prof. dr hab. inż. Jerzy Niewodniczański Techniczny Uniwersytet Otwarty AGH - 21.10.2017

1. PERSPEKTYWY ROZWOJU
ENERGETYKI JĄDROWEJ
W POLSCE
1
Wszystkie dane statystyczne wg Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej w Wiedniu z września 2017 roku
JERZY NIEWODNICZAŃSKI
AKADEMIA GÓRNICZO-HUTNICZA

2. Ale najpierw trochę fizyki…..
atom helu (He) 2
4
He
Liczba atomowa Z = 2
Liczba masowa A = 4

3. Nazwa Symbol Ładunek*
Masa (g)
Elektron e-
-1 9,109*10-28
Proton p +1 1,673*10-24
Neutron n 0 1,675*10-24
Jądro atomowe, centralna część atomu zbudowane
jest z nukleonów, a mianowicie z Z (Z to liczba
atomowa) dodatnich protonów i A-Z (A to liczba
masowa) neutralnych neutronów. Zawiera w sobie
praktycznie całą masę atomu, posiada dodatni
ładunek elektryczny Z·e. Istnienie jąder atomowych
odkrył E.Rutherford (1911).
Nukleony (protony i neutrony) powiązane są ze sobą
siłami, o których wielkości (energii) świadczy
„defekt masy”: masa jądra jest mniejsza od sumy
mas wszystkich tworzących je protonów i
neutronów

4. Energia wiązania nukleonu w jądrze na jeden nukleon
A
4
fuzja rozszczepienie
Energetyka jądrowa oparta jest na wykorzystaniu reakcji
jądrowych: rozszczepienia jąder ciężkich („klasyczna energetyka
jądrowa”) lub fuzji (syntezy) jąder lekkich (energetyka jądrowa
przyszłości)

5. U-235 lub Pu-239
NEUTRON POWOLNY
KOLEJNE
ROZSZCZEPIENIA
5
Energia wyzwolona w jednym
rozszczepieniu jądra U-235 =
200 MeV
Reakcja rozszczepienia

6. 6
Powstające w reakcji rozszczepienia neutrony
mogą – po ich spowolnieniu (…) - powodować
rozszczepienie kolejnych jąder, co może
prowadzić do lawinowego przebiegu reakcji.
Reakcja rozszczepienia może zachodzić w
sposób niekontrolowany – w ładunkach
jądrowych („bomby atomowe”) lub w sposób
kontrolowany – w reaktorach jądrowych.
Kontrolę przebiegu reakcji umożliwia fakt, że
wśród neutronów wyzwalanych w reakcji ich
niewielki ułamek to „neutrony opóźnione”

7. 7
Reakcja rozszczepienia
i wyzwolenie neutronów
Pręty
paliwowe
Neutron
opóźniony
Woda jako spowalniacz (moderator)
neutronów i chłodziwo przepływa
pomiędzy paliwem
W reaktorze
jądrowym

8. Rozszczepienie jąder na skutek absorpcji neutronów
powolnych praktycznie zachodzi jedynie w
przypadku dwóch izotopów: U-235 i Pu – 239.
Naturalny uran to mieszanina izotopu U-238 (ponad
99%) i izotopu U-235 (0,7%). Paliwo w reaktorach
wykorzystujących do spowalniania neutronów
„zwykłą” wodę winno zawierać więcej izotopu U-235.
Przygotowanie paliwa uranowego wymaga
skomplikowanego i energochłonnego procesu
„wzbogacania” uranu naturalnego. Drugi izotop
rozszczepialny – pluton – może być wytwarzany
przez naświetlanie uranu U-238 (np. w reaktorze)
strumieniem neutronów i następnie dwa kolejne
rozpady beta izotopów U-239 i Np-239:
238
U + n = 239
U → (β-
) 239
Np → (β-
) 239
Pu 8

9. Pierwsze zastosowania reakcji rozszczepienia
jąder - wykorzystanie militarne
pierwszy reaktor = „stos atomowy” – 2.12.1942, Stagg
Field, Chicago, jego zadaniem było wykazanie możliwości
przeprowadzenia (kontrolowanej) reakcji łańcuchowej
oraz możliwości wytwarzania plutonu Pu-239
16.07.1945 Alamogordo, Nowy Meksyk – pierwszy próbny
wybuch bomby atomowej (plutonowej)
6.08.1945 - Hiroshima (bomba uranowa)
9.08.1945 - Nagasaki (bomba plutonowa)
9

