Paks II egy atompárti szaki szemével

Köszönet a !!!444!!! oldalnak belebotlottam Dr. Ősz János egyetemi docens (BME Energetikai Gépek és Rendszerek Tanszék) február 3-án kelt írásába, amit nem átallok most szó szerint megosztani. A tanár úr atompárti. Ez a blog nem, és nem is értek egyet mindennel, amit ír. Amiért mégis közzéteszem, mert nincs benne politika, annak ellenére, hogy nem megújuló párti, nagyon fontos és értelmes érveket sorakoztat fel. A szakmai érvek pedig minden értelmesen gondolkodó, jövőt formáló embert meg kellene, hogy hassanak. A dokumentumot nem rövidítem, nem kivonatolom, mert tényleg el kell olvasni a 3 oldalt (főleg, hogy a 6. ponttól kezd igazán érdekessé válni).

„Paks II irracionális közbeszédéhez azért kívánok hozzászólni, hogy az elmúlt 30 év energetikai tévedéseit (Bős-Nagymaros, a földgáz-felhasználás jelentős növelése) ne ismételjük meg. Illúzióm nincs, a magyar társadalmat (politikát, médiát, humán értelmiséget, közvéleményt) a szakmai szempontok nem érdeklik, csak az, hogy a hozzászólás a jobb vagy baloldal érveit igazolja részben vagy egészben.

1./ Paks II csak a hazai villamos energetikát, a magyar energetika ~35 %-át érinti, és nem érinti a hő és üzemanyag energetikát. Magyarország ~1100 PJ/év primerenergia-felhasználása megoszlik a három szekunder energiahordozó, a villany (350-400 PJ/év), hő (350-400 PJ/év) és üzemanyag (250-300 PJ/év) között.
A magyar hálózatra adott villamos energia (140-150 PJe/év) ~40 %-át (~60 PJe/év) Paks I állítja elő, miközben az elmúlt két évben az import részaránya ~30 %-ra nőtt. A lakossági és kommunális hő 70-80 %-át földgáz látja el, míg a döntően kőolajból előállított üzemanyagok hazai felhasználása 110 PJ/év.

2./ Az ellenzők Paks II-vel az energiahatékonyságot állítják szembe, aminek meghatározó területe a fűtési hő. A villamosenergia-ellátás is hatékonyabbá tehető, de gazdaságunk vágyott jövedelemtermelő képességéhez a villamosenergia-felhasználás jelentősebb, az üzemanyag-felhasználás kisebb növekedése és a hőfelhasználás jelentős csökkentése tartozik úgy, hogy 2030-ig a primerenergia-felhasználásunk változatlan maradjon. Az épületek szigetelésével, új nyílászárókkal, kisebb fűtési és új szellőzési rendszerrel legalább 30-50 %-kal (45-70 PJ/év) kívánjuk a fűtési hőt mérsékelni, aminek költsége nagyságrendileg azonos Paks II-vel. A fűtési hőfelhasználás csökkentése a tüzelőanyagok (földgáz, tűzifa, szén) megtakarítását eredményezi, tehát független a villanytól. A 4,3 millió hazai lakásból csak 0,06 millió villanyfűtésű, míg pl. Norvégiában a lakások közel 80 %-át vízerőművekben előállított villamos energiával fűtik.

3./ A villamos energia hő és atomerőművekben valamint megújuló energiaforrásokból (vízerőművek, szélerőmű-parkok, naphőerőművek, fotovoltaikus napelemek, geotermikus és biomassza fűtőerőművek) állítható elő. Az előállított és import villamos energiát különböző feszültségszintű, hazánkban ~160 ezer km hosszú távvezeték-hálózat juttatja el az ~5,2 millió fogyasztóhoz.
A villamos energia a legjobb használati értékű szekunder energiahordozó, minden energiaigényt (hajtás, hűtés, fűtés, világítás, információtechnika) kielégíthet, és a mai modern civilizált világ elképzelhetetlen nélküle. A villamos energia speciális termék, mert minden időpillanatban biztosítani kell a hálózati veszteségekkel csökkentett termelés valamint a fogyasztás teljesítménymérlegét a frekvencia szabályozási tartományában (50±0,05 Hz). A mérleg a nap 24 órájában a szezonális (tél, nyár) munkanap és hétvége minimális és maximális teljesítménye között változik.
A villamos energia nem (alig) tárolható. Az akkumulátorok a villamos energiát kémiai energiaként tárolják, de teljesítményük kicsi (<1-10 MWe). A szivattyús-tározós, ill. újabban levegő-tározós erőművekben több száz MWe potenciális, ill. belső energiaként oda- visszaalakítással tárolható.
A rendszerirányító szabályozza az országos rendszer pillanatnyi villamos teljesítményét, és más-más erőmű elégítheti ki az időben változó teljesítményt, ezért eltérő az alap, menetrendtartó és csúcs villamos energia ára.

