ZPRAVODAJ 6/00

V čísle: - Udržitelný rozvoj: šance a výzva pro jadernou energii

Konkurenceschopnost

NucNet Zprávy ze dne: 28.6. 2000

- Horší stav životního prostředí po zavření elektrárny Barsebäck

- Seznámení s projektem ExternE

- Projekt ExternE - fáze III

Vážení přátelé,

tentokrát se vám dostává do ruky číslo Zpravodaje, které je možná poněkud netradiční, a to hned ze dvou důvodů. Jednak obvykle o prázdninách Zpravodaj nevydáváme, jednak je ten dnešní změřen tématicky velmi úzce.

V poslední době se totiž objevilo několik materiálů, které považujeme za natolik zajímavé a aktuální, že jsme se rozhodli poskytnout vám je takto pohromadě. První skupinka přináší zprávy, které se týkají ekonomických otázek provozu jaderných elektráren. Druhá se týká projektu ExternE, který je pro Evropskou unii nástrojem k hodnocení vnějších vlivů energetiky. Snažili jsme se vám představit především základní informace o projektu, který pravděpodobně u nás není příliš znám, ale v zemích EU se už aplikuje. Jsme přesvědčeni, že i u nás by mohl být užitečný při objektivizaci pohledu na komplexní hodnocení vlivu výroby energie na životní prostředí.

Udržitelný rozvoj: šance a výzva pro jadernou energii

Podle “Zprávy paní Brundtlandové” (1987) je rozvoj “udržitelný”, pokud naplňuje potřeby současnosti bez omezení schopnosti budoucích generací uspokojovat jejich vlastní potřeby.

Jednoduše řečeno to znamená žádné rychlé využívání palivových zásob a žádné nepřijatelné ekologické dopady. To by postupně zahrnovalo dekarbonizaci dodávky energie, t.j. nahrazení fosilních paliv palivy bez CO2 , nebo zdroji energie, které vytvářejí daleko méně exhalací. Místo toho můžeme dnes pozorovat zvyšující se karbonizaci při dodávkách energie, ve značné míře vynucenou přechodem od jaderné energie k vysoce účinným, ale nicméně CO2 vypouštějícím plynovým elektrárnám. Bezpochyby existuje urgentní potřeba nápravných činností, které nejsou vedeny filozofií krátkodobého prospěchu. Celosvětový požadavek na energie se zvyšuje podstatně rychleji, než dostupnost opravdu udržitelných (solárních) technologií. Tato dynamika je akcentována očekávaným vyřazováním starších jaderných elektráren z provozu. To všechno vytváří tlak na ty, kteří rozhodují, ale zároveň může být velkou šancí pro pečlivě řízený další vývoj jaderné energetiky.

Vyhodnocení vycházející z technologie ukazuje možnosti jaderné energetiky tak, aby vyhovovaly “mixu udržitelné energetiky”, pokud bereme jako dominantní kritéria používaná paliva, emise CO2 a stejně tak dostupnost zdroje. Ukazuje to následující tabulka.

 

Ukazatel/volba

plyn

černé uhlí

jaderné (lehkovodní reaktory)

solární

emise CO2* [t/GWr]

528

954 – 1177

8 – 29

106 – 257

Dostupnost zdrojů při současném stupni spotřeby* [r]

70 - 170

160 – 2300

120 – 400

Ą

Tento pozitivní výsledek je platný stále, ale zejména tehdy, je-li ohodnocení založeno na “Analýze cyklu života”, který bere v úvahu všechny kroky energetického řetězce od těžby přes výrobu materiálů a provoz elektrárny až k nakládání s odpady.

Mezitím začalo být jasné, že:

* Pro zdroje jsou uvedena dvě čísla. První je založeno na plně zaručených zdrojích, druhé zahrnuje také pravděpodobné zdroje. Pro plyn jsou uvažovány pouze zjištěné zdroje. Pro jaderné byly uvažované také dražší zdroje, než dnes typicky využívané (ale nikoliv ty velice drahé a ne rychlé množivé reaktory)

Matice ohodnocení

Technické vědy by měly pomáhat vyvarovat se toho, že pojem “udržitelnosti” se stává pouhým šumivým slovem nebo pouze nástrojem pro posilování ideologických mínění. Výzkum ve švýcarském Institutu Paula Scherrera (PSI) vyprodukoval v nedávných letech použitelnou matici ohodnocení (viz. níže uvedená Tabulka ohodnocení).

Tabulka se skládá z:

Tyto ukazatele byly používány tak, aby to bylo srozumitelné a sledovatelné a aby byly kumulovány pouze v malé míře. Jsou brány jako vstup pro multikriteriální rozhodovací procesy v otázkách energetické politiky, ale také jako řídicí nástroje pro výzkum.

K tomu, abychom porozuměli tomuto souboru ukazatelů, je nutné mít na paměti následující:

Přijatelnost ze strany veřejnosti není přímo brána v úvahu jako specifické kritérium, spíše se explicitně zavádějí další hlediska, která mohou ovlivňovat sociální vnímání technologie (averze k riziku, problémy, ohrožení atd.). Stanovení souboru ukazatelů k řízení udržitelného vývoje je kontroverzní záležitostí. Nutně vyžaduje dostatečně široký konsens mezi vědci i mezi finančními společníky.

Nicméně doposud provedená práce ukazuje, že hlavní část ukazatelů navržených pro různé energetické řetězce již může být kvantifikována. Čísla uvedená pro jadernou energetiku v její současné podobě (která je založená na lehkovodním reaktoru) ukazují silné a slabé stránky, právě tak jako u jiných technologií, i když v jiném rozsahu.

Systémy používající fosilních paliv jsou ovlivněny limitovanými zdroji energie a vykazují poměrně nepříznivé ekologické a rizikové vlastnosti. Přírodní plyn je nejvýkonnějším mezi nosiči fosilní energie.

Jaderná energie má - v západním světě - vynikající bezpečnostní charakteristiky, které se odrážejí ve velice nízkých oceněních technických rizik. Otázky citlivé pro jadernou energii zahrnují averzi k riziku a nutnost zajistit bezpečné skladování malých objemů radioaktivních odpadů po extrémně dlouhou dobu.

