[Grem] [szie-sf] Paks II egy szakember szemével (fwd)

[Csakany Rita]

(Nem tudom, ez volt-e már a listán.  Rita)

____________________________________________________________________________
Paks II egy szakember szemével

BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék, 2014. február 3. -- Dr. Ősz
János egyetemi docens
http://www.energia.bme.hu/images/hirek/2014/Paks%20II%20egy%20szakember%20s
zemevel.pdf

Paks II irracionális közbeszédéhez azért kívánok hozzászólni, hogy az elmúlt
30 év energetikai tévedéseit (Bős-Nagymaros, a földgáz-felhasználás jelentős
növelése) ne ismételjük meg. Illúzióm nincs, a magyar társadalmat
(politikát, médiát, humán értelmiséget, közvéleményt) a szakmai szempontok
nem érdeklik, csak az, hogy a hozzászólás a jobb vagy baloldal érveit
igazolja részben vagy egészben.

1./ Paks II csak a hazai villamos energetikát, a magyar energetika ~35 %-át
érinti, és nem érinti a hő és üzemanyag energetikát. Magyarország ~1100
PJ/év primerenergia-felhasználása megoszlik a három szekunder
energiahordozó, a villany (350-400 PJ/év), hő (350-400 PJ/év) és üzemanyag
(250-300 PJ/év) között.

A magyar hálózatra adott villamos energia (140-150 PJe/év) ~40 %-át (~60
PJe/év) Paks I állítja elő, miközben az elmúlt két évben az import
részaránya ~30 %-ra nőtt. A lakossági és kommunális hő 70-80 %-át földgáz
látja el, míg a döntően kőolajból előállított üzemanyagok hazai
felhasználása 110 PJ/év.

2./ Az ellenzők Paks II-vel az energiahatékonyságot állítják szembe, aminek
meghatározó területe a fűtési hő. A villamosenergia-ellátás is hatékonyabbá
tehető, de gazdaságunk vágyott jövedelemtermelő képességéhez a
villamosenergia-felhasználás jelentősebb, az üzemanyag-felhasználás kisebb
növekedése és a hőfelhasználás jelentős csökkentése tartozik úgy, hogy
2030-ig a primerenergia-felhasználásunk változatlan maradjon. Az épületek
szigetelésével, új nyílászárókkal, kisebb fűtési és új szellőzési
rendszerrel legalább 30-50 %-kal (45-70 PJ/év) kívánjuk a fűtési hőt
mérsékelni, aminek költsége nagyságrendileg azonos Paks II-vel. A fűtési
hőfelhasználás csökkentése a tüzelőanyagok (földgáz, tűzifa, szén)
megtakarítását eredményezi, tehát független a villanytól. A 4,3 millió hazai
lakásból csak 0,06 millió villanyfűtésű, míg pl. Norvégiában a lakások közel
80 %-át vízerőművekben előállított villamos energiával fűtik.

3./ A villamos energia hő és atomerőművekben valamint megújuló
energiaforrásokból (vízerőművek, szélerőmű-parkok, naphőerőművek,
fotovoltaikus napelemek, geotermikus és biomassza fűtőerőművek) állítható
elő. Az előállított és import villamos energiát különböző feszültségszintű,
hazánkban ~160 ezer km hosszú távvezeték-hálózat juttatja el az ~5,2 millió
fogyasztóhoz.

A villamos energia a legjobb használati értékű szekunder energiahordozó,
minden energiaigényt (hajtás, hűtés, fűtés, világítás, információtechnika)
kielégíthet, és a mai modern civilizált világ elképzelhetetlen nélküle.

A villamos energia speciális termék, mert minden időpillanatban biztosítani
kell a hálózati veszteségekkel csökkentett termelés valamint a fogyasztás
teljesítménymérlegét a frekvencia szabályozási tartományában (50?0,05 Hz). A
mérleg a nap 24 órájában a szezonális (tél, nyár) munkanap és hétvége
minimális és maximális teljesítménye között változik.

A villamos energia nem (alig) tárolható. Az akkumulátorok a villamos
energiát kémiai energiaként tárolják, de teljesítményük kicsi (<1-10 MWe). A
szivattyús-tározós, ill. újabban levegő-tározós erőművekben több száz MWe
potenciális, ill. belső energiaként oda-visszaalakítással tárolható.

A rendszerirányító szabályozza az országos rendszer pillanatnyi villamos
teljesítményét, és más-más erőmű elégítheti ki az időben változó
teljesítményt, ezért eltérő az alap, menetrendtartó és csúcs villamos
energia ára.

4./ Egy felmérés szerint a világ közvéleményének kb. 95 %-a elfogadja, hogy
a szén-dioxid kibocsátás növekedése globális felmelegedést okoz, míg 20-30
évvel ezelőtt ez csak kb. 70 % volt. A szén-dioxid kibocsátás karbonmentes
atomerőművekkel és megújuló energiaforrásokkal egyaránt csökkenthető.