10. Paliwo jądrowe „militarne” to uran zawierający > 90% U-235
lub pluton Pu–239 zawierający < 7 % Pu-240.
Pierwszy reaktor jądrowy („stos atomowy” ) zbudowany
przez Enrico Fermi’ego w Chicago (pod trybunami stadionu
Stagg Field uniwersytetu w Chicago), uruchomiony 2 grudnia
1942, miał wykazać możliwości kontrolowania reakcji
rozszczepienia oraz produkcji izotopu Pu-239.
Reaktor ten („Chicago Pile 1”) został rozebrany już w lutym 1943 roku
10
Trybuny Stadionu
Stagg Field, Chicago
(rozebrane w 1957
roku)

11. "On December 2, 1942, man achieved here the first self-
sustaining chain reaction and thereby initiated the controlled
release of nuclear energy."
(„2 grudnia 1942 roku człowiek osiągnął tu po raz pierwszy
samopodtrzymującą się reakcję łańcuchową i w ten sposób
zainicjował kontrolowane wyzwolenie energii jądrowej”)
11

12. „Grzyb
atomowy”
nad
Nagasaki,
9 sierpnia
1945 roku
12

13. ATOMS FOR PEACE
Mowa prezydenta Stanów Zjednoczonych
Dwighta Eisenhowera w czasie Zgromadzenia
Ogólnego Narodów Zjednoczonych w Nowym
Jorku w dniu 8 grudnia 1953 roku
13

14. „Experts would be mobilized to apply atomic energy to the needs
of agriculture, medicine and other peaceful activities... A special
purpose would be to provide abundant electrical energy in the
power-starved areas of the world” („Należałoby zmobilizować
ekspertów do opracowania zastosowań energii atomowej na
potrzeby rolnictwa, medycyny i innych działalności
pokojowych. Specjalnym zadaniem winno być dostarczenie
łatwo dostępnej energii elektrycznej tym rejonom świata,
które jej gwałtownie potrzebują….”)
Nuclear energy „will provide electricity too cheap to
meter”
Energetyka jądrowa „da nam elektryczność zbyt tanią by ją
mierzyć”
(L.L.Srauss, Chairman of the US Atomic Energy
Commission, 1954)
14

15. Początki energetyki jądrowej:
1949 – k. Arco, Idaho, USA, rozpoczęcie
budowy reaktora EBR I, uruchomionego w
1951 roku jako pierwsza instalacja jądrowa
produkująca energię elektryczną (200 kWe),
1954 – Obnińsk, ZSRR, pierwsza
doświadczalna elektrownia jądrowa (o mocy
5 MWe)
1956 – Calder Hall, Wielka Brytania -
pierwsza przemysłowa elektrownia jądrowa,
reaktor GCR, 50 MWe (zamknięta w 2003
roku). 15

16. Elektrownia jądrowa to elektrownia cieplna,
gdzie woda podgrzewana jest nie przez
ciepło wyzwalane w czasie spalania węgla
lub węglowodorów, lecz przez ciepło
wytwarzane w czasie zachodzenia
kontrolowanej łańcuchowej reakcji
rozszczepiania jąder. Inne elementy
elektrowni, poza „paleniskiem” – takie same,
jak we wszystkich elektrowniach cieplnych.
WYSOKA KONENTRACJA ENERGII W PALIWIE:
Rozszczepienie jednego jądra np. uranu-235
wyzwala energię 200 MeV (spalenie jednego
atomu węgla – energię 4,5 eV) 16

17. ELEKTROWNIA JĄDROWA - ZASADA DZIAŁANIA
6 – wieża chłodnicza
17
pary

18. 1818
ZALETY ENERGETYKI JĄDROWEJ?
• BEZPIECZEŃSTWO ENERGETYCZNE
(nieporównywalnie większe niż dla wszystkich innych opcji energetycznych)
• OCHRONA ŚRODOWISKA
(bezemisyjna technologia „przyjazna środowisku” = poza wypalonym paliwem i
niewielką ilością innych odpadów promieniotwórczych oraz ciepłem odpadowym
– brak innego wpływu na środowisko, również - niewielkie wykorzystanie terenu)
• WZGLĘDY EKONOMICZNE
(już przy założeniu 50 lat eksploatacji i bez uwzględnienia „podatków emisyjnych”
– najtańsza energia elektryczna, stabilna cena paliwa (cena uranu to 3-5% ceny
energii elektrycznej) pozwala na przewidywalne rachunki ekonomiczne)
• LOGISTYKA ZARZĄDZANIA
(np. elektrownia o mocy 1000 MWe zużywa 35 ton paliwa
rocznie, w porównaniu z 7 000 ton węgla kamiennego
dziennie) 18