Obnovitelné zdroje

“Nové” obnovitelné zdroje (slunce a vítr) jsou enviromentálně lepší oproti fosilním zdrojům, ale využívají velká množství neenergetických materiálních zdrojů, které mohou potřebovat značná území, jsou-li realizovány ve větší míře. Mají také v krátkodobém nebo střednědobém horizontu silné potenciální problémy s hlediska cenové konkurenceschopnosti, pokud se s nimi počítá jako s významnými zdroji energie.

Relativní slabosti jaderné energie nejsou nepřekonatelnými překážkami, naopak jsou výzvou pro technologický pokrok, jak to dokázaly studie o potenciálu klíčových sektorů.

Bezpečnost a ekonomie

Pokud se týká bezpečnosti a ekonomie, budou mít budoucí jaderné elektrárny vylepšenou ochranu proti velkým haváriím (které mohou ohrozit společnost) pomocí zabudovaných projektových opatření. Kromě posíleného kontejnmentu (např. pro Evropský tlakovodní reaktor - EPR), by se měly zkoumat cesty k rozšíření aplikací inherentních bezpečnostních charakteristik nebo pasivních systémů pro řízení reaktivity a odvod zbytkového tepla. Mohou nabídnout možnosti ke zjednodušení elektrárny a k dalšímu zvýšení koeficientu využití a spolu s ostatními inovačními možnostmi hrají důležitou roli ve strategii snižování nákladů.

Toto platí také pro palivovou technologii a řešení problémů nakládání se spotřebovaným palivem, kde se na druhé straně očekávají podstatné ekonomické a ekologické přínosy z delšího používání paliva a účinnějšího využívání energetického obsahu (vyšší vyhoření, zvýšené spalování plutonia), stejně tak jako zmírnění problému odstraňování odpadu cestou zmenšování jeho objemu. Inovační technologie je potřeba směřovat ke snižování požadavků na konečné uložení odpadu. Slibnými řešeními, zvláště u nově projektovaných systémů, mohou být oddělování a transmutace aktinidů, které se vyskytují v menším množství, a štěpných produktů s dlouhou dobou života.

Avšak udržitelné využívání jaderné energie by mělo zahrnovat jako cíl uzavření palivového cyklu, a proto musí zůstat volba přepracování otevřená. Elektrárny začleněné do tohoto systému by měly být v ideálním případě částí integrovaného systému především proto, aby znemožnily nebo kontrolovaly nepatřičný transport jaderných materiálů a rizika jejich šíření. Jejich bezpečnostní standardy musejí být adekvátní těm, které jsme zmínili již dříve.

Jaderná energie může hrát hlavní roli pouze tehdy, pokud se podaří učinit ji přijatelnější pro společnost. Kromě toho, že potřebujeme technický kapitál, toho může být dosaženo, jestliže přesvědčíme společnost o potřebnosti a výhodách jaderné energie, a tudíž jestliže jí bude navrácena důvěra.

Tabulka ohodnocení energetických systémů

 

 

 

Technologie

 

 

 

Principy

Kritéria

Ukazatelé

Měrné jednotky

Současné jaderné (lehkovodní reaktory

Pokročilý

Potenciální

 

 

 

 

s přepracováním)

 

 

 

Použití paliva

Dostupnost rezerv 1)

roky

120 - 400

 

 

 

Ostatní materiály (příklad: měděná ruda)

Spotřeba

tuny *

60-80

 

 

 

Rozloha ztráty území

Provoz elektrárny

km2 *

0,05

 

 

 

Vliv na vodu (příklad: znečištění zinkem)

Exhalace nebo spotřeba

tuny

0,90 – 2,90

 

 

nevyčerpání

Enviromentální vliv

Plyny s vlivem na klima

ekviv kilotun CO2 *

70 - 254

 

 

zdrojů

emisí

Plyny ničící ozónovou vrstvu

ekviv tun FCKW. *

0,90 – 2,70

 

 

 

Dopad na lidské zdraví

Normální provoz

Roky ztraceného života *

219

 

 

 

 

Havárie/ kolektivní rizika

vážné následky 6) *

0,01 – 0,10

 

 

 

Dopad na sociální aspekty

Averze k riziku

Ztráty území (km2) úrazy na havárii 2)

několik tisíc

< 50 000

 

 

 

 

Pracovní příležitosti

ztráta/r*

mírné

 

 

 

 

Hrozba šíření jaderných materiálů

kvalitativní

potenciální

 

 

 

Ekonomická účinnost

Vnitřní a vnější náklady

CHF/kWh

0,05 – 0,08

0,004-0,007

 

 

“žádná” výroba

Vyrobené množství nízkoaktivního odpadu a vysokoaktivního odpadu

m3 *

420 – 840

40 - 48

 

 

nedegradovatelných odpadů

Potřebný čas izolace3)

roky

105 - 106

 

 

není vysoká citlivost

Bezpečnost zásobování a způsobu likvidace

zahraniční závislost

kvalitativní

nízká

 

 

 

 

dostupnost technologie 4)

měnová jednotka

technologie plně dostupná

 

 

na životní prostředí

Odolnost, t.j.

rychlé externí intervence 5)

hodiny

~0,5

 

 

 

nepotřebnost

sociopolitická/finanční stabilita

kvalitativní

požadované

 

 

* na GWr

1) za předpokladu stabilizace dnešní úrovně výroby

2) maximální hodnota identifikována analýzou rizika na elektrárnu s výkonem 1 GW (e)

3) nutné dosáhnout "přírodní úrovně"

4) vyjádřeno v očekávaných nákladech investovaných ve výzkumu a vývoji do komerčního vyžití

5) časová doba následující po abnormální události, před tím, než budou potřebné nápravné lidské činnosti

6) zpožděné těžké následky získané pomocí studií pravděpodobnostního hodnocení bezpečnosti (PSA) v zemích OECD

Autor: Wolfgang Krö ger, ředitel Institutu Paula Scherrera, Švýcarsko

Konkurenceschopnost

(Část statě Jaderná energie - udržitelná technologie, publikované v Bulletinu

FORATOMU č. 62, leden-únor 2000.)

