Elektrownia atomowa - koszty i porównania

Po przeczytaniu informacji o "naszym narodowym" projekcie - elektrowni atomowej - w artykule Droga energia z atomu "Rzeczpospolita" 05-07-2009, po którym zrobiło się "gorąco" w innym mediach: energetyka.wnp.pl, bankier.pl, wp.pl stwierdziłem, iż należy przedstwić ceny energii z poszczególnych rodzajów elektrowni.
Nie będę wypowiadał się na temat treści artykułów przedstwionych powyżej, warto tylko nadmienić, że PGE S.A. wydało kolejnego dnia oświadczenie w tym temacie.

W przedstawianiu cen/wskaźników posłużę się materiałami Pana Risto Tarjanne.
Na wykresach przedstawiono dane o elektrowniach m.in. spalających torf (ang. peat). Wynika to z faktu, iż opracowanie z którego pochodzą informacje robione było dla Finlandii, gdzie występują liczne tofowiska. Ceny podawane są na stan 'styczeń 2008 rok'

---

Ekonomiczna żywotność (ang. Economic viability / lifetime) czyli zdolność przedsiębiorstwa do trwałego generowania dochodów została przyjęta na poziomie 40 lat dla elektrowni atomowej a 25 lat dla pozostałych.
---
Co wynika z podanych liczb z tabeli wprowadzającej?
1) Zacznijmy od kosztów produkcji energii elektrycznej bez uwzględniania emisji CO2

fuel costs - koszty paliwa
O&M - (ang. Operation and Maintenance) eksploatacja i obsługa
capital costs - koszty inwestycyjne

Co jest warte zauważenia ilośc godzin pracy poszczególnych elektrowni kształtuje się na 8000 godzin rocznie z wyjątkiem turbin wiatrowych -2200 godzin / rok

Z wykresu jasno widać, że elektrownia atomowa jest najlepszym, najciekawszym - idealnym rozwiązaniem :) - trzeba brać tutaj jednak poprawkę! Cena podawna jest dla warunków, gdzie pieniądze na inwestycje dostarczamy bez spłacania procentów kredytów, gdzie posiadana jest kadra naukowa, techniczna, zaplecze ekspertów do projektu, budowy, obsługi, zarządzania elektrownią. Jak dużą korektę należy przyjąć do cen? hmmmm... poczekajmy do końca wpisu i przedstawionych dalej liczb...

2) Koszty produkcji energii elektrycznej z uwzględnieniem kosztów emisji CO2 - 23€/tCO2

3) Koszty produkcji energii elektrycznej z uwzględnieniem kosztów emisji CO2 - 60€/tCO2

4) wrażliwość ceny energii elektrycznej ze względu na zmianę (symulacje są robione dla cen z pkt.2 czyli przy opłacie za tonę CO2-23€):

• - koszty inwestycyjne (and. investment cost)

• - koszty paliwa (ang. fuel cost)

Koszt paliwa w ogólnych kosztach energii:
* Elektrownia węglowa: 40 %
* Elektrownia gazowa: 65%
* Elektrownia jądrowa: 15 % (10-krotny wzrost cen uranu zwiększy koszt energii elektrycznej zaledwie o 30%)

Na podstawie wykresu można odczytać, iż przy zmianie ceny paliwa o 50%, koszt energii z elektrowni gazowej wzrosłaby o 20€/MWh, z elektrowni węglowej o 13€/MWh, natomiast z elektrowni jądrowej o 2,5€/MWh.

• - cena emisji CO2 (ang. CO2 emission price)

- ilość roboczogodzin pracy elektrowni na pełnej mocy (ang. full-capacity operatiing hours)

W zastawieniu nie uwzględniono energii z turbin waitrowych ze względu srednia ilość godzin pracy z pełna mocą określaną na 2200.

• - czas ekonomicznego użytkowania (ang. economic lifetime)

5) Okres spłaty nakładów dla Elektrowni jądrowej!!! (wg opracowania Pana Risto Tarjanne)

Wstępne koszty dla nowej elektrowni jądrowej o mocy 1500MW (elektrownia w Żarnowcu miała mieć moc ok. 1600MW) wynosi około 4125 milionów euro (2750€/kW) i czas ekonomicznego użytkowania 40 lat. Cena paliwa (5€/MWh) oraz koszty obsługi oraz eksploatacji (10€/MWh). Roczna produkcja elektrowni wyniesie 12TWh, które kosztują elektrownię 180 milionów euro (15€/MWh * 12 000 000 MWh).

Jeżeli sprzedamy 12 TWh energii przy cenie 35€/MWh otrzymujemy 420 milionów €. Przy inwestycji za 4125 milionów € zwrot następuje po 40 latach.

Symulację zwrotu kosztów inwestycji przy różnych cenach za energię (35, 40, 45, 50, 60€/MWh):

Faktem jest, że cytowane dane są opracowaniem produkcji "zagranicznej", ukazującym energetykę jądrową w świetle pozytywnym. Sprawy energetyki odnawialnej i jej wpływu na energetykę Finlandii zostały "przestawone na tor boczny". Dlaczego?

Być może na pewne fakty, np. w przypadku wiatraków w systemie musi pracować odpowiednia rezerwa mocy w systemie elektroenergetycznym na wypadek, gdyby nie występował wiatr.
Wyzwanie dla nas (obecnego społeczeństwa, naukowaców) to znalezienie sposobu na magazynowanie w sposób efektywny dużych ilosci energii. W chwili obecnej w celu zmniejszania rezerw mocy w elektrowniach podejmuje się czynności jak łączenie elektrowni w system elektroenergetyczny a nastepnie łączenie systemów elektroenergetycznych między sobą.

A czym jest ta rezerwa wirująca? Rezerwa wirująca (ang. spinning reserve) - w elektrowniach jest to taka moc rezerwowa, którą można wykorzystać w czasie krótszym niż 10 minut od chwili wydania polecenia.

Pisząc słowa o rezerwie wirującej nie jet moim celem negatywne odniesienie do energetyki wiatrowej, lecz ukazanie problemu utrzymywania mocy w elektrowniach konwencjonalnych gotowych do użycia i jednocześnie "uśpionych". Rezerwa wirująca to nie jest problem nowy i związany z Odnawialnymi Źródłami Energii, ale głównie ze względu na zmienność obciążenia sieci elektroenergetycznej.

Jest sprawą oczywistą, że budowa "prototypu" jest kosztowniejsza i należy na nią poświęcić więcej czasu, energii, uwagi. Takim projektem jest Elektrownia atomowa dla Polski. Wiele się pisze, cytuje, symuluje, odstrasza i chwali w tym temacie. Jednym z pierwszych kroków jest znalezienie "kapitału ludzkiego", czyli specjalistów, inżynierów, kadry menedzerskiej posiadającej wiedzę i doświadczenie w prowadzeniu "atomowego" obiektu. W tej kwestii nie możemy zaprzeczyć bo "najbardziej opłacalną inwestycją państwa jest inwestycja w intelekt społeczeństwa"...

PS. Warto zapoznać się z dokumentem „Strategic Energy Review" przekazującym informacje/analizy wraz z kosztami dla poszczególnych typów elektrowni (również OZE).

cdn...