19. 1919
CECHY NIEKORZYSTNE I ZAGROŻENIA?
• KOSZTY INWESTYCJI (zamrożenie kapitałów)? bardzo
wysokie
• RADIACJA? mniejsza niż w przypadku elektrowni węglowej
• MOŻLIWOŚĆ AWARII? prawdopodobieństwo poniżej 10-5
na rok, chociaż…
• GENEROWANIE ODPADÓW PROMIENIOTWÓRCZYCH
trudniejszych w składowaniu niż odpady z elektrowni
konwencjonalnych, ale…
• MOŻLIWOŚĆ PROLIFERACJI – wymusza tworzenie
międzynarodowego i krajowego systemu zabezpieczeń i
kontroli
• terroryzm jądrowy = cztery rodzaje działalności:
• kradzież i detonacja ładunku jądrowego,
• kradzież lub inne pozyskanie materiału rozszczepialnego w celu sporządzenia
ładunku jądrowego i jego detonacjI,
• atak na reaktory lub inne obiekty jądrowe w celu skażenia radiologicznego
otoczenia ( + „brudna bomba” lub „radiological dispersal device” - RDD).
19

20. 20
ENERGETYKA JĄDROWA
NA ŚWIECIE

21. 21
+ Taiwan – 6
reaktorów
Całkowita moc – 379055 MWe
+ Taiwan – 6 bloków
całkowita moc 391 744 MWe
Reaktory eksploatowane (448) wg kraju

22. 22
typ liczba bloków moc ogółem [MWe]
PWR (Pressurized Light-Water-Moderated
and Cooled Reactor) 291 273 595
BWR (Boiling Light-Water-Cooled and Moderated
Reactor) 76 74 212
PHWR (Pressurized Heavy-Water-Moderated
and Cooled Reactor) 49 24 551
GCR (Gas-Cooled, Graphite-Moderated Reactor) 14 7 720
LWGR (Light-Water-Cooled, Graphite-Moderator
Reactor) 15 10 219
FBR (Fast Breeder Reactor) 3 1 369
Reaktory eksploatowane (442) wg typuReaktory eksploatowane (448) wg typu

23. 23
PWR
BW
R

24. Reaktor typu PHWR (CANDU)
1 – pręty paliwowe
2 – obudow rdzenia („kalandria”)
3 – pręty sterujące
4 – zbiornik ciężkiej wody
5 – generator pary
6 – pompa lekkiej wody
7 – pompa ciężkiej wody
8 – maszyny załadowcze
9 – moderator – ciężka woda
10 – rury ciśnieniowe (ciężka
woda, odbiór ciepła)
11 – odpływ pary do
kondensatora
12 – powrót zimnej wody
13- obudowa („containment”)

25. 25
Reaktor GCR

26. 26

27. 27

28. 28
Udział energii jądrowej w systemie elektroenergetycznym
kraju (2016)
(451 bloków)
Taiwan – 19,6%
Sierpień 2014
W 2013 - (441 reaktorów)
produkcja 2358,86 TWh
Taiwan – 18,9 %
Całkowita produkcja – 2 476 217,00
GWh
Taiwan 13,7 %
Całkowita
produkcja
Polska 2016: 164 300 GWh

29. Elektrownia jądrowa w Olkiluoto (Finlandia)
29
Blok 3 w budowie

30. 30
Elektrownia jądrowa w Temelinie, Czechy (2 x 1000 MWe)

31. 31
Wykorzystanie mocy reaktorów świata („UNIT CAPABILITY FACTOR”, UCF)
Całkowita moc reaktorów eksploatowanych na świecie