Klíčovým faktorem pro dosažení udržitelného rozvoje je ekonomické využívání dostupných zdrojů včetně finančních prostředků.

Existují rizika spojená s každou průmyslovou činností. Existují také rizika spojená s nedostatkem vhodných zdrojů pro získávání energie. V nejchudších zemích umírá denně 25 tisíc dětí, protože je zde nedostatek čisté vody - problém, který by mohl být odstraněn pomocí čerpadel, čisticích zařízení a energie, která by je provozovala. Existuje mnoho studií srovnatelných rizik výroby elektřiny. Současný příklad vypracovaný OECD/NEA ukazuje, že skrytá rizika chorob nebo nehod z výroby elektřiny z uhelných elektráren jsou 100 krát nebezpečnější než provoz lehdovodních reaktorů za normálních podmínek.

Měli bychom brát v  úvahu celé vnější a sociální náklady na každou technologii výroby energie včetně vlivů na životní prostředí, pocházejících od celého palivového řetězu a profesních a jiných aktivit lidí, a účinky v místním, regionálním i globálním meřítku. Jsou vypracovány rozsáhlé studie za účelem kvantifikace vnějších nákladů a i když výsledky jsou stále nejisté, může odhad poukázat na základní charakteristiky různých technologií výroby energie. Obsáhlý projekt ExternE, vypracovaný Evropským společenstvím ve spolupráci s Ministerstvem energetiky Spojených států, zkoumal vnější vlivy pro úplné energetické řetězce a výsledky jsou unázorněny v následující tabulce.

Celkové náklady výroby elektřiny v centech/kWh

Technologie

Vnější náklady

Finanční náklady

Celkem

Uhlí

2,0

5,0

7,0

Nafta

1,6

4,5

6,0

Plyn

0,36

3,5

3,9

Vítr

0,22

6,0

6,2

Voda

0,22

4,5

4,7

Jádro

0,04

3,5

3,5

Provozní a finanční náklady odlišných technologií se mění v různých zemích v závislosti na místních podmínkách, předpokladech úrokových měr apod.

Vnější náklady jaderných elektráren zahrnují potenciální náklady na velké havárie, přičemž je brána v úvahu malá pravděpodobnost takovýchto havárií.

Celkově jsou vodní, plynové s moderní technologií a jaderné velice blízké pro mnohé scénáře, počítající pouze provozní a finanční náklady. Pokud bereme v úvahu vnější výšeuvedené náklady, jsou plynové a jaderné nejpříznivějšími možnostmi.

Ocenění vnějších nákladů emisí CO2 (účinky změny klimatu) jsou nejisté a pohybují se od 10 do 25 Euro/tunu uhlí. Předpoklad 15 EURO/tunu uhlí dá vnější náklady 0,5 Euro centů/kWh pro uhlí a 0,3 Euro centů/kWh pro plyn (zahrnuté v tabulce). Horní hodnota by zvyšovala tato čísla více než o polovinu. To zanechává jadernou energii jako nejekonomičtější alternativu, pokud jsou brány v úvahu všechny náklady.

T H E W O R L D ´S N U C L E A R N E W S A G E N C Y

Zprávy ze dne: 28.6. 2000

Varianta nejnižších nákladů pro novou finskou elektrárnu je jaderná.

Nová detailní studie ekonomie energetiky ve Finsku jasně ukazuje, že nová jaderná elektrárna by mohla být alternativou nejnižších nákladů pro nově vytvořenou kapacitu.

Na výroční konferenci Ruské nukleární společnosti v Petrohradě byly minulý týden prezentovány výsledky studie, kterou zpracovali Risto Tarjanne a Sauli Rissanen z Technologické Univerzity v Lappaeenrantu,

Vystoupili v době, kdy debata o tom, zda postavit pátý finský jaderný blok, začíná být horkým tématem, a připustili předpovědi, že Finsko bude potřebovat během dalších 15 let cca 4000 MW další výrobní kapacity (viz. News č. 194 ze dne 24. května).

Profesor Tarjane, který je specialistou na ekonomii energetiky, na konferenci řekl, že porovnání čtyř možných alternativ pro novou výrobní kapacitu pracující v základním zatížení ve Finsku ukazuje, že jádro by bylo jasným vítězem z hlediska celkových výrobních nákladů na kWh.

Uvedl, že jádro vystoupilo do popředí z možných alternativ - uhlí, rašelina a plyn (kombinovaný cyklus) - při jakémkoliv ročním faktoru využití výkonu přesahujícím 64%. Za poslední dekádu měly čtyři provozované finské jaderné bloky rekordní průměr tohoto ukazatele - 91,2 %, nejvyšší ze všech zemí na světě.

 

 

Tabulka č. 1: Údaje o výkonu a nákladech pro čtyři možnosti základního zatížení

(údaje o nákladech v euro):

 

Jaderné elektrárna

Kombinovaný cyklus plynová elektrárna

Uhelná elektrárna

Elektrárna spalující rašelinu

Elektrický výkon (MW)

1250

400

500

150

Čistá účinnosti (%)

35

55

41

38

Investiční náklady* (v miliónech euro)

2186

229

407

145

Investiční náklady na výkon bloku * (euro na kW)

1749

572

814

964

Cena paliva (euro na MWh)

1.00

10.93

4.20

5.89

Palivové náklady na produkci elektřiny (euro na MWh)

2.86

19.88

10.26

15.50

Roční stálé náklady na provoz a údržbu (procenta z investic)

1.5

1.5

2.0

2.5

Proměnné náklady na provoz a údržbu (euro na MWh)

3.41

0.31

4.92

3.10

Ekonomická životnost (roky)

40

25

25

20

Úroková míra (%)

4.5

4.5

4.5

4.5

*Úrok splatný během stavby je zahrnut v investičních nákladech. Pro jaderné elektrárny je počáteční zavážka paliva také zahrnuta v investičních nákladech..

