistka na jadrovú energetiku Anna Veronika Wendlandová preň vypracovala 45-stranový diskusný dokument, v ktorom navrhuje, aby jadrové elektrárne dodávali najmenej 40 percent nemeckej elektrickej energie. Cieľom je znížiť náklady a zabezpečiť čistejšiu výrobu elektrickej energie.
Nemecko v apríli 2023 odstavilo svoje posledné tri jadrové elektrárne. Odvtedy sa jeho energetická politika zameriava na veternú a solárnu energiu, prenosové siete, skladovacie zariadenia a doplnkové plynové elektrárne.
Wendlandová však píše o systéme, v ktorom by jadrové reaktory pokrývali podstatnú časť dopytu bez ohľadu na počasie. Obnoviteľné zdroje energie by zostali súčasťou energetického mixu, ale akékoľvek ďalšie rozširovanie by sa riadilo podľa nákladov na energetický systém ako celok. Veterná a solárna energia sú totiž v súčasnosti výrazne dotované.
Argumenty za reformou nemeckého energetického systému
Wendlandovej argumentácia vychádza z predpokladaného rastu dopytu po elektrickej energii v nadchádzajúcich desaťročiach. Všetky dôležité nové technológie sú závislé od energie, pričom sa očakáva, že aj tradičný priemysel, doprava a budovy budú čoraz viac elektrifikované. Elektrická energia má tiež potenciál nahradiť fosílne palivá v takých oblastiach, kde sú v súčasnosti široko využívané, vrátane vykurovania.
Ďalším dôležitým faktorom sú dátové centrá umelej inteligencie s ich obrovskými energetickými nárokmi. Wendlandová cituje prognózy, podľa ktorých by ročná spotreba elektrickej energie v Nemecku mohla do roku 2045 dosiahnuť 1 000 až 1 400 terawatthodín (TWh), čo je približne dvoj- až trojnásobok súčasnej úrovne.
Výkon veterných a solárnych elektrární sa pritom mení v závislosti od počasia a času dňa. Keď výroba klesne, deficit musia vyrovnať elektrárne na fosílne palivá, skladovacie zariadenia alebo dovoz. Rozšírenie distribučnej siete na prenos elektrickej energie z veterného severu tam, kde je potrebná na juhu a západe, potrvá roky.
Medzitým bude riešenie preťaženia siete naďalej nákladné. Veterné farmy pozdĺž pobrežia Severného a Baltského mora napríklad možno budú musieť znížiť výkon, zatiaľ čo plynové elektrárne v západnom alebo južnom Nemecku zvýšia výrobu. Takéto opatrenia predstavujú významné náklady.
Wendlandová robí rozdiel medzi nákladmi na výrobu elektriny v jednotlivých elektrárňach a nákladmi na systém ako celok. Do druhého menovaného patria aj distribučné siete, záložné elektrárne a skladovacie zariadenia.
Jej výpočty vychádzajú zo štúdie spoločnosti Frontier Economics, ktorú si objednala Nemecká obchodná a priemyselná komora. Podľa tejto štúdie sa investičné a prevádzkové náklady na elektrické siete do roku 2049 odhadujú na približne 1,2 bilióna eur.
K tomu sa pridávajú náklady na riadenie preťaženia siete, dotácie a dodatočné výrobné kapacity. Väčšia úloha jadrovej energetiky by podľa nej tieto výdavky síce neodstránila, mohla by ich však podstatne znížiť.
Minimálne 430 TWh z jadrovej energie
Podľa plánu Wendlandovej by jadrové elektrárne vyrobili najmenej 430 TWh elektrickej energie ročne. Existujúce elektrárne by sa modernizovali, pričom by sa postavili nové reaktory s celkovou kapacitou približne 50 gigawattov (GW). To zodpovedá približne 31 reaktorovým blokom, z ktorých každý má menovitý výkon 1 600 megawattov (MW).
Wendlandová odhaduje náklady na výstavbu nových reaktorov na 350 miliárd eur na základe stavebných nákladov vo výške 7-tisíc eur na jeden kilowatt. Na základe štúdie spoločnosti Quantified Carbon odvodila túto sumu z mimoriadne nákladného fínskeho projektu reaktora Olkiluoto 3. Očakáva, že náklady klesnú, ak sa reaktory budú stavať sériovo s využitím štandardizovaných konštrukcií namiesto toho, aby sa každý projektoval od nuly. Kľúčovým faktorom, ako tvrdí, nie je len počiatočná investícia, ale aj to, koľko elektriny dokážu reaktory vyrobiť v priebehu niekoľkých desaťročí.
Tieto výpočty závisia od získania povolení, zabezpečenia financovania a úspešného dokončenia výstavby. Oneskorenia a prekročenia nákladov pri európskych projektoch výstavby reaktorov ilustrujú, aké riziká sú s tým spojené.
Foto: Kajdi Szabolcs/Getty Images
Opätovné sprevádzkovanie nemeckých reaktorov
Wendlandová vidí najrýchlejšiu cestu späť k jadrovej energetike v opätovnom sprevádzkovaní piatich odstavených nemeckých reaktorov. Podľa štúdie citovanej v jej článku by sa elektrárne s celkovou kapacitou sedem gigawattov mohli vrátiť do siete do roku 2032 za odhadované náklady 8,5 miliardy eur.
To by si vyžadovalo okamžité zastavenie ďalších demontážnych prác. Reaktory by potrebovali technické prehliadky, modernizáciu a nové prevádzkové povolenia, pričom by musel byť k dispozícii personál, jadrové palivo a potrebná infraštruktúra.