32. 32
W 2015 roku:
Podłączono do sieci:
FANGJIASHAN-2 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 12 stycznia
SHIN-WOLSONG-2 ( 960 MW(e), PWR, KOREA Pd.)26 lutego
YANGJIANG-2 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 10 marca
NINGDE-3 (1018 MW(e), PWR, CHINY) 21 marca
HONGYANHE-3 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 23 marca
FUQING-2 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 6 sierpnia
YANGJIANG-3 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 18 października
FANGCHENGGANG-1 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 25 października
CHANGJIANG-1 (610 MW(e), PWR, CHINY) 7 listopada
BELOYARSK-4 (789 MW(e), FBR, ROSJA) 10 grudnia
Zakończono eksploatację:
GENKAI-1 (529 MW(e), PWR, JAPONIA) 27 kwietnia 1975
MIHAMA-1 (320 MW(e), PWR, JAPONIA) 27 kwietnia 1970
MIHAMA-2 (470 MW(e), PWR, JAPONIA) 27 kwietnia 1972
TSURUGA-1 (340 MW(e), BWR, JAPONIA) 27 kwietnia 1969
SHIMANE-1 (439 MW(e), BWR, JAPONIA) 30 kwietnia 1973
GRAFENRHEINFELD (1275 MW(e), PWR, NIEMCY) 27 czerwca 1981
WYLFA-1 (490 MW(e), GCR, W. Brytania) 30 grudnia 1971
Rozpoczęto budowę:
HONGYANHE-5 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 29 marca
FUQING-5 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 7 maja
HONGYANHE-6 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 24 lipca
BARAKAH-4 (1345 MW(e), PWR, UAE) 30 lipca
FUQING-6 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 22 grudnia
FENGCHENGGANG-3 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 24 grudnia
TIANWAN-5 (1000 MW(e), PWR, CHINY) 27 grudnia

33. 33
W 2016 roku:
Podłączono do sieci:
CHANGJIANG-2 610 MWe, PWR, Chiny, 20 czerwca
CHASNUPP-3 315 MWe, Pakistan, 15 października
FANGCHENGGANG-2 1000 MWe, Chiny, 15 lipca
FUQING-3 1000 MWe, PWR, Chiny, 7 września
HONGYANHE-4 1000 MWe, PWR, Chiny, 1 kwietnia
KUDANKULAM-2 917 MWe, PWR, Indie, 29 sierpnia
NINGDE-4 1018 MWe, PWR, Chiny, 29 marca
NOVOVORONEZH 2-1 1114 MWe, PWR, Rosja, 5 sierpnia
SHIN-KORI-3 1340 MWe, PWR, Korea Pd., 15 stycznia
WATTS BAR-2 1165 MWe, PWR, USA, 3 czerwca
Zakończono eksploatację:
FORT CALHOUN-1 482 MWe, PWR, USA, 24 października 1973
IKATA-1 538 MWe, PWR, Japonia, 10 maja 1977
NOVOVORONEZH-3 385 MWe, PWR, Rosja, 25 grudia 1971
OSKARSHAMN-2 638 MWe, BWR, Szwecja, 22 grudnia 1974
Rozpoczęto budowę:
FANGCHENGGANG-4 1000 MWe, PWR, Chiny, 23 grudia
KANUPP-3 1014 MWe, PWR, PaKISTAN, 31 MAJA
SHIN-KORI-5 1340 MWe, PWR, Korea Pd., 27 czerwca
SHIN-KORI-6 1340 MWe, PWR, Korea pd., 27 czerwca
TIANWAN-6 1000 MWe, PWR, Chiny, 7 września
Wznowiono eksploatację:
IKATA-3 890 MWe, PWR, Japonia, 15 sierpnia

34. 34
W 2017 roku:
Podłączono do sieci:
CHASNUPP-4 315 MWe PWR, Pakistan, 1 lipca
FURING-1 1000 MWe, PWR, Chiny, 29 lipca
YANGJIANG-4 1000 MWe, PWR, Chiny, 8 stycznia
Zakończono eksploatację:
KORI-1 576 MWe, PWR, Korea Pd., 18 czerwca 1977
OSKARSHAMN-1 473 MWe , BWR, Szwecja, 19 czerwca 1971
SANTA MARIA DE GARONA 446 MWe, BWR, Hiszpania, 2 sierpnia
1971
Rozpoczęto budowę:
KUDANKULAM-3 917 MWe, PWR, Indie, 29 czerwca
Wstrzymano budowę:
SHIN-KORI-5 1340 MWe, PWR, Korea Pd., 24 lipca
SHIN-KORI-6 1340 MWe, PWR, Korea Pd., 24 lipca
SUMMER-2 1117 MWe, PWR, USA, 31 lipca
SUMMER-3 1117 MWe, PWR, USA, 31 lipca
Wznowiono eksploatację:
TAKAHAMA-3 870 MWe, PWR, Japonia, 9 czerwca
TAKAHAMA-4 870 MWe, PWR, Japonia, 22 maja