Jaderná varianta nejnižších nákladů pro novou finskou elektrárnu

Jako referenční blok spalující uhlí byla použita provozovaná elektrárna Meri-Pori používající metodu spalování práškového uhlí. Blok spalující rašelinu je založen na spalování ve fluidním loži. Údaje o výkonu a nákladech pro kombinované cykly plynové elektrárny vycházejí z nejnovějších mezinárodně uznávaných konceptů.

Velikost uhelných i plynových bloků byla vybrána tak, aby optimalizovala potenciální rozsah přínosů. Uhelné elektrárny budou umístěny v pobřežním regionu. Velikost rašelinových elektráren je omezena na 150 MW v důsledku limitů vyplývajících z požadovaných vzdáleností transportu rašeliny.

Velikost jaderné elektrárny (1250 MW) představuje reaktor střední velikosti mezi  projekty, o kterých v současnosti uvažují finské společnosti. Investiční a provozní náklady jsou založeny na předpokladu, ˛e novż zdroj bude postaven v existující jaderné lokalitě. Doba výstavby je odhadnuta na pět let. Všechny náklady vztahující se k zacházení s jaderným odpadem - včetně vyhořelého paliva - a eventuální likvidace elektrárny jsou zahrnuty v provozních nákladech a nákladech na údržbu ve formě roční platby do fondu jaderného odpadu.

Pro finanční analýzy byla použita skutečná úroková míra 4,5% za rok a fixní cenová úroveň odpovídající úrovoké míře v únoru 2000.

Výrobním nákladům z jádra dominují investiční náklady komponent, ale palivové náklady zůstavají ralativně nízné. U ostatních alternativ dominují náklady na palivovou složku.

Níže uvedená tabulka ukazuje proměnné náklady na výrobu elektřiny ze čtyř alternativ pro režim v základním zatížení v závislosti na počtu hodin plného výkonového využití za rok.

Jaderné elektrárny mají nejnižší výrobní náklady v jakékoliv roční době, jsou-li využívány nad 5650 hodin, což odpovídá faktoru využití výkonu nad 64%.

Tabulka č. 2:Výrobní náklady jako funkce počtu hodin provozu na plném výkonu (euro na MWh):

Provozní hodiny

Jaderné

Plynové

Uhelné

Rašelinové

4000

36.63

31.97

32.97

43.15

4500

33.26

30.66

31.00

40.42

5000

30.56

29.61

29.41

38.24

5500

28.35

28.75

28.12

36.45

6000

26.51

28.04

27.04

34.96

6500

24.95

27.44

26.13

33.70

7000

23.62

26.92

25.35

32.62

7500

22.46

26.47

24.67

31.69

8000

21.45

26.08

24.08

30.87

8500

20.56

25.73

23.55

30.15

8760

20.13

25.56

23.30

29.80

Výrobní náklady čtyř alternativ při 8000 hodinách ročního plného zatížení zařízení - odpovídající finskému historickému ročnímu průměru využití jaderného výkonu 91% - jsou uvedeny v tabulce 3. Elektřina vyrobená z jádra by stála 21,45 EUR za MWh v porovnání s 24,08 EUR z uhelné a 26,08 EUR za MWh z plynové elktrárny.

Tabulka č. 3: Výrobní náklady čtyř alternativ při 8000 provozních hodin za rok

 

Jaderné

Plynové

Uhelné

Rašelinové

Investiční náklady

11.88

4.82

6.86

9.27

Stálé náklady na provoz a údržbu

3.30

1.07

2.04

3.01

Palivové náklady

2.86

19.88

10.26

15.49

Proměnné náklady na provoz a údržbu

3.41

0.31

4.92

3.10

Celkem

21.45

26.08

24.08

30.87

Za účelem studia dopadu změn ve vstupních datech byla také vypracována citlivostní analýza. Ta odhaluje jasné výhody jaderné alternativy - náklady elektřiny z jádra jsou zcela necitlivé na změny v cenách uranu, kdežto pokračování současného trendu ve zvyšování cen plynu by vyústilo ve značné změny v ekomomii plynové varianty. Kromě toho nelze v blízké budoucnosti ve Finsku zaručit dosažitelnost přírodního plynu pro nový velký blok

V neposlední řadě pouze jaderná varianta je jedinou ze čtyř možností z těch, které jsme brali v úvahu, jež skutečně nebude vytvářet žádné dodatečné emise kysličníku uhličitého do atmosféry. Nový jaderný blok o výkonu 1250 MW s roční prokudcí cca 10 TWh by vyloučil dalších 8,3 miliónů tun CO2 emisí za rok v porovnání s referenční elektrárnou spalující uhlí. Jaderná volba by proto vytvořila velký příspěvek ke splnění finského závazku z Kyotského protokolu o snižování emisí skleníkových plynů.

Pro další detaily prosím kontaktujte pana Risto Tarnanne z Technologické Univerzity v Lappeenrantu (Tel: +358 5 621 2776; e-mail: Risto.Tarjanne@lut.fi).

Zdroj: Professor Risto Tarjanne

Editor: Chris Lewis

Horší stav životního prostředí po zavření elektrárny Barsebäck

V politických rozhovorech byla opět vyvolána diskuse na téma popisu dopadu účinků zavření elektrárny Barsebäck na životní prostředí. Z různých důvodů však bohužel nebyly provedeny žádné výzkumy ani šetření v této oblasti.

Jedním z mnoha způsobů, jak lze popsat účinky na životní prostředí v rámci energetické oblasti, je klást důraz na tzv. externí náklady. Základem statistik pro výpočty externích nákladů je několikaletý projekt ExternE Komise pro Evropskou Unii.

Tento projekt byl odstartován a je financován Komisí pro Evropskou Unii: na tomto projektu se podílejí všechny země Evropské Unie, s výjimkou Lucemburska a Norska.

Na základě konkrétních výpočtů externích nákladů na různé náhrady, včetně tepelných (uhelných) elektráren, které nemají systém čištění spalin a kouřových plynů a které jsou v provozu v Belgii a v Irsku, byly provedeny výpočty externích nákladů na rozhodnutí uzavřít elektrárnu Barsebäck a bylo zjištěno, že jejich výše by dosáhla více než 1 500 milionů SEK za rok. Tyto výsledky mohou být použity jako podpora průzkumů týkajících se dopadů zavření elektrárny Barsebäck na životní prostředí.