Gyakran elhangzik, hogy Paks II alternatívája a szélerőmű-parkokban és
napelemekkel előállított villamos energia, csakhogy nagyobb teljesítményük
befogadásához a magyar villamosenergia-rendszerből (VER) hiányzik a gyors
teljesítményváltoztatásra képes, környezetvédők által elvetett vízerőmű
kapacitás.

A hazai szakemberek gyakran hangoztatják, hogy a megújuló villamos energia
csak támogatással versenyképes, továbbá ki kell építeni a kiegyenlítő erőmű
kapacitását is. A szélerőmű-parkokban előállított villamos energia 20 év
után ma számos országban versenyképes, és a napelemek is közel vannak a
versenyképességhez. E technológiák valóban igényelnek gyors
teljesítményváltoztató kiegyenlítő erőműveket, de Paks II 1200 MWe
blokkteljesítményéhez is nagyobb szekunder tartalék tartozik, mint Paks I
500 MWe-jához.

5./ Az erőműveket mindig a jövőnek építjük, ezért teljesen értelmetlen a mai
villamosenergia-árakkal összehasonlítani. A gazdasági számításokat a
villamosenergia-termelő technológiákkal összevetve mai árakkal és
feltételezett jövőbeli környezettel végzik. E számítások szerint az
atomerőműben termelt villamos energia egységköltsége a legkisebb, beruházási
költsége a legnagyobb.

A megújuló energiaforrásoknál néhány éve találkozhattunk először az ?aranyvég?
(golden end) fogalmával. Ez azt jelenti, hogy az erőművek a tőkeköltségük
visszafizetése után csak üzemi és karbantartási (O&M) költségükkel vesznek
részt az árversenyben. Az Atlantic Council felmérése szerint az EU
hőerőműveinek 62 %-a 30 évnél idősebb, tehát az alacsonyabb (30-50 ?/MWhe
alap, 50-80 ?/MWhe csúcs) villamosenergia-árakat a koros blokkok O&M költsége
és nyeresége eredményezi. Ugyanebbe a kategóriába tartozik az előző
generációk által létesített Paks I is, hiszen tőkeköltségének visszafizetése
lényegében megtörtént, és a hátralévő 20 évben O&M költségével és
nyereségével állítja majd elő a villamos energiát (jelenleg 42 ?/MWhe).
Ugyanez a mátrai 215 MWe-os lignitblokkokról is elmondható.

Az új, jó hatásfokú hőerőművekben előállított villamos energia ára viszont
2008 óta versenyképtelen, mert egyrészt a hitelt kamattal együtt törleszteni
kell (szénerőművek), másrészt a földgáz Európában drága (lásd gönyűi és
dunamenti kombinált gáz-gőz blokkot). Németországban az új szénerőmű
blokkokat a jövő érdekében a hiteltörlesztés erejéig támogatják.

De ez az időszak a koros blokkok elhasználódásával 5-10 év alatt véget ér,
és akkor megnő a villamosenergia-ár, főleg teljesítményhiányos időszakokban,
így e megépült erőművek ismét versenyképesek lesznek.

6./ Ha az erőműveket a jövőnek építjük, akkor olyan tulajdonságú blokkokat
kell létesíteni, amelyek megfelelnek a jövő követelményeinek. A
villamosenergia-ellátás két eltérő jövőképe fogalmazódott meg a fejlett
országokban.

Az egyik, a hazai szakemberek többsége által is ?látott? jövő, az atomerőmű nagy
időbeli kihasználtsága, alaperőműként való üzemeltetése, ami Paks I eddigi
üzemét vetíti a jövőbe egy ?bezárkózó? magyar VER-ben.

A másik az országok közötti határkeresztező kapacitások kiépülésével nagy
VER létrejötte, amelyben a magyar csúcskapacitás (6500 MWe) kb. tizede pl. a
V-4 országok együttüzemelő (~90.000 MWe) kapacitásának. Az elmúlt néhány év
magyar importja ? korlátos határkeresztező kapacitások mellett ? az együttműködő
VER-t vetíti a jövőbe.

A megújuló villamos energia kontinentális méretben válik egyre
versenyképesebbé. Az USA-ban a keleti és nyugati óceáni szélerőmű-parkok
(időbeli kihasználtságuk 40-45 % a szárazföldi 25-30 %-al szemben) és a déli
naphőerőművek villamos energiája egyenáramú vezetéken, minimális
veszteséggel szállítható az eltérő időzónákba. Ugyanez az elv fogalmazódott
meg az EU fejlett országaiban is, és ~10 ezer km hosszú egyenáramú vezeték
már Európában is működik. Ma ?5% hibahatáron belül előre jelezhető a
szélerőmű-parkok másnapi teljesítményének menetrendje.

