Noha a Nyugat igyekszik leválni az orosz fosszilis energiahordozókról, középtávon ez aligha kivitelezhető. A politikai döntések sem az üzemeltetés, sem az építés terén nem írhatják felül a műszaki és nukleáris biztonsági realitásokat – mondta a tudás.hu-nak Hárfás Zsolt mérnök, atomenergetikai szakértő. Arról is beszélt, tisztán magántőkéből azért sem lehet atomerőmű-építést finanszírozni, mert az atomenergia nem pusztán piaci termék, hanem nemzetstratégiai infrastruktúra. És bár teljes kockázatmentesség nem létezik, Csernobilhoz hasonló katasztrófa már nem lehetsége. Fukusima azonban más volt.
Miközben a Nyugat igyekszik leválni az orosz fosszilis energiahordozókról, a nukleáris fűtőelemek és az urándúsítás terén az orosz Roszatom globális dominanciája megkerülhetetlennek látszik. Hogyan tudja Európa és az USA diverzifikálni a fűtőanyag-ellátást?
A friss nukleáris üzemanyag kérdésében nagyon fontos különbséget tenni a politikai szándék és az ipari realitás között.
Lehet mástól gázt, olajat, szenet vásárolni, még ha ennek ára és ellátásbiztonsági kockázata is van.
A nukleáris üzemanyag-ellátás azonban sokkal speciálisabb. Ugyanis
nem egyszerűen uránércről beszélünk, hanem egy folyamatról: konverzióról, dúsításról, fűtőelemgyártásról, az ezekből készült kazetták engedélyezett konstrukciójáról, reaktortípusonként validált üzemanyagokról és nem utolsó sorban sok évtizedes gyártási és üzemeltetési tapasztalatról.
A Roszatom, illetve az orosz nukleáris ipar azért megkerülhetetlen, mert
a világ urándúsítási kapacitásának mintegy 45 százaléka Oroszországban van, és különösen a VVER típusú reaktorok (amilyenek a meglévő és a leendő paksiak is) üzemanyag-ellátásában komoly történelmi, technológiai és engedélyezési pozícióval rendelkezik.
Európa és az Egyesült Államok törekszik a diverzifikációra: ennek részeként alternatív üzemanyagokat kívánnak fejleszteni az orosz tervezésű blokkokhoz is. Ez azonban nem megy egyik napról a másikra.
Teljes leválásról akkor egyelőre nem is beszélhetünk.
A teljes kiváltás a közeljövőben nem reális. Közép- és hosszú távon lehet csökkenteni a függőséget, de a nukleáris iparban minden lépés időigényes, szigorúan engedélyköteles és biztonsági alapon történik.
A politikai döntések pedig nem írhatják felül a fizikai, műszaki és nukleáris biztonsági, valamint a gazdasági realitásokat.
Adódik a kérdés, miért vegyünk sokkal drágábban nyugati, még fejlesztés alatt álló üzemanyagot, ha közben rendelkezésre áll az adott erőműtípusokhoz fejlesztzett, biztonságos és olcsóbb orosz friss nukleáris üzemanyag?
Sokan az SMR-ekben, a kis moduláros reaktorokban látják a jövőt. Hol tart most ez a technológia, kiválthatják a hagyományos erőműveket?
A kis moduláris reaktorok fő előnye az lehet, hogy kisebb egységteljesítményűek, bizonyos típusaik gyárban sorozatban gyárthatók, gyorsabban telepíthetők, és jól illeszthetők lehetnek az ipari hőigényekhez, a távhőellátáshoz, a sótalanításhoz vagy kisebb, sziget üzemmódban működő energiarendszerekhez.
A gyakorlatban azonban ma még nem tartunk ott, hogy az SMR-ek tömegesen épülnének különösen nyugaton. Vannak innovatív már működő, illetve előrehaladott projektek Oroszországban, illetve a Roszatom Üzbegisztánban már két SMR-t épít.
Az SMR inkább a következő évtizedek egyik fontos nukleáris fejlesztési iránya.
A nagy egységteljesítményű blokkokat pedig nem váltják ki, mert egy bizonyos mérethatár felett gazdaságosabbak a nagyokat építeni.