Většina elektřiny, která byla dříve produkována elektrárnou Barsebäck, je nahrazována elektřinou vyráběnou z uhlí v Dánsku, Polsku a v Německu. V následující prezentaci bude jako zástupce těchto zemí jmenováno Dánsko.

Jelikož tepelné elektrárny způsobují znečišťování ovzduší, dochází k poškozování životního prostředí, a to nejen v Dánsku, ale i ve Švédsku, neboť toto znečištění je přenášeno větrem do sousedních zemí. Kromě tohoto regionálního efektu je zde i globální skleníkový efekt, který je způsobován oxidem uhličitým pocházejícím z procesu spalování uhlí.

Vypočítané externí náklady na výrobu elektřiny vyjadřují poškození zdraví a životního prostředí v öre / kWh. Výpočty externích nákladů zahrnují účinky celkového palivového cyklu na životní prostředí: nejedná se pouze o elektrárny s jejich riziky nehod, ale také například o uranové doly a konečné uskladnění vyhořelého jaderného paliva.

ExternE

Externí náklady na jadernou elektrárnu ve Švédsku byly vypočítány jako součást práce v rámci ExternE (Odkaz 1). Co se týče výpočtu účinků zavření elektrárny Barsebäck problém je ten, že neexistují kompletní výpočty externích nákladů pro dánské tepelné elektrárny.

V tomto kontextu není hlavním problémem výpočet skleníkového efektu, neboť se jedná o globální efekt, který může být vypočítán na základě množství spalovaného uhlí.

V roce 1998 bylo v Dánsku spotřebováno 34 TWh elektřiny, z čehož většina byla vyrobena v deseti tepelných elektrárnách v zemi (Odkaz 2). Přibližně 95% této energie bylo vyrobeno v elektrárnách vybavených moderním a výkonným zařízením na čištění spalin a kouřových plynů.

Dánsko má dostatečnou rezervní kapacitu, aby vyrobilo elektřinu, kterou by muselo Švédsko dovážet, aby kompenzovalo ztráty elektrárny Barsebäck. Avšak tato rezervní kapacita je ve formě starších tepelných elektráren, které nejsou vybaveny odsiřovacím zařízením a zařízením na čištění spalin a kouřových plynů.

Obávané poškození zdraví

Nejvýznamnějším prvkem externích nákladů na tepelnou energii je poškození zdraví způsobené znečištěním ovzduší z elektráren. Jelikož se jedná spíše o primární regionální problém, než o problém globální, je při výpočtu externích nákladů rozhodující hlavně rozdělení populace v regionu a dále také technologie, která se používá při čištění spalin a kouřových plynů.

ExternE nezahrnuje žádné specifické prošetřování produkce dánských tepelných elektráren. Nicméně externí náklady na produkce dánských tepelných elektráren je možné vypočítat pomocí výpočtů, které byly provedeny v Irsku a Belgii. V těchto zemích, jako je Dánsko, jsou tepelné elektrárny, které nejsou plně vybaveny moderním a výkonným zařízením na čištění spalin a kouřových plynů. Belgické elektrárny nemají vůbec žádná moderní zařízení na čištění spalin a kouřových plynů, zatímco irské elektrárny jsou vybaveny elektrostatickými filtry a hořáky s nízkým obsahem oxidů dusíku, avšak nemají žádné zařízení na snižování množství emisí oxidů síry.

Další podporou pro porovnání mezi jednotlivými zeměmi jsou odhadované externí náklady ExternE, které odpovídají množství emisí jednotlivých prvků znečišťujících ovzduší s ohledem na každou zemi. Tato čísla jsou určována hlavně na základě rozdělení populace.

Hustota populace

U Dánska a Irska můžeme pozorovat jisté podobnosti, avšak průzkumy irských elektráren byly prováděny v řídce osídlené oblasti přibližně 50 km od nejbližší obydlené oblasti (Limerick mající 60 000 obyvatel). Průměrná hustota obyvatelstva v Irsku je navíc v porovnání s hustotou populace v Dánsku přibližně poloviční.

To znamená, že externí náklady irských elektráren jsou téměř určitě nižší než externí náklady dánských elektráren. Jinými slovy: pokud by se použily irské výsledky pro výpočty dánských externích nákladů, zcela jistě by neexistovala větší nadsázka poškození, než jaká by mohla nastat u produkce tepelných elektráren.

Hustota obyvatelstva v Belgii je přibližně 2,5 krát větší než hustota populace v Dánsku a ničivé účinky emisí, které znečišťují ovzduší, jsou podle výpočtů ExternE v Belgii třikrát vyšší než v Dánsku.

Jinými slovy: můžeme použít jednu třetinu belgických externích nákladů, což představuje stejné množství jako produkce dánských tepelných elektráren. Tím dostaneme přibližně stejné externí náklady jako při porovnání s Irskem, čímž je opět podpořeno zdůvodnění uvedené výše.

Porovnání s Irskem ukazuje, že pokud pomineme skleníkový efekt, externí náklady dánských tepelných elektráren převyšují 35 öre / kWh (tj. 0,045 Euro).

Pokud zahrneme i emise oxidu uhličitého, externí náklady vzrostou na 52 až 73 öre / kWh. Skleníkový efekt byl oceněn stejným způsobem jako v Dokumentu o životním prostředí č. 2 ze září 1998 (Odkaz 3).

Jaderná energie ve Švédsku

ExternE udává externí náklady na výrobu jaderné energie ve Švédsku ve výši 0,3 až 1,8 öre / kWh. Rozdíl mezi těmito dvěma hodnotami závisí na výpočtu účinků dlouhodobých radioaktivních izotopů, které způsobují poškození zdraví v daleké budoucnosti. V rámci ExternE představuje hodnotu aktuálního stavu spíše hodnota 0,3 öre / kWh. Odkaz 3 uvádí výsledky 0,5 až 1,2 öre / kWh, přičemž rozdíl mezi těmito hodnotami je způsoben stejným důvodem jako je popsáno výše.

