WPŁYW PROGRAMU JĄDROWEGO NA POLSKĄ GOSPODARKĘ

Wpływ przemysłu jądrowego na gospodarkę Polski to przede wszystkim:

• wysoka wartość dodana i znaczny udział w PKB.

• miejsca pracy

• stabilizacja cen energii i utrzymanie niskich kosztów działalności biznesowej.

Cena energii elektrycznej, podobnie jak ropy naftowej, bezpośrednio wpływa na wszystkie gałęzie gospodarki, a wzrost jej ceny powoduje wzrost kosztów produkcji i usług, będąc jedną z przyczyn nadmiernej inflacji.

• stymulowanie prac badawczo-rozwojowych, zwłaszcza w dziedzinach związanych z przemysłem ciężkim i inżynierią materiałową.

• wzrost jakości produkcji i usług przemysłu poprzez wysokie standardy i wymogi jakościowe, zarówno dla materiałów (stal, beton, tworzywa sztuczne), urządzeń (pompy, zawory, turbiny, elektronika), jak i procedur postępowania pracowników.

Wymienione oddziaływania zaobserwowano w państwach z działającymi elektrowniami jądrowymi (EJ). W Korei przemysł jądrowy ma 1,3% udział w tworzeniu PKB, co należy uznać za wartość wysoką, zważywszy na duże uprzemysłowienie kraju. Korea w ciągu 17 lat z importera technologii jądrowych stała się ich eksporterem. Jest to efekt odpowiednio skonstruowanego i konsekwentnie realizowanego programu rozwoju przemysłu krajowego pod kątem energetyki jądrowej.

Elektrownie jądrowe, dzięki niewielkiemu zapotrzebowaniu na paliwo (w tym możliwości jego wieloletniego magazynowania) i stabilnej, przewidywalnej pracy, mają wymierny gospodarczo wpływ na bezpieczeństwo energetyczne kraju. Dzięki zlokalizowaniu ich nad morzem lub budowie zamkniętych obiegów chłodzenia, będą niemal całkowicie niezależne od warunków pogodowych, w tym również od upałów, jakie przyczyniły się do ograniczenia dostaw energii w sierpniu 2015 r. i spowodowały w Polsce straty gospodarcze w wysokości ok. 0,5 mld PLN. Z kolei brak emisji gazów cieplarnianych sprawia, że dwie planowane w Polsce EJ o mocy ok. 6000 MW netto pozwolą uniknąć kosztów zakupu uprawnień do emisji CO2 w wysokości 5-7 mld PLN rocznie.

Elektrownie jądrowe to nie tylko energia elektryczna. W kilku państwach europejskich jądrowe bloki energetyczne II i III generacji (reaktory lekkowodne o mocy 300-1700 MW) pracują w trybie częściowej kogeneracji, wytwarzając również ciepło użytkowe dla miejskich sieci ciepłowniczych czy zakładów przemysłowych. Następnie ciepło to można wykorzystać do produkcji chłodu. W Polsce pracuje już kilka instalacji produkujących tzw. wodę lodową z ciepła sieciowego, a scentralizowane chłodnictwo stopniowo staje się trendem rozwojowym wielu miast UE np. Sztokholmu, Uppsali, Helsinek i Berlina.

Reaktory energetyczne mogą dodatkowo produkować radioizotopy dla medycyny i przemysłu – praktykowane jest to m.in. w USA, Kanadzie, Korei Płd. i Chinach. Produkcja radioizotopów jest niezwykle rentowna, a rynek światowy uważany jest za bardzo perspektywiczny. W Korei Płd. produkcja radioizotopów wnosi wkład do PKB na poziomie 0,66%.

Elektrownie jądrowe są już dziś preferowanym sposobem zasilania energochłonnych centrów danych. W niektórych krajach (m.in. w USA, Japonii) są wykorzystywane do zasilania instalacji odsalania wody morskiej.

W obecnym stuleciu będzie miało to duże znaczenie gospodarcze ze względu na coraz większy deficyt wody użytkowej. Według danych Eurostatu, Polska zajmuje 24. miejsce wśród 27 państw UE pod względem zasobów wody słodkiej przypadającej na mieszkańca. Na przeciętnego mieszkańca Polski przypada ok. 1700 m3 odnawialnej wody słodkiej rocznie, podczas gdy w tak suchych krajach jak Grecja i Portugalia jest to 6500-7000 m3. Problem będzie się pogłębiał w kolejnych dekadach, w tym również na Pomorzu, gdzie na skutek zmian klimatycznych roczne opady deszczu mogą zmniejszyć się nawet o 40%, powodując długotrwałe susze.

