Vývoj jáderné energetiky do roku 2030 - rozvoj nebo pokles zájmu?

Předpovědi mezinárodní organizace World Nuclear Association pro vývoj jaderné energetiky mezi lety 2013 a 2030 mají poměrně velký rozsah - dolní odhad předpovídá pokles celosvětového instalovaného výkonu jaderných elektráren ze současných 374 GWe na 340 GWe, ovšem pokud by se stala skutečností optimistická předpověď, byli bychom svědky téměř zdvojnásobení celosvětového výkonu, který by měl podle tohoto scénáře vzrůst na 700 GWe. Pojďme si probrat jednotlivé scénáře.

I přes dosavadní poměrně prudký rozvoj jádra, které se v ekonomicky nejrozvinutějších zemích stává důležitým energetickým zdrojem, se v jeho budoucím vývoji objevuje několik nejistých faktů.

Havárie Fukušimské elektrárny, k níž došlo následkem zemětřesení a vlny cunami z března 2011, měla velký vliv na budoucí vyhlídky jaderné energetiky, protože v Německu a Japonsku bylo uzavřeno větší množství jaderných bloků a ke zpomalení programů na rozvoj jaderné energetiky došlo všude jinde na světě. Tato havárie podnítila zavádění zlepšení do konstrukce jaderných reaktorů a do přípravy reakcí na krizové situace. Dále vyzdvihla nutnost posílení nezávislosti státních regulačních úřadů a výcviku personálu. Zatím je příliš brzy, abychom viděli všechny následky této havárie, ale je možné učinit alespoň několik závěrů, co se týče povahy těchto následků.

Z hlediska jaderných bloků, které jsou v současné době v provozu, může u některých z nich dojít k ukončení výroby elektřiny dříve, než bylo očekáváno. V některých případech se nemusí vyplatit náklady na požadované zvýšení bezpečnosti, jinde mohou mít ekonomické argumenty pro pokračování provozu velkou váhu, ale politické hledisko může převážit.

Odhlédneme-li od politické stránky, vyhlídky pro výstavbu nových jaderných bloků jsou v mnoha zemích velice dobré. Kromě toho se objevují země jako Spojené arabské emiráty, Turecko a Bělorusko, které svůj jaderný program teprve rozjíždějí, aby si zajistily dostatek elektrické energie.

Při předpovědi budoucího vývoje jaderné energetiky je potřeba se zaměřit na dvě oblasti: vyhlídky pokračování výroby ve stávajících blocích a očekávání spojená s výstavbou nových bloků.

Stávající jaderné bloky

I přes obrat k lepšímu v počtu jaderných reaktorů ve výstavbě, k němuž došlo v posledních deseti letech, je představitelné, že většina bloků, které budou v roce 2030 v provozu, je v provozu již dnes. Čili pro předpověď budoucího celkového instalovaného výkonu i pro zhodnocení výhledu ve výstavbě nových jaderných bloků hrají hlavní roli provozní doby současných bloků.

Stávající bloky vyžadují neustálé modernizace a výměny dílů a prochází důslednými licenčními a kontrolními procedurami. Očekává se, že mnoho stávajících bloků (pokud ne přímo většina) bude v provozu déle něž 40 let a budou kvůli tomu muset žádat o prodloužení povolení k provozu.

Jak dlouho budou stávající reaktory ve skutečnosti v provozu záleží na velkém množství faktorů, které se mohou v různých zemích lišit. Nejdůležitějšími jsou licenční jednání při žádostech o prodloužení povolení k provozu, podpora veřejnosti a ekonomická výhodnost dalšího provozu. Poslední jmenovaný faktor částečně závisí na stavu energetického trhu v zemi, v níž se reaktor nachází, na výkupní ceně elektřiny, na typech smlouvy o dodávkách elektřiny, které jsou v dané zemí přípustné, na dosažitelnosti kapitálu pro výstavbu náhradních zdrojů energie a na dalších činitelích. Ekologické úvahy (například snížení množství emisí skleníkových plynů) mohou také výrazně ovlivnit doby provozu jaderných bloků.

Nové bloky

V zemích západní Evropy a Severní Ameriky je v současné době jen několik málo vážných plánů na výstavbu nových bloků. Nejpodstatnějším důvodem, který za tím stojí, je očekávání nízkého růstu spotřeby elektřiny, které je zapříčiněno vyspělým stádiem "elektrifikace" hospodářství a společnosti. Další příčinou jsou výsledky politických opatření na zvyšování energetické efektivnosti. V některých zemích dokonce vysoká úroveň stávajících jaderných bloků stanovuje omezení pro jejich další rozvoj.

Velmi odlišná je situace v ekonomicky rychle rostoucích asijských zemích. Kombinace nedostatku domácích energetických zdrojů, rapidní nárůst spotřeby energie a požadovaná diversifikace energetických zdrojů zde vede k velkému rozvoji jádra. Objevuje se zde i obnovení zájmu zemí, které doposud žádný jaderný blok neprovozují. Při podrobnějším studiu situace v jednotlivých zemích je vhodné zohlednit i globální vlivy jako například vliv ostatních energetických zdrojů, zabezpečení pravidelných dodávek elektřiny, ekologické aspekty, přeorganizování energetického trhu a opoziční tlak.