Pro současný odhad účinků uzavření elektrárny Barsebäck 1 na životní prostředí bude použita hodnota 0,5 öre / kWh. Toto číslo představuje přibližně 1% externích nákladů na produkci dánských tepelných elektráren.

Produkce v elektrárně Barsebäck 1 nemůže být nahrazena produkcí vodních elektráren.

Uzavření této elektrárny znamená, že okrajová produkce energie v severském a v severoevropském energetickém systému musí být nahrazena dodávkou 3 TWh za rok z tepelných elektráren, které nejsou vybaveny výkonným zařízením na čištění spalin a kouřových plynů.

S pomocí údajů z ExternE uvedených výše převýší celkové externí náklady částku 1 000 milionů SEK za rok, a to zde nejsou zahrnuty externí náklady skleníkového efektu. Zahrneme-li skleníkový efekt, zvýší se externí náklady na 1 500 - 2 000 milionů SEK za rok.

Snížení externích nákladů ovlivněné uzavřením elektrárny Barsebäck 1 činí přibližně 20 milionů SEK za rok, což je téměř zanedbatelná úspora v porovnání s náklady na hlavní poškození životního prostředí způsobené větším používáním tepelných elektráren.

Z výše uvedených informací vyplývají dva závěry:

1. Je možné vypracovat odhad nákladů na životní prostředí pro odstavení produkce švédských jaderných elektráren s přiměřenou přesností a to na základě údajů dostupných ve zprávě ExternE.

2. Náklady na zhoršení životního prostředí a zdravotních podmínek vyplývající z odstavení elektrárny Barsebäck 1 přesáhnou 1 500 milionů SEK za rok.

Nils Starfelt, profesor v oboru fyzika

Carl-Erik Wikdahl, starší poradce, inženýr v oboru fyzika

Odkazy

1. ExternE, Externality energie, Národní implementace - svazek 10, publikováno Komisí pro Evropskou Unii v roce 1999. Viz též http://externe.irc.es.

2. Soukromá komunikace, Sydkraft AB.

  1. N. Starfelt, Použití ExternE pro účely porovnání dopadu na životní prostředí: Švédsko jako příklad. http://www.analysgruppen.org/starfelt.pdf.

Externí náklady na produkci energie v tepelných (uhelných) elektrárnách

Belgie (BE), Irsko (IE), Dánsko (DK)

Hustota populace

Účinky emisí, SEK / tuna

Externí náklady, öre / kWh**

v počtu osob na km2

SO2

NOX

Částice

bez CO2

včetně CO2

BE

334

100 - 107

102 - 108

216

88

105 - 126

IE

52

25 - 47

4 - 26

25 - 48

35

52 - 73

DK

123

26 - 37

29 - 42

30 - 59

> 35*

> 52 - 73*

 

* Dle odhadu v tomto dokumentu. ** 830 öre = 1 Euro

Seznámení s projektem ExternE

Co jsou vnější vlivy ?

Vnější vlivy palivového cyklu jsou náklady, které musí nést společnost a životní prostředí, ale které nejsou zakalkulovávány výrobci ani spotřebiteli energie; to je nejsou součástí tržní ceny. Zahrnují poškození přírody a vytvořeného životního prostředí prostřednictvím účinků vzdušných exhalací na zdraví, stavby, zemědělské produkty, lesní porosty a globální oteplování. Dále jsou to dopady na choroby z  povolání a havárie a také na snížení životní pohody v důsledku pronikání průmyslové činnosti, emisí nebo hluku. Tradiční ekonomická hodnocení palivových cyklů obvykle nebrala tyto efekty v úvahu. Existuje ovšem rostoucí zájem o přijetí komplexnějších řešení, která by obsahovala kvantifikaci těchto vlivů, vyplývajících z  používání energie, na životní prostředí a zdraví a k  nim se vztahujících vnějších nákladů.

Proč potřebujeme hodnotit vnější vlivy ?

Od analytiků v  Evropě se požaduje, aby brali při svém rozhodování v úvahu enviromentální aspekty a prováděli analýzu nákladů a přínosů pro dostupné varianty řešení. Pátý Program enviromentálních akcí “Směrem k udržitelnosti” zřetelně zdůraznil potřebu hodnocení vnějších vlivů a jejich finanční vyjádření. Sdělení Evropského parlamentu Evropské radě “Integrace enviromentálních a ekonomických informačních sytémů” (COH (94) 670, konečná verze ze dne 21.12.1994) také uvádí specifické činnosti pro “zlepšení metodologie a rozšíření rozsahu peněžního hodnocení enviromentálního poškození”. Koncepce internacionalizace vnějších nákladů a přínosů byla podtržena v dokumentu komise o růstu, konkurenci a zaměstnanosti a nejnověji v dokumentu Evropské komise zvaném “Energetická politika pro Evropskou unii” (COH (95) 682, konečné znění z ledna 1996).

Projekt ExternE je prvním souhrnným pokusem o využití konzistentní a komplexní metodologie pro hodnocení vnějších nákladů spojených s různými druhy palivových cyklů. Evropská komise zahájila projekt ve spolupráci s ministerstvem energetiky USA v roce 1991. Týmy EU a USA společně vypracovaly strategii řešení a metodologii a předávají si vědecké informace pro využití různých palivových cyklů. Během této první fáze se evropská strana soustředila na jaderné a uhelné palivové cykly, od nichž očekávala, že ukáží na nejdůležitější problémy.

Práce v EC pokračovaly druhou fází projektu v rámci programu JOULE II. V lednu 1996 začala fáze III projektu ExternE, která pokračuje. Zprávy jsou k dispozici od konce roku 1997.

Hlavními cíli jsou aplikace metodologie na široké spektrum fosilních, jaderných a obnovitelných palivových cyklů využívaných při výrobě energie. Použití mají i v programech úspor a národních programech, jejich záměrem je implementovat tuto metodologii pro referenční lokality v Evropě. Metodologie se také rozšiřuje za účelem zahrnutí vnějších vlivů využívání energie v dopravě a v domácích odvětvích a v řadě neenviromentálních vnějších vlivů, například v souvislosti s bezpečností zásobování energiemi.