Egy SMR inkább ott lehet versenyképes, ahol kisebb teljesítményre, helyi hő- és villamosenergia-ellátásra, ipari energiaellátásra vagy fokozatos kapacitásbővítésre van szükség.
Magyarország számára az SMR-ek közép- és hosszú távon lehetnek kiegészítő lehetőségek.
A finanszírozást illetően a nagy atomerőmű-építések szinte kivétel nélkül hatalmas csúszásokkal és költségtúllépésekkel szembesülnek. Képes-e a magántőke atomerőművet építeni vagy ez a műfaj kizárólag állami gigaberuházásként működőképes?
A nagy atomerőmű-építések valóban rendkívül tőkeigényesek.
A Flamanville-3 és Hinkley Point C példája sokszor előkerül, és nem véletlenül. Fontos azonban hozzátenni, hogy ezek részben első új generációs európai projektek voltak hosszú kihagyás után, meggyengült beszállítói láncokkal, újraépülő mérnöki kompetenciákkal és sokszor változó szabályozási környezetben.
Az atomenergia finanszírozásánál viszont a legnagyobb kérdés nem az, hogy „drága-e”, hanem az, hogy milyen áron, milyen időtávon, milyen ellátásbiztonsági értéket és milyen rendszerstabilitást ad.
Egy atomerőmű akár 80 évig termelhet. Ezt nem lehet ugyanazzal a logikával mérni, mint egy 20–25 éves élettartamú, időjárásfüggő kapacitást, amelyekhez számtalan közvetett és közvetlen beruházási támogatás, illetve átvételi árgaranciák kapcsolódnak.
Egy atomerőmű esetében pedig a magas beruházási költség ellenére a több évtizedes üzemidő miatt a villamosenergia-termelés abszolút versenyképes.
A magántőke pedig önmagában ritkán tud ilyen projekteket finanszírozni, mert a beruházási kockázat nagy, a politikai és szabályozási kockázat pedig jelentős.
Ami a legfontosabb, hogy az atomenergia nem pusztán piaci termék, hanem nemzetstratégiai infrastruktúra. Ez egyben megválaszolja, miért szüjkséges az állami szerepvállalás (is).
Maradva a szerepvállalásoknál Paks II. egy egyedülálló hibrid projekt: a nukleáris szigetet az orosz Roszatom szállítja, de az irányítástechnikát (Framatome) és a turbinákat (GE) nyugati cégek. Hogyan tud a gyakorlatban együttműködni ez a két világ a jelenlegi háborús és szankciós politikai klímában?
A Paks II. Atomerőmű nem egyszerűen „orosz projekt, a kezdettől fogva fontos nyugati beszállítók is szerepet kapnak.
A turbinasziget a francia Alstom technológiájára épül, az irányítástechnika területén pedig a szintén francia Framatome szerepe vált meghatározóvá.
Ez jól mutatja, hogy a nukleáris ipar globális iparág: a geopolitikai feszültségek közepette is számos technológiai és beszállítói kapcsolat jól működik. A háborús és szankciós környezet természetesen nehezíti mindezt.
A legjobb példa erre az irányítástechnika kérdése. A német Siemens Energy exportengedélyezési problémái miatt változtatásra volt szükség.
A lényeg az, hogy Paks II. nem politikai presztízsberuházás, hanem Magyarország hosszú távú ellátásbiztonságának egyik kulcseleme.
A kérdés az, hogy Magyarország képes lesz-e saját területén, saját tulajdonban, nagy mennyiségű, időjárástól független, karbonmentes és megfizethető áramot termelni legalább hatvan éven keresztül. Erre a két új orosz, 3+ generációs VVER-1200 típusú blokk a megoldás.
Mi a helyzet a nukleáris hulladék végső elhelyezésével, technológiai vagy tisztán politikai akadályai vannak a végleges tárolók megépítésének?
A világon elsőként jutott el oda Finnország, hogy a kiégett fűtőelemek végleges mélygeológiai elhelyezését ipari léptékben is megvalósítsa.