Tři scénáře

Publikace organizace World Nuclear Association s názvem The Global Nuclear Fuel Market: Supply and Demand 2013-2030 představuje tři předpovědi vývoje jaderné energetiky ve světě, k němuž dojde do oku 2030, označené jako horní odhad, referenční odhad a spodní odhad. Scénáře mají rozsah od silně pozitivního až po mírně negativní. Každý scénář zahrnuje různé postoje k budoucí ekonomické stránce jaderné energetiky, k vlivu postojů ke globálnímu oteplování, k reorganizaci energetického trhu, k vlivu Fukušimské havárie a k veřejnému mínění.

Referenční scénář:

- Pokračující zlepšování relativní ekonomické výhodnosti výroby energie pomocí jádra.

- Kroky k zahrnutí externích nákladů fosilních paliv (vyčíslení zdravotních a environmentálních dopadů za celý palivový cyklus od těžby až po nakládání s odpadem) do relativních cen energií zahájí pomalé změny v energetických mixech států.

- V mnoha zemích bude pokračovat plynulá restrukturalizace a liberalizace energetického sektoru. Budou růst státní i soukromé investice do velkých dlouhodobých projektů.

- Většina zemí bude pokračovat ve svých původních plánech i přes vliv Fukušimské havárie.

- Budou se zmenšovat potíže s veřejným míněním pro jaderné projekty.

Horní odhad

- Přijdou podstatná zlepšení ekonomické výhodnosti výroby energie pomocí jádra.

- Energetické mixy států budou výrazně změněny prosazováním cíle nulových či nízkých emisí skleníkových plynů při výrobě energie.

- Restrukturalizace energetického trhu povede k revitalizaci jaderného sektoru a k mnoha novým investicím do jaderných projektů.

- Fukušimská havárie bude mít jen malý nepříznivý vliv pro jaderné projekty.

- Veřejné mínění o jaderné bezpečnosti a nakládání s odpadem prodělá významný pokrok.

Spodní odhad

- Výroba elektřiny pomocí jádra bude nekonkurenceschopná.

- Vlády budou jen velmi zvolna představovat podstatná opatření pro úpravu energetického mixu.

- Restrukturalizace energetického trhu povede v klíčových zemích k tomu, že investiční rozhodnutí budou činit soukromé společnosti a především z hlediska krátkodobé návratnosti.

- Fukušima výrazně oslabí vyhlídky stávajících i nových bloků.

- Budou růst potíže s veřejným míněním.

Ve studii organizace World Nuclear Association nebyly provedeny pokusy o přiřazení pravděpodobnosti, s níž by mohly jednotlivé scénáře nastat. Východisko autorů bylo, aby všechny tři scénáře byly hodnověrné jakožto možné podoby budoucích událostí a hodné čtenářovy pozornosti.

V současnosti je celosvětový instalovaný výkon jaderných bloků 374 GWe, v čemž jsou zahrnuty i všechny japonské bloky vyjma čtyř vážně poškozených bloků jaderné elektrárny Fukušima Dajiči (bloky 5 a 6 této elektrárny se podařilo bezpečně odstavit). V referenčním scénáři se očekává, že instalovaný výkon vzroste do roku 2020 na 433 GWe a do roku 2030 až na 574 GWe. Roční průměrný růst by měl být 2,6 %, což by bylo dostatečné k zajištění 12% podílu jádra na výrobě energie v roce 2030. Horní odhad přichází s hodnotami instalovaného výkonu 466 GWe v roce 2020 a 700 GWe v roce 2030. Spodní odhad hovoří o mírném vzrůstu na 403 GWe v roce 2020 a pak velkému poklesu na 341 GWe kvůli většímu množství uzavřených reaktorů do roku 2030.

Graf 1 - Předpovědi vývoje jaderného sektoru. (Zdroj: Neimagazine.com)

Na Grafu 1 grafu jsou zaneseny všechny tři scénáře vývoje jaderné energetiky a navíc je zde každý porovnán s předpovědí z roku 2011. Všimněte si redukce aktuálních odhadů (z roku 2013) oproti původním odhadům před Fukušimskou havárií. K poklesu došlo kvůli radikální změně japonské energetiky. Všechny tři scénáře se začínají podstatně rozcházet až po roce 2015, kdy by podle optimistického scénáře mělo dojít k posílení výstavby nových bloků, resp. podle pesimistického scénáře k uzavírání jaderných elektráren.

Po roce 2020 se scénáře začínají lišit velmi podstatně - v negativním scénáři dochází k uzavírání většího množství jaderných elektráren. Naproti tomu instalovaný výkon v referenčním scénáři roste na 574 GWe (ze současných 374 GWe), k čemuž přispějí i znovuspuštěné japonské jaderné elektrárny. K ještě většímu nárůstu dochází v horním odhadu díky značnému rozvoji výstavby nových bloků po celém světě. V referenčním scénáři dochází k průměrnému růstu jádra o 3 % ve srovnání s 4,2 % pro horní odhad a 0 % pro spodní odhad. Je dobré poznamenat, že předpovídané míry růstu jaderného sektoru v referenčním a optimistickém scénáři jsou vyšší než v ostatních předpovědích organizace World Nuclear Association za posledních 20 let.

Vývoj po roce 2030 je obtížné předpovědět, protože v té době by mohlo dojít ke komerčnímu rozvoji pokročilých jaderných technologií, jako jsou například rychlé a vysokoteplotní jaderné reaktory.

Zdroj: Atominfo.cz, Neimagazine.com, kráceno