Kdo se podílí na projektu ?

Projekt zahrnuje práci 30 týmů z výzkumných ústavů a konzultačních společností z 9 členských států EU a dalších evropských zemí. Charakter práce vyžaduje multidisciplinární přístup, takže týmy zahrnují ekonomy, ekology, přírodovědce, specialisty na energetické technologie, lékařství, chemii atmosféry, vytváření modelů a odborníky na výpočetní techniku.

Co bylo v projektu ExternE dosaženo ?

V projektu bylo úspěšně provedeno :

Doposud byly ukončeny výpočty pro 12 palivových cyklů (uhlí, jádro, nafta, plyn, lignit, rašelina, voda, fotovoltaický, vítr, bitumen, spalování biomasy a odpadů), které jsou uvedeny v řadě Pracovní dokumenty. Pro každý palivový cyklus zahrnují kalkulace aplikaci metodologie na jeho zvláštnosti, podrobnou specifikaci dopadů a jejich vyhodnocení ve finančním vyjádření. Další zprávy popisují vlastní metodologii vyvinutou v rámci této studie. Jsou dostupné zprávy o národních implementačních programech v Rakousku, Belgii, Dánsku, Finsku, Francii, Německu, Řecku, Itálii, Irsku, Nizozemsku, Portugalsku, Španělsku, Švédsku a Spojeném království. Mezinárodní konference, organizovaná společně EC a OECD/NEA, označilo projekt ExternE za aktuálně nejpokročilejší projekt v celosvětovém měřítku, který je použitelný pro hodnocení vnějších vlivů. Účast několika vrcholných představitelů direktoriátu EC na tomto setkání jen ilustruje důležitost těchto prací pro strategická rozhodování.

Co je metodologie ExternE ?

Definice palivového cyklu

Termín “palivový cyklus” se vztahuje k řetězci procesů svázaných s produkcí elektřiny z daného paliva. Například hodnocení uhelného palivového cyklu zahrnuje vnější dopady v souvislosti s :

Hlavní principy :

Sledují se 3 důležité principy :

Analýzy začínají identifikací fází vyšetřovaného palivového cyklu. Úplný seznam zátěží a vlivů musí být uveden u každé fáze. Stanoví se priority postupu, které musejí vycházet z výsledků dřívějších studií a posudků expertů. Pro úplný palivový cyklus se volí skutečné lokality a technologie, protože ty určují velikost mnoha dopadů.

Použití funkce poškození

Hodnocení vlivu a jeho velikost se provede pomocí “funkce poškození” nebo “cesty vlivů”. Tento postup hodnotí vlivy logickým způsobem, protože používá nejvhodnější modely a dostupná data. Metody sahají k užití jednoduchých statistických vztahů, jako v případech účinků nemocí z povolání, nebo komplexních modelů a databází, jako v případě kyselých dešťů a efektu globálního zahřívání. Následně ukazujeme typický případ řešení metodou cesty vlivů.

Tento způsob vyžaduje podrobný popis palivového cyklu i systému, v němž palivový cyklus provozujeme, a to v čase i prostoru. Typické požadované údaje jsou :

Technologická a emisní data

Legislativní rámec řízení emisí, zdravotních opatření, bezpečnosti atd.

Specifikace použitého paliva.

Meteorologické podmínky ovlivňující rozptyl exhalací v atmosféře.

Demografická data.

Podmínky ekologických zdrojů.

Hodnotové systémy těch, kdo určují ohodnocení netržního zboží.

Projekt ukázal důležitost výběru nejvhodnějších funkcí odezvy a modelů odhadu vlivů exhalací. Uskutečnila se setkání mezinárodních skupin expertů za účelem výběru funkcí, které se použijí pro ohodnocení poškození v těchto oblastech :

ZÁVĚRY:

Projekt ExternE je velkým krokem vpřed při hodnocení enviromentálních a sociálních poškození spojených s využíváním energie. Vypracoval metodologii a rámec kalkulací pro srovnatelné odhady vnějších vlivů od širokého spektra palivových cyklů. Projekt shrnul zkušenosti a nástroje mnoha vědních oborů a ukázal úspěšnou spolupráci mezi multidisciplinárními a multiprofesními týmy.

Bylo publikováno mnoho zpráv, které popisují tento projekt. Studie poskytuje cenné vstupy do diskuse o internacionalizaci vnějších nákladů na stanovení cen energie a v úvahách o vnějších vlivech na procesy tvorby strategií.

Projekt ExternE - fáze III

Projekt ExternE začal v roce 1991. V prosinci 1997 byla ukončena fáze III a projekt byl rozdělen do 3 hlavních oblastí:

Přestože byl pro praktické účely projekt rozčleněn do těchto tří částí, pracují všechny tři projekty společně se všemi údaji a informacemi z dílčích aktivit, které vstupují do projektu ExternE. Dále jsou diskutovány cíle projektu.

Projekt ExternE - palivový projekt

Tento projekt se soustředil na množství klíčových problémů, které zůstaly nedokončeny na konci fáze II, a směřuje k ukázání využití faktoru externích nákladů na rozhodovací procesy.

Tyto hlavní cíle jsou:

  1. Posílit existující rámec kalkulací začleněním vědeckých údajů a informací, zvláště těch, které se týkají dopadu na globální ohřev a velkých havárií, i zahrnutí neurčitostí.
  2. Vyvinout metodologii, pomocí níž by mohly být zahrnuty do projektu ExternE údaje odvozené od vnějších vlivů.
  3. Rozšířit rámec kalkulací tak, aby zahrnul:

  1. Vyšetřit použití indikátoru udržitelnosti v rámci studie.
  2. Využít účelové studie pro provedení výzkumu internacionalizace externích vlivů a možnou aplikaci kalkulačního rámce ke tvorbě strategií; například pomocí analýzy přínosu enviromentálních direktiv v energetickém sektoru.
  3. Shromáždit data o vnějších nákladech ve snadno přístupnou databázi.
  4. Rozšířit výsledky projektu pomocí informačního zpravodaje a přijetím účasti na práci fáze E3.