Przemysł jądrowy jest stymulatorem rozwoju wielu dziedzin nauki. Prace zlecane przez urząd dozoru jądrowego i operatora EJ instytutom badawczym, uczelniom wyższym i firmom dotyczą takich dziedzin jak fizyka jądrowa, chemia jądrowa, radiochemia, chemia polimerów, inżynieria materiałowa, informatyka, automatyka i robotyka, elektronika, ochrona środowiska, czy gospodarka wodno-sanitarna.

Ostatnim, ale nie mniej ważnym od innych, oddziaływaniem sektora jądrowego, jest oddziaływanie fiskalne. W niektórych krajach europejskich rentowność elektrowni jądrowych jest tak duża, że rządy obłożyły je bardzo wysokimi podatkami, z których m.in. dotują odnawialne źródła energii (OZE) – na przykład było tak Niemczech, a jest w Belgii i Szwecji.

W niniejszym raporcie obliczono możliwą wielkość dochodów podatkowych budżetu państwa w przypadku budowy i eksploatacji dwóch EJ o łącznej mocy 6000 MW. Będą one wynosiły ponad 420 mln PLN rocznie (etap eksploatacji) przez ok. 80 lat lub dłużej. Podana liczba jest oczywiście efektem wielu założeń, ale z dużym prawdopodobieństwem oddaje skalę spodziewanych dochodów budżetowych.

Wpływ EJ na bezpieczeństwo energetyczne

Elektrownie jądrowe przyczynią się do istotnego zwiększenia bezpieczeństwa energetycznego Polski poprzez:

• zapewnienie stabilnych i niezawodnych dostaw energii elektrycznej po racjonalnych kosztach, przy spełnieniu wymogów ochrony środowiska;

• uniezależnienie polskiej elektroenergetyki od warunków pogodowych (susze, niski stan wód i ich wysoka temperatura), poprzez zlokalizowanie EJ blisko morza;

• zwiększenie niezawodności zasilania północnych obszarów Polski, gdzie obecnie brakuje stabilnych, dużych źródeł systemowych.

Koszty bezpieczeństwa energetycznego

Bezpieczeństwo energetyczne posiada wymierną wartość ekonomiczną, którą można obliczyć np. metodą kosztów alternatywnych, w tym zwłaszcza kosztów tzw. blackout-ów, czyli rozległych i długotrwałych awarii systemu elektro-energetycznego, skutkujących brakiem dostaw energii do odbiorców.

Dobrym przykładem jest lokalna awaria systemowa w aglomeracji szczecińskiej 8 kwietnia 2008 r., trwająca prawie dobę, która według raportu PSE spowodowała straty gospodarcze w wysokości 55,5 mln PLN, natomiast koszt niedostarczonej energii elektrycznej wyniósł 60 – 90 mln PLN.

Możliwe jest szacunkowe obliczenie kosztu dużej awarii zasilania (blackout) w oparciu o metodykę relacji PKB do wielkości zużycia energii elektrycznej. Jeżeli przyjąć, że PKB nominalne Polski w 2015 roku wyniosło 1 780 984 mln PLN, a zużycie energii elektrycznej ogółem w tym czasie osiągnęło poziom 161 438 GWh, to otrzymuje się (przybliżoną) wartość 11 032 PLN/MWh. Oznacza to, że brak dostaw energii elektrycznej na terenie całego kraju przez 1 miesiąc (30 dni) w 2015 roku spowodowałby szacunkowe straty ekonomiczne w wysokości ponad 146 mld PLN.

Oprócz blackout-u możliwy jest również tzw. brownout, czyli ograniczenie dostaw energii do wybranych grup odbiorców. Taka sytuacja miała miejsce w sierpniu 2015 r., kiedy operator systemu przesyłowego PSE S.A. ogłosił 20-ty stopień zasilania. Jednym z powodów tej sytuacji była wysoka temperatura powietrza i wody, która spowodowała z jednej strony zwiększenie zużycia energii na potrzeby klimatyzacji, a z drugiej strony obniżenie poziomu wody w rzekach i jeziorach oraz podgrzanie wody pobieranej do chłodzenia skraplaczy turbin w elektrowniach węglowych.

Aby nie przekroczyć dopuszczalnych prawem limitów podgrzewania wody, elektrownie węglowe musiały ograniczyć swoją moc. W przypadku EJ zlokalizowanych nad morzem i wykorzystujących do chłodzenia wodę morską, nie byłoby konieczności redukcji mocy. Łącznie z powodu stopni zasilania w sierpniu 2015 r. nie dostarczono 55 020 MWh energii elektrycznej. Strata PKB, jaką poniosła polska gospodarka z tego tytułu mogła wynieść 607 mln PLN (obliczenia własne autora metodą PKB/zużycie energii ).