35. 35
WIEK OBECNIE EKSPLOATOWANYCH 448
REAKTORÓW

36. 36
Rozpoczęcie budowy
Podłączenia do sieci
Rozpoczęcie budowy reaktorów
Podłączenie reaktorów do sieci

37. 37
Reaktory w budowie (październik 2015) łącznie 68 - wg kraju
Łączna liczba bloków i łączna moc uwzględniają
Taiwan - w budowie 2 reaktory o łącznej mocy
2600 MWe
Reaktory (66) w budowie wg kraju
Całkowita moc 63 703 MWe
Reaktory w budowie (57) wg kraju
Łączna moc 57 946 MWe

38. 38
PWR 47 49 503
BWR 4 5 253
PHWR 4 2 520
FBR 1 470
HTGR (High-Temperature Gas-Cooled
Reactor) 1 200
typ liczba moc
[MWe]
Reaktory w budowie (październik 2015) wg typu
Reaktory w budowie (66) wg typuReaktory w budowie (57) wg typu

39. Rozpoczęte budowy lub decyzje (czasem –
wstępne) o budowie kolejnych/nowych
elektrowni jądrowych w krajach europejskich:
Białoruś, Bułgaria, Czechy, Francja, Grecja,
Litwa, Polska, Rosja, Rumunia, Słowacja,
Słowenia, Szwecja, Ukraina, Węgry, Wielka
Brytania
oraz w krajach pozaeuropejskich:
Afryka Pd., Arabia Saudyjska, Argentyna,
Brazylia, Chiny, Egipt, Emiraty Arabskie,
Indie, Indonezja, Iran, Izrael, Jordania, Korea
Pd., Malezja, Maroko, Nigeria, Pakistan,
Syria, Tunezja, Wietnam, USA… 39

40. 40
Source: IEA/OECD Energy Technology Perspectives 2014
2050 - nuclear 17%

41. 41
ENERGETYKA JĄDROWA
W EUROPIE

42. 42
Europa?
W całej Europie – w eksploatacji 182 bloki (w 17
państwach), całkowita moc 155 554 MWe (40% mocy
elektrowni jądrowych świata)
W 14 państwach Unii Europejskiej 127 bloków, całkowita
moc 136 503 MWe (34% mocy elektrowni jądrowych świata)
Udział energetyki jądrowej w ogólnym bilansie
elektroenergetyki: ponad 75% - Francja, ponad 50% -
Słowacja, Begia, Węgry i Ukraina, ponad 40% - Szwecja,
ponad 30% - Szwajcaria, Słowenia, Finlandia i Bułgaria
W Europie w budowie – 15 bloków (w państwach Unii 4),
całkowita moc 13 918 MWe (w Unii 4 110 MWe).

43. 43
15 grudnia 2015 r. Parlament Europejski uchwalił
rezolucję wzywającą Komisję Europejską do
stworzenia warunków do budowy nowych
elektrowni jądrowych w Unii Europejskiej, jako
jednego z ważnych źródeł niskoemisyjnych, obok
odnawialnych źródeł energii, gazu i węgla z CCS,
podtrzymując stanowisko przyjęte w październiku
2007 r. uznające „energetykę jądrową za
niezbędną”… „bez niej nie można osiągnąć celów
jakie w zakresie energetyki stawia sobie Unia” i
przywołując opinię Komitetu Ekonomiczno-
Społecznego UE, że „energia jądrowa w pełni
odpowiada celom polityki energetycznej UE oraz
jest wyraźnie konkurencyjna pod względem
kosztów.”

44. 44
Jednocześnie…
Parlament Europejski zwraca uwagę krajom
planującym odejście od energii jądrowej⃰,
że „powinny wprowadzać do swych
systemów nowe źródła energii dobrane tak,
by w wymierny sposób przyczyniały się do
dostaw energii i do stabilizacji
międzynarodowego systemu produkcji i
dystrybucji energii elektrycznej”.
⃰ / Niemcy, Belgia(?), (Szwajcaria)
„Antyjądrowe” – Austria, Dania, Irlandia,
(Norwegia)

45. 45
ENERGETYKA JĄDROWA
W POLSCE?

46. 46
ELEKTROWNIE JĄDROWE ZLOKALIZOWANE BLIŻEJ NIŻ 300 KM OD GRANIC POLSKI
. .
+2
+2
+2
+2
.?