 

ExternE - Zavedení projektu v jednotlivých státech

Cíle programu národní implementace jsou:

  1. Zavést metodologii ExternE do všech členských států.
  2. Odvodit srovnatelné údaje, které zahrnují systémy produkce energie v jednotlivých zemích pro potřeby souhrnných studií.
  3. Poskytovat data pro celou EU za účelem zavedení do databáze vnějších vlivů pro další rozšiřování.
  4. Použít data pro účelové strategické studie, které prokáží, jak mohou být tyto údaje upotřebeny při procesech rozhodování a tvorby strategií.
  5. Rozšířit je do všech zemí.

K tomuto účelu byla ve všech státech založena síť vědeckých ústavů. Týmy, které byly zapojeny do implementační národní studie ve fázi II, se více soustředily na problematiku komplexního přístupu a záležitosti studií zaměřených na strategické rozhodování. Nové týmy se zaměřily na začlenění palivových cyklů. Studie používaly jednotný přístup, aby byla zajištěna kompatibilita výsledků. Toho dosahujeme prostřednictvím softwarového systému ECOSENSE.

ECOSENSE je integrovaný výpočtový systém vyvinutý v IER na univerzitě ve Stuttgartu v rámci studie ExternE. Hodnotí dopady na životní prostředí a z toho vyplývající vnější náklady systémů produkujících elektřinu. Je založen na “funkci poškození ExternE” a poskytuje relevantní data a moduly potřebné pro odhad vlivu z pohledu vzdušných exhalací. Systém má databázi vlivu na životní prostředí na lokální i regionální úrovni, která je převzata z databáze EUROGRID. Údaje z čidel zahrnují osídlení, zemědělskou produkci, stavební materiály a lesní porosty. Systém také zahrnuje dva modely letecké dopravy, které jsou začleněny do systému, a umožňuje modelování v lokálním a regionálním měřítku.

Soubor modulů hodnocení vlivů je založen na vztazích dávkové odezvy použité ve Studii ExternE a zahrnuje analýzy zdraví, úrody, stavebních materiálů a lesních porostů. Databáze obsahuje i aktuální hodnoty pro různé druhy vlivů.

ExternE - doprava

Projekt ExternE - doprava je rozšířením metodologie ExternE do dopravního sektoru. I když staví na existující zkušenosti převzaté z hlavního projektu, zahrnuje také množství významných odlišností. Studie je zaměřena na vývoj metodologie udržitelného rozvoje a na prokázání jejích aplikací v řadě účelových studií.

Specifickým cílem projektu ExternE je vyvinutí konzistentního rámce kalkulací pro odhady vnějších vlivů pocházejících od dopravy. Program prací směřuje ke:

Publikace o projektu ExternE

V prosinci 1997 byla ukončena fáze III projektu ExternE a od té doby se postupně publikují zprávy o provedených pracích. Výsledky jsou dostupné na serveru od 1.8.1998. Dále uvádíme seznam dostupných zpráv, který se postupně doplňuje.

Předchozí zprávy o ExternE.

Z předchozích projektů ExternE je dostupná řada zpráv. Práce na palivových cyklech včetně použité metodologie jsou uvedeny v řadě knih vydaných počátkem roku 1996 Evropskou komisí. Lze je identifikovat pod označením:

ExternE, Externalities of Energy, European Commission, DGXII Science,Research and Development, JOULE Programme Reports.

Díl 1: Souhrnná zpráva (EUR 16520 EN)

Díl 2: Metodologická zpráva (EUR 16521 EN)

Díl 3: Uhlí a lignit (EUR 16522 EN)

Díl 4: Ropa a plyn (EUR 16523 EN)

Díl 5: Jaderná energie (EUR 16524 EN)

Díl 6: Vítr a voda (EUR 16525 EN)

Díl 1 zahrnuje práce vykonané na vývoji metodologie a aplikace na uhelné, lignitové, ropné, plynové, jaderné, vodní a větrné palivové cykly. Zpráva se zaměřuje na uhelné a jaderné palivové cykly, kterými se zabývala fáze 1 projektu ExternE, ale shrnuje také výsledky ostatních pěti palivových cyklů. Pokouší se popsat hlavní metodologické problémy stejně tak jako hlavní výsledky a omezení práce, ale protože je svým charakterem sumarizací prací, nemůže probrat problémy v detailech. Podrobnější diskuze metodologie a různých palivových cyklů je uvedena v dalších Zprávách této série.

Díl 2 popisuje metodologie a zahrnuje diskuzi o způsobech vlivů uvažovaných pro každý hlavní vliv a jeho ekonomické vyhodnocení. Díly 3 až 6 přinášejí aplikace metodologie pro různé palivové cykly, podrobné kvantifikace jejich dopadů s vyhodnocením ve finančním vyjádření.

Prezentace

Byla provedena řada prezentací ve vztahu k projektu ExternE. Seznam vybraných prezentací je k dispozici a pro další informace laskavě kontaktujte autory na ExternE webmaster.

Požadavky na zprávy

Kopie všech uvedených publikovaných zpráv (série EUR) lze obdržet na vyžádání od:

Mr. Pierre Valette,

European Commission DG XII/F1

tel: (32) 2 295 6356

fax: (32) 2 299 4991

Back /ExternE Homepage / IPTS Homepage / European Commission

 

Zpravodaj ČNS 6/2000, vydán 17.8.2000 14

Sídlo ČNS: V Holešovičkách 2, 180 00 Praha 8, cns@troja.fjfi.cvut.cz

Sekretariát ČNS: ČNS- H. Plavcová, Škoda Praha a.s., divize Temelín, 37305 Temelín

Prezident: R. Vespalec, tel.: 0618 81 4608, vespar1.edu@mail.cez.cz

Výkonný sekretář: J. Fleischhans, tel.: 0334 773760, jfleisch@temelp2.skodanet.cz