Ez egyértelműen bizonyítja, hogy a nukleáris hulladék biztonságos, hosszú távú kezelése műszaki szempontból megoldható. Egy ilyen létesítmény megépítéséhez rendkívül hosszú kutatási folyamatra, stabil geológiai adottságokra, következetes állami stratégiára és társadalmi elfogadottságra van szükség. Finnország éppen azért jutott el elsőként a megvalósításig, mert ezeket a feltételeket évtizedeken keresztül következetesen biztosította.
Olcsóbb-e eltemetni mint újrahasznosítani?
A nukleáris iparban egyre inkább két eltérő stratégiai szemlélet rajzolódik ki.
A nyugati országok többsége a kiégett fűtőelemeket végleges hulladéknak tekintik, ezzel szemben Oroszország értékes másodlagos nyersanyagnak, amely újrafeldolgozással ismét felhasználható és nukleáris üzemanyaggá alakítható.
Az utóbbi szemléletnek a középpontjában a zárt nukleáris üzemanyagciklus áll. Az újrafeldolgozás, a MOX-üzemanyag alkalmazása, valamint a gyorsneutronos reaktorok működtetése és fejlesztése mind azt a célt szolgálják, hogy a kiégett fűtőelemekben még meglévő energetikai potenciált ne temessék el végleg, hanem ismét villamosenergia-termelésre használják fel. Lényegében újrahasznosításról beszélhetünk.
Ha a magyarországi nukleáris hulladék sorsát nézzük, Bátaapáti befogadja a kis és közepes aktivitású hulladékot, de mi a terv a nagy aktivitású, kiégett fűtőelemekkel?
Magyarországon a kis és közepes aktivitású radioaktív hulladék kezelése megoldott: erre szolgál a Bátaapátiban működő Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló.
A kiégett fűtőelemek helyzete más kérdés. Ezek jelenleg a Paksi Atomerőmű mellett , az erre a célra kialakított Kiégett Kazetták Átmeneti Tárolójában biztonságosan tárolhatók hosszú ideig. A végleges megoldás előkészítése Magyarországon is zajlik.
A Bodai Agyagkő Formáció régóta vizsgált potenciális befogadó kőzet a nagy aktivitású hulladék és a kiégett fűtőelemek végleges mélygeológiai elhelyezésére.
Ez azonban több évtizedes program, amelyben a geológiai kutatás, a biztonsági elemzések, az engedélyezés és a társadalmi egyeztetés egyaránt szükséges.
Milyen műszaki és biztonsági kockázatokkal jár Paks I további üzemidő-hosszabbítása?
Gyakran elhangzik, hogy Paks I. „1980-as évekbeli szovjet technológia”, de ez így félrevezető leegyszerűsítés. Egy atomerőmű ugyanis nem úgy működik, hogy 40 évig változatlanul ugyanaz marad, mint az induláskor. A kulcsfontosságú rendszereket folyamatosan ellenőrzik, karbantartják, cserélik és korszerűsítik és ez alól Paks sem kivétel.
Az üzemidő-hosszabbítás pedig csak akkor történhet meg, ha bizonyítható, hogy a blokkok a meghosszabbított üzemidő alatt is biztonságosan működtethetők. A reaktortartály állapota, az anyagöregedés, a biztonsági rendszerek megbízhatósága, a földrengésbiztonság, a hűtési feltételek és az üzemeltetési tapasztalatok mind részét képezik ennek az értékelésnek.
A nemzetközi tapasztalat is azt mutatja, hogy a jól karbantartott, folyamatosan modernizált atomerőművek üzemideje biztonságosan meghosszabbítható.
Ha Paks I. és Paks II. egyszerre fog működni, elegendő lesz-e a Duna vize a két erőmű hűtésére a legforróbb aszályos hetekben?
A Dunából kivett víz visszakerül a folyóba, miközben szigorú hőmérsékleti és környezetvédelmi előírásoknak kell megfelelni. Paks II. esetében ráadásul azzal is számoltak, hogy a legforróbb nyári napokon se legyen szükség a blokkok visszaterhelésére. Ennek érdekében az új melegvízcsatorna mellett kiegészítő csúcshűtő berendezés is rendelkezésre áll majd, amely hűtőcellák segítségével visszahűti a hűtővizet a Dunába való visszaengedés előtt.