Duża niezależność EJ od warunków pogodowych objawia się nie tylko poprzez niezakłóconą pracę w czasie letnich upałów, ale również poprzez ciągłą, niezawodną pracę w czasie zimowych zamieci. Podczas ciężkiej zimy w Stanach Zjednoczonych w okresie od grudnia 2013 r. do stycznia 2014 r. w ruchu było aż 97 ze 100 bloków jądrowych, z których 94 pracowały z mocą 90-100% i zasilały grzejniki elektryczne w gospodarstwach domowych, pomimo silnych zamieci śnieżnych i mrozów przekraczających -20°C, a miejscami -30°C. Nie zarejestrowano żadnych awarii.

Niezawodność dostaw paliwa do elektrowni jądrowych

Światowe zasoby uranu są praktycznie niewyczerpalne, gdyż zależą wyłącznie od ceny jaką operatorzy elektrowni jądrowych gotowi są płacić za uran. Uran jako surowiec (koncentrat uranowy U3O8) stanowi 5% jednostkowego kosztu wytwarzania energii w elektrowniach jądrowych, a paliwo jądrowe jako całość – do 15%.

Powoduje to, że koszt uranu ma znikomy wpływ na koszt energii produkowanej w EJ, a biorąc pod uwagę, że wzrost cen surowca uranowego powoduje zmiany klasyfikacji złóż w kierunku złóż przemysłowych, to wraz ze wzrostem cen uranu udostępniane są nowe złoża, dotychczas uważane za pozabilansowe. Wszystkie konwencjonalne zasoby uranu przy wykorzystaniu reaktorów II i III generacji i otwartym cyklu paliwowym powinny wystarczyć na 300 lat.

Zasoby paliw rozszczepialnych są jednak jeszcze większe jeśli weźmie się pod uwagę przerób wypalonego paliwa, wykorzystanie plutonu, wykorzystanie na większą skalę reaktorów powielających (FBR) oraz reaktorów IV generacji o zamkniętym cyklu paliwowym, niekonwencjonalnych zasobów uranu (np. z wody morskiej), a także toru jako materiału paliworodnego.

Wpływ na emisje CO2

Wymierną korzyścią z wprowadzenia energetyki jądrowej będzie zaoszczędzenie kosztów związanych z prawami do emisji CO2. Dwie EJ o łącznej mocy ok. 6 GWe netto pozwolą uniknąć emisji 38-52 mln ton CO2 rocznie. Z analizy agencji McKinsey wykonanej dla Ministerstwa Gospodarki na potrzeby Programu polskiej energetyki jądrowej wynika, że elektrownie jądrowe są najbardziej efektywnym i najtańszym narzędziem redukcji emisji gazów cieplarnianych.

Drugim dokumentem wartym przywołania jest najnowszy raport IPCC (Międzyrządowy Zespół do spraw Zmian Klimatu). W rozdziale 7-ym Energy Systems autorzy porównują emisje gazów cieplarnianych z różnych źródeł energii w całym cyklu życia. Z porównania tego wynika jednoznacznie, że energetyka jądrowa charakteryzuje się bardzo niskimi emisjami i są to niemal wyłącznie emisje pośrednie, związane głównie z wydobyciem rudy uranu.

Energetyka jądrowa jest de facto jedynym źródłem energii, które w ogólnym bilansie przyczynia się do znaczącej redukcji emisji CO2.

Nie jest zatem możliwe osiągnięcie celów polityki klimatycznej UE bez budowy dużych mocy w elektrowniach jądrowych, zwłaszcza że polityka Unii Europejskiej zmierza w kierunku wysokich celów redukcyjnych (do 95% w 2050 r.). Eksploatacja dwóch elektrowni jądrowych pozwoli uniknąć emisji 38 – 52 mln ton CO2 rocznie. Oprócz tego, pozwoli także uniknąć emisji ok. 1500 ton metanu (CH4) na rok. Dzięki temu polski sektor energetyczny uniknie kosztów na poziomie 4,9 – 6,8 mld PLN rocznie, które ostatecznie obciążyłyby całą gospodarkę. Oszczędności na emisjach gazów cieplarnianych mogą być jeszcze większe, jeśli elektrownie jądrowe będą pracowały w trybie kogeneracyjnym lub trójgeneracyjnym i zastąpią część miejskich ciepłowni opalanych paliwami organicznymi.

