Renesans energetyki jądrowej?

Trzydzieści lat temu, w marcu 1979 r., grupa źle wyszkolonych operatorów w sterowni jednostki 2 Three Mile Island napotkała drobną awarię. Problem, proste wyłączenie pompy, został szybko pogorszony przez tablicę przyrządów, która nie informowała operatorów o zatkanym zaworze oraz przez system alarmowy, który przeciążył się po pierwszej awarii. Operatorzy nie zdołali rozwiązać szybko narastającego problemu, pozwalając, aby niewielki wyciek mógł spuścić większość wody chłodzącej z reaktora o wartości 700 milionów dolarów. W około dwie godziny przekształcili najnowszą amerykańską elektrownię jądrową, która rozpoczęła komercyjną działalność zaledwie trzy miesiące wcześniej, w zobowiązanie o wartości 1 miliarda dolarów.

Logować się: Rok po wypadku na Three Mile Island protestujący zebrali się na miejscu, aby uczcić rocznicę i zażądać zamknięcia elektrowni jądrowej. Przemysł przestał planować i budować nowe reaktory na dziesięciolecia, ale zainteresowanie ostatnio ożyło.

Wydarzenie w reaktorze niedaleko Harrisburga w stanie Pensylwania wywołało niemal panikę i chociaż raporty rządowe mówią, że maksymalna możliwa ekspozycja na promieniowanie jest zbyt mała, aby mieć duży wpływ na ludzkie zdrowie, jedną z głównych ofiar były perspektywy dla samego przemysłu jądrowego. Awaria nie zakończyła pierwszej rundy budowy atomu w tym kraju; Po awarii ukończono już 50 reaktorów w budowie, a zamówienia na nowe elektrownie i tak zostały skutecznie wstrzymane. (Ostatnie zamówienie na faktycznie zbudowaną elektrownię jądrową nadeszło w 1973 r.) Jednak przez kolejne lata nie do pomyślenia było zaplanowanie nowych reaktorów w ramach krajowego portfela energetycznego.

Ta historia była częścią naszego wydania z listopada 2009

• Zobacz resztę numeru
• Subskrybuj

Jednak biorąc pod uwagę presję na zmniejszenie emisji dwutlenku węgla z elektrowni opalanych paliwami kopalnymi, budowa elektrowni jądrowych może rozpocząć się od nowa. Technologia stała się bardziej niezawodna i wydajna. Reaktory pracują obecnie przez 90 procent godzin w ciągu roku, w porównaniu z mniej niż 60 procentami w 1979 roku, skutecznie obniżając koszt inwestycyjny kilowatogodziny o około jedną trzecią. Tymczasem inne źródła energii zaczęły wyglądać znacznie gorzej. Wydaje się, że Kongres prawdopodobnie wyznaczy jakąś cenę na emisje dwutlenku węgla, więc cena energii elektrycznej z węgla może wzrosnąć o 30 do 50 procent. Cena gazu ziemnego jest obecnie niska, ale w ciągu ostatnich kilku miesięcy była bardziej niestabilna niż cena ropy, ponieważ rosnące dostawy i słaby popyt przeskakują. Taka niestabilność sprawia, że ​​firmy elektryczne niechętnie opierają się w dużym stopniu na gazie.

Niemniej jednak przemysł jądrowy stoi w obliczu ogromnego ryzyka, chociaż jego charakter zmienił się od 1979 roku. Ponieważ prawdopodobieństwo wypadku, który wywołałby panikę lub zranił sąsiadów, wzrosło prawdopodobieństwo, że nawet prawidłowo działający nowy reaktor nie będzie w stanie zapłacić dla siebie. A zmiany w branży użyteczności publicznej od 1979 roku oznaczają, że tym razem pieniądze, które firma marnuje, mogą być jej własnymi.

To, czy nowe elektrownie jądrowe są opłacalne z ekonomicznego punktu widzenia, zależy od trzech czynników, które teraz się zmieniają. Pierwszy to koszt nowego reaktora. W 2005 roku kilku niedoszłych budowniczych reaktorów powiedziało, że mogliby zbudować obiekt wytwarzający od 1,2 do 1,6 gigawata za 2000 USD za kilowat mocy. Teraz określają koszt na 4000 dolarów za kilowat. Żadna cena nie obejmuje odsetek naliczonych podczas budowy, które mogą być znaczne, jeśli praca trwa dłużej niż pięć lat lub tak, jak przewidują budowniczowie - lub jeśli stopy procentowe wzrosną, jak się tego oczekuje. Electric Power Research Institute, konsorcjum przedsiębiorstw użyteczności publicznej z siedzibą w Palo Alto w Kalifornii, określiło niedawno koszt inwestycyjny nowej elektrowni węglowej na mniej niż 3000 dolarów za kilowat, a elektrowni na gaz ziemny na 800 dolarów za kilowat.

Drugim czynnikiem jest niepewność co do możliwych przyszłych konkurentów. Jeśli za 10 lat elektrownie wiatrowe lub słoneczne albo elektrownie węglowe, które wychwytują emisje dwutlenku węgla, będą w stanie dostarczać ogromne ilości taniej energii, rynkowa cena energii elektrycznej spadnie, a właściciele elektrowni mogą nigdy nie uzyskać wystarczających przychodów, aby pokryć swoje koszty.