A lakossági és közüzemi fotovoltaikus napelemek időszakos
villamosenergia-termelése jelentősen mérsékelheti e fogyasztók VER-től
igényelt villamos teljesítményét a kis és középfeszültségű okos
hálózatokkal, akkumulátoros tárolással.

Az együttműködő VER-ben a megújuló villamos energia üzemköltsége lesz a
legkisebb, ezért amikor rendelkezésre áll, akkor ez kerül felhasználásra,
amivel menetrendtartó tartományba tolhatja az atomerőműblokkokat. Ezért a ma
tervezett atomerőműblokkokra megfogalmazták a gyors teljesítményváltoztatás
követelményét 50-100 % tartományban.

7./ Az orosz AES-1200 atomerőműblokkot alapüzemre tervezték, ezért gyors
teljesítményváltoztatásra alkalmatlan, míg a versenytárs PWR blokkok
alkalmasak. Elődjét, a VVER-1000 blokkot az akkori magyar nukleáris szakma
1987-ben elvetette, és ?nem a rendszerváltozás söpörte el?. A VVER-1000 blokk
továbbfejlesztett változata az AES-1200, a blokk több maradt hibájával.

Paks I (4 db VVER-440 blokk) az akkori magyar szaktudással, ?nyugati? nukleáris
tisztasággal, kétéves késéssel került üzembe, majd kb. tíz év alatt a
fejlett országok berendezéseivel (pl. irányítástechnika, biztonságnövelő
intézkedések, vízüzem, stb.) javultak műszaki-biztonsági jellemzői.

Valós orosz előny, hogy egy telephelyre az üzemeltetés biztonsága érdekében
azonos VVER blokkok létesüljenek, továbbá a hazai beszállítás részaránya
minél nagyobb legyen, bár a közölt 40 % túlzó. Már a VVER-440-nél is a
magyar energetikai gépgyártás méretbeli korlátai akadályozták a nagyobb
beszállítást, és főleg tartály (víztisztító) berendezések voltak hazai
gyártásúak. (A sajtóban említett kazetta-átrakó és szivattyúk marginális
berendezések.) Azóta a magyar energetikai gépgyártás leépült, ill. külföldi
tulajdonú, hatékony, szűk területei épültek fel (pl. turbinalapát-gyártás).
Nagy kérdés, hogy az orosz gyengébb berendezések, rendszerek milyen
mértékben válthatók ki a fejlett országok jobb berendezéseivel,
rendszereivel, és ezt az oroszok hajlandók-e finanszírozni?

A PWR atomerőműblokk olyan ?nyugati? szakmakultúrát (pl. tervezési filozófia,
illeszkedés a jövőbeli zárt üzemanyag-ciklushoz, irányítástechnika,
anyagminőségek, vízüzem, lényegesen kisebb üzemeltető létszám, stb.) ígért,
amely miatt érdemes lett volna a két szakmakultúra tízéves egyidejű
létezésének többletkockázatát felvállalni. Igaz a PWR blokkok hazai
beszállítása ? a minőségi követelményeik miatt ? a nullához közelített volna.

8./ Az AES-1200 atomerőmű létesítésének tervezett költsége 12 milliárd ? (20 %
magyar és 80 % orosz hitel), ill. 15 milliárd $, ami 6,25 millió $/MWe
fajlagos beruházási költségnek felel meg (2013. évi áron). Ez 1,0-1,5 millió
$/MWe-al drágább (ország kockázati és korrupciós felár?) a fejlett országok
4-5 millió $/MWe fajlagos beruházási költségénél. Nem érthető, hogy
hazánkban miért drágábbak a beruházások, mint a fejlett országokban.
(Dél-Koreában a beruházási költségek évtizedeken keresztül kisebbek voltak,
mint a fejlett országokban.)

A belépő atomerőműben előállított villamos energia (2013 évi árakon, 30 éves
leírással) számított egységköltsége 90-100 ?/MWhe ami a belépése pillanatában ?
nagy egységteljesítménye miatt ? a legnagyobb mértékben növeli majd meg az
akkori termelői átlagárat, miközben későbbi növekménye a legkisebb lesz (mai
termelői átlagár 60 ?/MWhe).

Összefoglalva Magyarországon, 50-60 évig szükséges a karbonmentes nukleáris
villamos energia 35-40 %-os részaránya. Az elmaradt tender több szempontból
káros, mert tovább rombolja a szakma hitelességét társadalomban, hiszen ? a
közbeszédben ?szakmailag alátámasztva? ? a rosszabb típust, drágábban
választottuk, és ez fokozza lemaradásunkat az EU fejlett országaitól.