PRZYGOTOWANIA DO BUDOWY EJ W POLSCE

Zaktualizowany Polski Program Energetyki Jądrowej (PPEJ) zakłada budowę w Polsce dwóch elektrowni jądrowych o łącznej mocy 6–9 GW. W każdej z nich mają zostać zamontowane po trzy ciśnieniowe reaktory lekkowodne (PWR) generacji III lub III+ o mocy ponad 1 GW. Uznano, że za wyborem tej technologii przemawiają m.in. takie względy jak: sprawdzona konstrukcja reaktorów (są stosowane m.in. w Wielkiej Brytanii, Francji i USA), ich mała awaryjność oraz konkurencja na rynku producentów (technologię tę oferuje np. amerykański Westinghouse i francuski Framatome). Dostępność na rynku reaktorów typu PWR ma ułatwić przeprowadzenie inwestycji bez zbędnych opóźnień.

Harmonogram realizacji Programu został rozpisany na lata 2020–2043. Zakładano, że budowa pierwszego reaktora EJ1 o mocy 1,1 GW ma ruszyć w 2026 r. i zakończyć się w 2033 r. (rok wcześniej elektrownia ma zostać zsynchronizowana z siecią). Równolegle mają być budowane dwa kolejne reaktory EJ1, których uruchomienie przewidziano na 2035 i 2037 r. W 2028 r. z kolei ma zostać wybrane miejsce pod trzy reaktory elektrowni EJ2, której budowa powinna ruszyć w 2032 r. Pierwszy reaktor miałby zostać oddany do użytku w 2039 r., drugi w 2041 r., a trzeci w 2043 r.

W grudniu 2021 r. zapadła decyzja o lokalizacji pierwszej w Polsce elektrowni jądrowej w nadmorskiej gminie Choczewo. Lokalizację tę, nazwaną roboczo ‘Lubiatowo-Kopalino’, wskazano na podstawie badań środowiskowych i lokalizacyjnych prowadzonych od 2017 r. Za takim wyborem przemawiać mają m.in. względy logistyczne (np. możliwość transportowania materiałów i elementów konstrukcyjnych drogą morską), wysoki lokalny popyt na prąd, brak pobliskich dużych źródeł wytwórczych oraz dostęp do dużych ilości wody do chłodzenia reaktorów. Jednocześnie taka lokalizacja byłaby racjonalna z uwagi na możliwość budowy wspólnej infrastruktury do wyprowadzania mocy dla elektrowni jądrowej oraz dla projektowanych farm wiatrowych na Bałtyku.

W 2022 r. spółka Polskie Elektrownie Jądrowe rozpoczęła procedury związane z uzyskaniem odpowiednich zgód związanych z prowadzeniem inwestycji. Jak wcześniej wspomniano, według założeń budowa pierwszego bloku ma się rozpocząć w 2026 r., po uzyskaniu decyzji o uwarunkowaniach środowiskowych oraz decyzji lokalizacyjnej. Druga elektrownia atomowa może powstać w Bełchatowie lub Pątnowie, aby zastąpić obecnie działające tam elektrownie zasilane węglem brunatnym. Atutem takiej lokalizacji jest istniejąca infrastruktura, dobrze przystosowana do funkcjonowania dużych obiektów energetycznych.

W listopadzie 2022 r. Rada Ministrów w drodze uchwały wskazała koncern Westinghouse jako dostawcę technologii i partnera strategicznego dla pierwszej elektrowni jądrowej, w skład której wejdą trzy reaktory AP1000. Jednocześnie rząd deklaruje, że należy przyspieszyć przygotowania do budowy drugiej elektrowni jądrowej, jednak na tym etapie nie wskazano jej lokalizacji ani preferowanej technologii. Negocjacje dotyczące tych kwestii będą prowadzone z wszystkimi trzema potencjalnymi oferentami.

Istotną kwestią związaną z projektem atomowym jest udział polskiego przemysłu w tej inwestycji. Według analizy Polskiego Instytutu Ekonomicznego koszt budowy dwóch elektrowni jądrowych może wynieść ok. 184 mld zł. Znaczna część inwestycji może być zrealizowana przez polskie przedsiębiorstwa (od 40% wartości projektu przy pierwszym reaktorze do 70% przy kolejnych blokach). By ułatwić ten proces, Ministerstwo Klimatu i Środowiska w 2021 r. przyjęło program wsparcia krajowego przemysłu do współpracy z energetyką jądrową.

Obejmuje on m.in. takie działania jak szkolenia, wsparcie w pozyskiwaniu certyfikacji, promocję na rynkach międzynarodowych i wsparcie prac badawczo-rozwojowych. MKiŚ szacuje, że w Polsce działa ok. 80 firm, które już uczestniczyły w różnych projektach jądrowych na świecie i niemal 200, które mają taki potencjał.

*analiza ministerialna z 2019 uaktualniona o informacje z tekstu Biura Analiz Sejmowych, autorstwa Mirosława Sobolewskiego (2023)