47. PIERWSZY ETAP POLSKIEGO PROGRAMU
ENERGETYKI JĄDROWEJ
1972 - 1973 – decyzja o budowie w Polsce elektrowni
jądrowych, wybór 8 lokalizacji, decyzja lokalizacyjna
„Żarnowiec” i „Klempicz”
1974 - podpisanie porozumienia między PRL i ZSRR,
wybór technologii dla pierwszej elektrowni (4 reaktory
typu WWER-440/213)
01.1982 - decyzja Rady Ministrów
04.1983 - podpisanie kontraktu dot. budowy
1984 - rozpoczęcie prac budowlanych

48. PIERWSZY ETAP POLSKIEGO PROGRAMU ENERGETYKI
JĄDROWEJ, c.d.
1989 – 1990 protesty przeciwko EJ Żarnowiec („Żarnobyl”),
traktowanej jako przykład starej technologii radzieckiej,
wybranej ze względów politycznych, narzuconej Polsce jako
państwu satelickiemu, bez dostatecznego ekonomicznego i
technicznego uzasadnienia, bez próby uzyskania akceptacji
społecznej itd…
1990 - Rada Ministrów konsultuje program z ekspertami z
kraju i z zagranicy
4. 09. 1990 - Rada Ministrów decyduje o zaniechaniu
programu
11. 1990 - Sejm zatwierdza decyzję Rządu, aczkolwiek...

49. 49
28/01/2014 – Przyjęcie przez Radę Ministrów
Programu polskiej energetyki jądrowej (PPEJ)
Etap I - 1.01.2014 - 31.12.2016:
Ustalenie lokalizacji i zawarcie kontraktu na wybraną technologię
pierwszej elektrowni jądrowej;
Etap II - 1.01.2017 - 31.12.2019:
Wykonanie projektu technicznego i uzyskanie wymaganych prawem
decyzji i opinii;
Etap III - 1/01/2020 - 31.12.2025:
Pozwolenie na budowę, budowa i podłączenie do sieci pierwszego bloku
pierwszej elektrowni jądrowej, rozpoczęcie budowy kolejnych bloków
elektrowni jądrowych;
Etap IV - 1.01.2025 - 31.12.2030:
Kontynuacja i rozpoczęcie budowy kolejnych bloków , rozpoczęcie
budowy drugiej elektrowni jądrowej.
Zakończenie budowy drugiej elektrowni jądrowej
przewidywane jest na 2035 rok (6 GWe łącznie)

50. 50
Krzysztof Tchórzewski, minister energii, 27.01.2017:
„Rolą państwa jest gwarantowanie długookresowej
stabilności i rozwoju w sektorze energetycznym
oraz zapewnianie gospodarstwom domowym i
podmiotom gospodarczym dostępności energii po
niewygórowanej cenie”.
… „zużycie energii elektrycznej w Polsce będzie
rosło, dlatego nie ma możliwości rezygnacji z
wydobycia węgla. Nie oznacza to rezygnacji z
innych źródeł; … program atomowy
prawdopodobnie będzie kontynuowany ze względu
na jego potencjał rozwojowy i naukowo-badawczy”.
Program PPEJ, mimo opóźnień w jego realizacji,
nie został do tej pory odrzucony czy zmieniony.

51. 51
Ale - brak jednoznacznej decyzji politycznej…
Przykładowy głos w dyskusji związanej z XIV. Kongresem
Nowego Przemysłu, 11-12 października 2017 r. w Warszawie:
Wiesław Różacki, dyrektor wykonawczy Mitsubishi Hitachi
Power Systems Europe na Polskę ocenił, że bez mocnej
decyzji politycznej nigdy elektrownia jądrowa w Polsce nie
powstanie. To zbyt duży projekt, aby mógł opierać się tylko
na przesłankach ekonomicznych.
„Atom to inwestycja o tak wielkiej skali, że potrzebne jest
zaprogramowanie długoletniej polityki energetycznej
państwa, aby był to projekt realny i racjonalny”
We wrześniu br. Ministerstwo Energii oficjalnie podało, że
przetarg na wybór technologii dla pierwszej polskiej
elektrowni jądrowej może zostać ogłoszony najpóźniej na
początku 2018 r.

52. Gaz ziemny
6.6%
OZE
18.8%
Węgiel brunatny
21.0%Inne paliwa
0.5%
Węgiel kamienny
36.0%
Paliwo jądrowe
15.7%
Ropa naftowa i pochodne
1.5%
Źródła energii elektrycznej w Polsce w 2035 roku
52
(obecnie prognozę tę z 2012 r. trzeba traktować jako jeden z wariantów…)
W 2050 r. udział węgla kamiennego i brunatnego w polskim miksie energetycznym
może wynosić 50 proc. - ocenił w piątek 6 października (2017 r.) minister energii
Krzysztof Tchórzewski. Zapowiedział, że takie stanowisko strona polska zamierza
prezentować w rozmowach z Komisją Europejską.