Z dlhodobého hľadiska Wendlandová odporúča výstavbu veľkých tlakovodných reaktorov tretej generácie, čo je osvedčená technológia, ktorá sa už používa na medzinárodnej úrovni a je vybavená dodatočnými bezpečnostnými systémami. Uprednostňuje osvedčené konštrukcie pred technológiami, ktoré ešte nie sú pripravené na komerčné nasadenie. Čas je podľa nej kľúčovým faktorom. Jadrové elektrárne by zabezpečovali nepretržité dodávky elektrickej energie, pričom veterná a solárna energia by ju dopĺňali a znižovali spotrebu fosílnych palív.
Wendlandová navyše spochybňuje rozšírený názor, že jadrové reaktory sú vhodné iba na prevádzku v režime základného zaťaženia, teda na prevažne konštantnú úroveň výroby elektrickej energie. Nemecké reaktory boli podľa nej už navrhnuté na pomerne flexibilnú prevádzku a dokážu znižovať výkon, keď je výroba energie z vetra a slnka vysoká, a podľa potreby ho opäť zvyšovať.
Graf: Filip Staudinger/Štandard
Kombinácia jadrovej, veternej a solárnej energie by podľa Wendlandovej znížila potrebu záložných elektrární na fosílne palivá, a tým by sa znížili emisie. Posúdenia životného cyklu citované v štúdii uvádzajú emisie spojené s výrobou jadrovej energie na úrovni približne piatich až 12 gramov ekvivalentu CO₂ na kilowatthodinu, pričom zohľadňujú výstavbu, dodávky paliva a prevádzku. To je vo všeobecnosti porovnateľné s veternou energiou.
Wendlandová poukazuje na Francúzsko, kde jadrové elektrárne vyrábajú veľký podiel elektrickej energie. V jej štúdii sa uvádza, že uhlíková intenzita výroby elektriny vo Francúzsku v roku 2025 bude 32 gramov ekvivalentu CO₂ na kilowatthodinu, v porovnaní s 339 gramami v Nemecku. Tieto čísla len podčiarkujú, ako nemecká energetická transformácia viedla k špinavej a drahej elektrickej energii.
Malé reaktory a fúzia v dlhodobom horizonte
Wendlandová sa zaoberá aj malými modulárnymi reaktormi, ktoré by sa nakoniec mohli vyrábať sériovo a dodávať podnikom nielen elektrinu, ale aj procesné teplo na výrobu. Podľa jej názoru však zostáva neisté, či prinesú očakávané úspory nákladov. Nepovažuje ich za najlepšiu možnosť na pokrytie krátkodobého dopytu.
Jej hodnotenie jadrovej fúzie je podobne opatrné. Tá uvoľňuje energiu spájaním ľahkých atómových jadier. Nemecko je na čele výskumu stelarátorov, zariadení určených na zadržiavanie horúcej plazmy. Komerčne životaschopná fúzna elektráreň však zatiaľ nie je na obzore. Výskum by mal však podľa nej pokračovať.
Článok sa zaoberá aj námietkami voči jadrovej energetike. Nízka hladina riek a vysoká teplota vody môžu brániť chladeniu reaktorov. Wendlandová poukazuje na chladiace veže, uzavreté chladiace systémy a alternatívne prívody vody ako spôsoby zníženia závislosti od jednotlivých riek.
V prípade vysoko rádioaktívneho odpadu sa zasadzuje za jeho ukladanie hlboko pod zemou v geologických formáciách, pričom ako príklad uvádza fínske úložisko Onkalo. Toto zariadenie už bolo vybudované, pričom fínsky jadrový regulačný úrad v auguste 2026 potvrdil, že spĺňa bezpečnostné požiadavky, hoci konečné prevádzkové povolenie ešte nebolo udelené.
Nemecko zatiaľ nemá žiadne prevádzkované úložisko pre vysoko rádioaktívny odpad. Wendlandová vyzýva na urýchlenie hľadania vhodnej lokality, pričom za hlavné prekážky považuje politické a spoločenské spory.
Politické prekážky návratu k jadrovej energetike
Návrat Nemecka k jadrovej energetike by si však najskôr vyžadoval zmenu zákona. Bundestag, nemecký spolkový parlament, by musel novelizovať zákon o jadrovej energii, ktorý v súčasnosti zakazuje udeľovanie povolení na nové jadrové elektrárne na komerčnú výrobu elektrickej energie.
Prevádzkovatelia a investori by tiež potrebovali dlhodobú istotu. Jadrové elektrárne si vyžadujú značné počiatočné investície a sú navrhnuté tak, aby fungovali desaťročia, preto sa v dokumente uvažuje o štátnych zárukách a záväzných politických dohodách.
Wendlandová chce takisto prehodnotiť systém dotácií. Namiesto pevných cieľov rozširovania jednotlivých technológií sa zasadzuje za posudzovanie elektrickej sústavy ako celku. Dotácie na obnoviteľné zdroje energie by sa mali buď zrušiť, alebo by jadrová energetika mala mať nárok na rovnocennú podporu.
Ďalšie reformy by sa týkali povoľovacích procesov a jadrových regulačných orgánov. Postupy by sa urýchlili a pravidlá by sa štandardizovali bez zníženia bezpečnostných požiadaviek. Informačná a vzdelávacia kampaň by sa zameriavala na zvýšenie povedomia verejnosti o technológii reaktorov, rádioaktivite a likvidácii odpadu.
Pôvodný text bol publikovaný na webe sesterského denníkaStatement.com.