Trzecim czynnikiem jest niepewność co do cen paliw kopalnych, zwłaszcza gazu ziemnego. W ostatnim roku koszt paliwa za kilowatogodzinę wytworzoną z gazu ziemnego wahał się od około 2,3 centa do około 9 centów. Jeśli zostanie wprowadzony federalny system limitów i handlu lub podatek od emisji dwutlenku węgla, prawdopodobnie doda to 0,5 do 1,5 centa za kilowatogodzinę. Dodaj 2 centy lub więcej, aby odzyskać koszty budowy elektrowni, a cena energii gazowej może sprawić, że energia jądrowa będzie wyglądać bardzo atrakcyjnie – lub naprawdę zawyżona.

Firma produkująca energię, która stawia na gaz ziemny, może wybrać wielkość zakładu: 100-megawatowa, 500-megawatowa lub 1500-megawatowa. Konwencjonalne elektrownie jądrowe występują tylko w jednym rozmiarze: jumbo. Niektóre firmy energetyczne zaproponowały mniejsze elektrownie, ale koszty czynników takich jak siła robocza i bezpieczeństwo są w większości niewrażliwe na wielkość, więc te koszty na kilowatogodzinę rosną w miarę kurczenia się elektrowni. Koszty inżynierii i materiałów są również tym większe na kilowatogodzinę, im mniejsza jest instalacja.

Wszystkie te zagrożenia ekonomiczne mają obecnie znaczenie dla energetyki jądrowej, ponieważ rynek energii elektrycznej zmienił się dramatycznie od czasu deregulacji tej branży w latach 90. XX wieku. Wcześniej za każdą produkcję w każdym zakładzie płacili konsumenci, bez względu na koszty. W rezultacie miliony konsumentów utknęły, płacąc więcej niż powinni, ponieważ ich lokalne zakłady użyteczności publicznej nierozsądnie wybrały energię jądrową zamiast węgla lub gazu ziemnego. Zasady finansowe różniły się w zależności od stanu, ale ogólnie rzecz biorąc, gdy elektrownia była już w eksploatacji, firma mogła uzyskać określony zwrot z inwestycji, a jeśli elektrownia, która miała kosztować 1 miliard dolarów, ostatecznie kosztowała 2 miliardy, klienci płacili.

Na dzisiejszym rynku energii elektrycznej producenci w wielu stanach płacą jednak według ceny rynkowej. Firmy budują elektrownie za dowolną cenę, jaką mogą zarządzać i sprzedają energię elektryczną za dowolną cenę, jaką mogą uzyskać. Jeśli reaktor wytwarza energię za 10 centów za kilowatogodzinę, a elektrownia gazowa za 12 centów, budowniczy reaktora zabija. Odwróć liczby, a budowniczy reaktora zostanie zabity.

Przemysł energetyczny nie zbuduje dziś niczego bez pomocy rządu w postaci gwarancji kredytowych, ulg podatkowych od produkcji, gwarantowanych rynków, a najlepiej wszystkich trzech. Energia wiatrowa otrzymuje teraz większe subsydia produkcyjne niż jądrowe na każdą wytworzoną kilowatogodzinę, proporcjonalnie więcej gwarancji kredytowych i gwarantowany rynek: wiele stanów nalega na określony limit energii odnawialnej, czasami niezależnie od kosztów. Z kolei energetyka jądrowa otrzymuje dotacje produkcyjne tylko do pierwszych 6000 megawatów mocy (wydajność czterech lub pięciu reaktorów), a jej pula gwarancji kredytowych kurczy się w stosunku do ceny budowy.

W tej chwili zachęty federalne znacznie bardziej sprzyjają forsowaniu odnawialnych źródeł energii, powiedział w czerwcu Jim Miller, dyrektor generalny firmy energetycznej PPL. Jego firma z siedzibą w Allentown w stanie Pensylwania chciałaby zbudować reaktor, ale nie zrobi tego bez gwarancji federalnych. Nie dostanie ich, przynajmniej nie na mocy Ustawy o polityce energetycznej z 2005 r., w której Kongres zatwierdził tylko tyle, by wspomóc garstkę zakładów: 18,5 miliarda dolarów. Miller mówi, że obecnie nie ma nic, co mogłoby poruszyć przemysł jądrowy w tempie, które ludzie postrzegali, gdy uchwalono ustawę z 2005 roku.

Ideą ustawodawstwa było to, że Kongres przekaże łyżką pomoc finansową dla pierwszych pół tuzina nowych elektrowni jądrowych, a inne same podążą za tym, gdy zostaną zademonstrowane nowe projekty i zostanie wprowadzony zreformowany proces licencjonowania. Teraz wygląda na to, że te pół tuzina nowych reaktorów będą granicą renesansu, chyba że nadejdzie kolejna pomoc. Branży brakuje głosów w Kongresie na rozszerzenie programu poręczeń kredytowych. Popularne są dotacje na energię wiatrową i słoneczną, po części dlatego, że można je uzasadnić jako pomoc dla powstających technologii. Jednak wielu ustawodawców uważa, że ​​energia jądrowa w mniejszym stopniu zasługuje na wsparcie podatników.

Nawet teraz energetyka jądrowa może być atrakcyjna ekonomicznie, jeśli koszty i konkurencja są korzystne – i jeśli ogólny popyt na energię pozostanie wysoki, przy wysokim wykorzystaniu przemysłowym i ograniczonej poprawie wydajności.

Wszystko to jest możliwe. Ale szanse są prawdopodobnie niewystarczające, aby przemysł jądrowy mógł postawić zakład za własne pieniądze. Tylko rząd może zgodzić się na poparcie tego zakładu i jeszcze tego nie zrobił.

Matthew L. Wald jest reporterem The New York Times . Jego film fabularny The Best Nuclear Option ukazał się w lipcowo-sierpniowym wydaniu Przegląd technologii .

ukryć