53. 53
Inwestor - Polska Grupa Energetyczna (PGE), a
właściwie spółka PGE EJ1 (wg decyzji Rządu)
3 września 2014 roku przedstawiciele zarządów
PGE, Taurona, Enei i KGHM podpisali
porozumienie ws. kupna udziałów w spółce PGE
EJ1, przy czym Tauron, Enea i KGHM kupią po 10
proc. udziałów w spółce, a 70 proc. pozostanie w
rękach PGE.

54. 54
Ile to może kosztować?
Pierwsza siłownia o mocy 3000 MWe - to koszt ok.
60 mld PLN, czyli ok. 4,5 tys. euro za 1 kWe.
Wg PPEJ do końca 2016 roku miało nastąpić
rozstrzygnięcie postępowania w sprawie wyłonienia
partnera strategicznego (który zapewni operowanie
elektrownią, paliwo, usługi serwisowe oraz
pozyskanie finansowania).
Istotnym czynnikiem miało być finansowanie ze
strony dostawców technologii. Jednocześnie
państwo miało zagwarantować odbiór energii z
elektrowni jądrowej i jej cenę.

55. 55
Gdzie może stanąć pierwsza polska EJ?
Wieloetapowy proces wyboru lokalizacji wytypował
(spośród 102, później 28 analizowanych) trzy
lokalizacje: Choczewo, Lubaczewo-Kopalino
(obydwie - gmina Choczewo), oraz Żarnowiec (gminy
Gniewino i Krokowa).
W lutym 2016 r. z listy potencjalnych lokalizacji
wypadło „Choczewo”. Natomiast lokalizacje
„Lubiatowo-Kopalino” oraz „Żarnowiec” są od lat
przedmiotem analiz (m.in. na potrzeby opracowania
Raportu Oceny Oddziaływania na Środowisko dla
GDOŚ).

56. 56

57. 57
Jaka technologia pierwszych bloków jądrowych w Polsce?

58. 58
Na 57 reaktorów obecnie budowanych na świecie,
51 to reaktory ciśnieniowe typu PWR (w tym 4 z ciężką wodą jako
moderatorem) a 4 bloki – to reaktory z wodą wrzącą typu BWR. Może
jeden z poniższych? Jeśli to ma być „generacja III+, to np.:
- AP-1000: reaktor PWR o mocy 1100 MWe; Westinghouse
Electric Company; albo
-EPR: reaktor PWR o mocy 1630 MWe; Areva/EdF/Siemens;
albo
-ESBWR: reaktor z wodą wrzącą o mocy 1560 MWe, General
Electric/Hitachi Nuclear Energy; albo
-WWER-1200 (AES-2006); reaktor PWR o mocy 1 175 MWe -
OKB Gidropress
pod warunkiem (?) uzyskania doświadczenia
eksploatacyjnego w momencie (?) podejmowania decyzji

59. 59
AP 1000

60. 60

61. 61
WWER-1200

62. 62

63. 63Uśredniony koszt budowy elektrowni z podziałem na typ i lokalizacje wyrażony w $/kW (wg WNA, 2009)

64. Blokada drogi do Olkiluoto
Czy społeczeństwo zaakceptuje tę technologię?
64

65. 65
Planując budowę kolejnych elektrowni
jądrowych w Polsce należy pamiętać o:
-reaktorach typu SMR (lub „mikro-reaktorach”),
w tym z kogeneracją
-technologiach zapewniających możliwość
recyklingu paliwa jądrowego
-reaktorach generacji IV
-innych opcjach energetyki jądrowej

66. 6666
Ewolucja reaktorów energetycznych
Generacja I
Generacja II
1950 1970 1990 2010 2030 2050 2070 2090
Generacja III
PierwszePierwsze
reaktoryreaktory
WspółczesneWspółczesne
reaktoryreaktory
ZaawansowaneZaawansowane
reaktoryreaktory
SystemySystemy
przyszłościprzyszłości
Generacja IV
66