A meglévő és a majdani blokkok együttes működése átmeneti időszakra vonatkozhat, és ennek feltételeit a hatóságoknak kell értékelniük. Ha a határértékek betartása biztosított, akkor a Duna hűtési szerepe kezelhető, és a rendszer a szélsőséges időjárási helyzetekhez is alkalmazkodni tud.
Mindezzel párhuzamosan Magyarországon rohamtempóban terjed a napenergia, ami délidőben hatalmas túltermelést okoz a hálózaton, hektikus. Az atomerőművek viszont egyenletesen, úgynevezett zsinóráramot termelnek. Hogyan egyeztethető össze a két termelési mód a magyar villamosenergia-hálózatban?
A magyar villamosenergia-rendszer igazi kihívásának számít, hogy nagyon gyorsan nőtt az időjárásfüggő naperőművi kapacitás. Amíg délben gyakran túltermelés vagy nagyon alacsony ár jelentkezik, este, amikor a napenergia eltűnik, importigény és magas árak jöhetnek. Ez a hektikusan termelő kapacitások rendszerintegrációs problémája.
Az a kijelentés, hogy az atomenergia nem rugalmas a modern nukleáris technológiák esetében már nem teljesen igaz. A
mai korszerű atomerőművek, így a VVER-1200 típusú orosz blokkok is képesek bizonyos mértékű teljesítménykövetésre. Ugyanakkor gazdasági és rendszerirányítási szempontból az atomerőművek magas kihasználtsággal működnek a leghatékonyabban.
De úgy is fogalmazhatunk, miért terheljünk vissza egy klímabarát, télen-nyáron, éjjel-nappal olcsóbb villamos energiát termelni képes Paks II. Atomerőművet azért, hogy például a drágább naperőművi áram átvehető legyen? Magyarországnak egyszerre van szüksége a Paksi Atomerőmű további üzemidő-hosszabbítására, Paks II. megépítésére, szabályozható gázerőművekre, energiatárolókra, hálózatfejlesztésre, fogyasztói rugalmasságra és okos rendszerirányításra.
Az atomenergia adja a stabil alapot, a napenergia pedig fontos kiegészítő lehet, de csak akkor, ha a rendszer képes kezelni az időjárásfüggő ingadozásokat.
Nem mehetünkl el a kockázatok mellett sem, Fukusima és Csernobil is élénken él a fejünkben. Elképzelhető bármikor ilyen szintű katasztrófa?
Csernobil és Fukusima esetében szakmailag nagyon fontos különbséget tenni a különböző reaktortípusok, biztonsági kultúrák és baleseti körülmények között. Csernobil egy olyan RBMK típusú reaktor balesete volt, amelynek konstrukciója alapvetően eltért a Pakson működő VVER nyomottvizes reaktorokétól.
Nagyon röviden fogalmazva: csernobili típusú baleset nem fordulhat elő.
Fukusima más jellegű esemény volt: egy rendkívüli természeti katasztrófa következtében alakult ki tartós hűtésvesztési helyzet.
A baleset után a világ atomerőművei, így az európai és magyar blokkok is átfogó biztonsági felülvizsgálatokon mentek keresztül. Megerősítették a súlyosbaleset-kezelést, a tartalék hűtési lehetőségeket, az áramellátási rendszereket és a külső veszélyekkel szembeni védelmet.
Paks II. esetében a 3+ generációs VVER-1200 technológia már eleve a fukusimai tapasztalatokat is figyelembe vevő biztonsági filozófiára épül: kettős konténmenttel, többcsatornás biztonsági rendszerekkel, passzív és aktív biztonsági megoldásokkal, innovatív technológiákkal és súlyosbaleset-kezelési rendszerekkel.
A nukleáris ipar egyik legfontosabb sajátossága, hogy minden balesetből tanul. A cél nem az, hogy azt mondjuk: kockázat nincs. A helyes állítás az, hogy a modern atomerőművekben a súlyos balesetek valószínűségét rendkívül alacsony szintre csökkentik, és a rendszereket úgy tervezik, hogy még rendkívüli helyzetekben is több egymástól független védelmi vonal álljon rendelkezésre.