67. 6767
Wcześniejsze
prototypy
reaktorów
Shippingport
Dresden,
Fermi I Magnox
Ewolucja reaktorów energetycznych
Jak G III oraz
zwiększone
bezpieczeństwo i
lepsze wskaźniki
ekonomiczne
LWR
„zaawansowan
e”:
ABWR
System 80+
AP-600
EPR
Komercyjne
reaktory
energetyczne
LWR-PWR, BWR
CANDU
VVER/RBMK
• zwiększone
bezpieczeństwo
• mniej odpadów
• odporność
proliferacyjna
1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010 2020 2030
Generacja I Generacja II Generacja III Generacja III+ Generacja IV

68. 68
Reaktor wysokotemperaturowy
Reaktor
podkrytyczny z
akceleratorowym
źródłem
neutronów
(t.zw. ADS -
accelerator
driven system)
Reaktor termojądrowy
„Mikroreaktor”

69. 69
Reaktory małej i średniej mocy – zaawansowane rozwiązania
(„with development well advanced”)
Nazwa Moc Typ Firma
KLT-40S 35 MWe PWR OKBM, Russia
VK-300 300 MWe PWR Atomenergoproekt,
Russia CAREM 27 MWe PWR CNEA & INVAP,
Argentina NHR-200 200 MWt PWR INET,
China IRIS 100-335 MWe PWR Westinghouse-
led, internat. mPower 125 MWe PWR Babcock &
Wilcox, USA SMART 330 MWt PWR KAERI,
South Korea NuScale 50 MWe PWR NuScale
Power, USA MRX 30-100 MWe PWR JAERI,
Japan HTR-PM 2x250 MWt HTR INET &
Huaneng, China PBMR 200 MWt HTR Eskom,
South Africa GT-MHR 285 MWe HTR General
Atomics (USA),
Minatom (Russia)
BREST 300 MWe LMR RDIPE, Russia
SVBR-100 100 MWe LMR Rosatom/En+, Russia
FUJI 100 MWe MSR ITHMSO, Japan-Russia-USA

70. NuScale (USA)
Elektrownia ma zawierać 12 reaktorów
o wymiarach
25 m – wysokość,
4,6 m – średnica,
masa – 450 ton,
moc cieplna – 160 MWt
moc elektryczna – 50 MWe
(umieszczonych w jednym budynku),
całkowita moc elektrowni 600 MWe
Reaktory poniżej poziomu gruntu,
brak wymuszenia cyrkulacji wody
chłodzącej (obieg wody chłodzącej
powodowany konwekcją) paliwo –
uran o wzbogaceniu 4,95%,
wymiana paliwa co 24 miesiące
Reaktory transportowane wagonami kolejowymi
z fabryki do elektrowni

71. 71
Innowacyjne technologie reaktorowe wspierane przez UE

72. 72
Energetyka jądrowa przyszłości (XXII wiek?)
Fuzja (synteza) jądrowa
Najkorzystniejsza reakcja
2
H + 3
H = 4
He+1
n+17,6 MeV
Dla wykorzystania tej reakcji potrzebne są:
Temperatura „zapłonu” ≥ 4,5x107
K
Gęstość i czas trwania plazmy przynajmniej
(kryterium Lawsona) nτ ≥ 1014
s/cm3

73. 73
Pocztówka sprzedawana w wojsku amerykańskim - próbna eksplozja
bomby termojądrowej („Ivy Mike”, 10,4 megaton TNT) w atolu
Enewetak, 1 listopada 1952 roku

74. 74
International Thermonuclear
Experimental Reactor
ITER Cadarache, Francja
TOKAMAK
człowiek
Cadarache – plac budowy instalacji ITER
(wrzesień 2015)
Objętość plazmy 830 m3
Promień zewnętrzny plazmy 6,2 m
Promień wewnętrzny plazmy 2,0 m
Pionowy wymiar plazmy 1,7/1,85 m
Prąd plazmy 15 MA
Pole magnet. (na prom. 6,2 m) 5,3 T
Dodatkowe grzanie 73 MW
Moc syntezy 500 MW
Współczynnik wzmocnienia (400 s) ≥10
Współczynnik wzmocn. (stan stały?) ≥5

75. 75
Wendelstein 7-X (W7-X)
(Greifswald, Niemcy)
Dane:
Promień zewnętrzny 5,5 m
Promień wewnętrzny 0,53 m
Objętość plazmy 30 m3
Pole magnetyczne (w osi) 3 T
Moc grzania plazmy 14 MW
Długość impulsu 30 min
Energia cyklu 18 GJ
Pierwsza plazma 10 grudnia 2015
STELLARATOR

76. 76