4./ Egy felmérés szerint a világ közvéleményének kb. 95 %-a elfogadja, hogy a szén-dioxid kibocsátás növekedése globális felmelegedést okoz, míg 20-30 évvel ezelőtt ez csak kb. 70 % volt. A szén-dioxid kibocsátás karbonmentes atomerőművekkel és megújuló energiaforrásokkal egyaránt csökkenthető.
Gyakran elhangzik, hogy Paks II alternatívája a szélerőmű-parkokban és napelemekkel előállított villamos energia, csakhogy nagyobb teljesítményük befogadásához a magyar villamosenergia-rendszerből (VER) hiányzik a gyors teljesítményváltoztatásra képes, környezetvédők által elvetett vízerőmű kapacitás.
A hazai szakemberek gyakran hangoztatják, hogy a megújuló villamos energia csak támogatással versenyképes, továbbá ki kell építeni a kiegyenlítő erőmű kapacitását is. A szélerőmű-parkokban előállított villamos energia 20 év után ma számos országban versenyképes, és a napelemek is közel vannak a versenyképességhez. E technológiák valóban igényelnek gyors teljesítményváltoztató kiegyenlítő erőműveket, de Paks II 1200 MWe blokkteljesítményéhez is nagyobb szekunder tartalék tartozik, mint Paks I 500 MWe-jához.

5./ Az erőműveket mindig a jövőnek építjük, ezért teljesen értelmetlen a mai villamosenergia-árakkal összehasonlítani. A gazdasági számításokat a villamosenergia- termelő technológiákkal összevetve mai árakkal és feltételezett jövőbeli környezettel végzik. E számítások szerint az atomerőműben termelt villamos energia egységköltsége a legkisebb, beruházási költsége a legnagyobb.
A megújuló energiaforrásoknál néhány éve találkozhattunk először az „aranyvég” (golden end) fogalmával. Ez azt jelenti, hogy az erőművek a tőkeköltségük visszafizetése után csak üzemi és karbantartási (O&M) költségükkel vesznek részt az árversenyben. Az Atlantic Council felmérése szerint az EU hőerőműveinek 62 %-a 30 évnél idősebb, tehát az alacsonyabb (30-50 €/MWhe alap, 50-80 €/MWhe csúcs) villamosenergia-árakat a koros blokkok O&M költsége és nyeresége eredményezi. Ugyanebbe a kategóriába tartozik az előző generációk által létesített Paks I is, hiszen tőkeköltségének visszafizetése lényegében megtörtént, és a hátralévő 20 évben O&M költségével és nyereségével állítja majd elő a villamos energiát (jelenleg 42 €/MWhe). Ugyanez a mátrai 215 MWe-os lignitblokkokról is elmondható.
Az új, jó hatásfokú hőerőművekben előállított villamos energia ára viszont 2008 óta versenyképtelen, mert egyrészt a hitelt kamattal együtt törleszteni kell (szénerőművek), másrészt a földgáz Európában drága (lásd gönyűi és dunamenti kombinált gáz-gőz blokkot). Németországban az új szénerőmű blokkokat a jövő érdekében a hiteltörlesztés erejéig támogatják.
De ez az időszak a koros blokkok elhasználódásával 5-10 év alatt véget ér, és akkor megnő a villamosenergia-ár, főleg teljesítményhiányos időszakokban, így e megépült erőművek ismét versenyképesek lesznek.

6./ Ha az erőműveket a jövőnek építjük, akkor olyan tulajdonságú blokkokat kell létesíteni, amelyek megfelelnek a jövő követelményeinek. A villamosenergia-ellátás két eltérő jövőképe fogalmazódott meg a fejlett országokban. Az egyik, a hazai szakemberek többsége által is „látott” jövő, az atomerőmű nagy időbeli kihasználtsága, alaperőműként való üzemeltetése, ami Paks I eddigi üzemét vetíti a jövőbe egy „bezárkózó” magyar VER-ben.
A másik az országok közötti határkeresztező kapacitások kiépülésével nagy VER létrejötte, amelyben a magyar csúcskapacitás (6500 MWe) kb. tizede pl. a V-4 országok együttüzemelő (~90.000 MWe) kapacitásának. Az elmúlt néhány év magyar importja – korlátos határkeresztező kapacitások mellett – az együttműködő VER-t vetíti a jövőbe.
A megújuló villamos energia kontinentális méretben válik egyre versenyképesebbé. Az USA-ban a keleti és nyugati óceáni szélerőmű-parkok (időbeli kihasználtságuk 40-45 % a szárazföldi 25-30 %-al szemben) és a déli naphőerőművek villamos energiája egyenáramú vezetéken, minimális veszteséggel szállítható az eltérő időzónákba. Ugyanez az elv fogalmazódott meg az EU fejlett országaiban is, és ~10 ezer km hosszú egyenáramú vezeték már Európában is működik. Ma ±5 % hibahatáron belül előre jelezhető a szélerőmű-parkok másnapi teljesítményének menetrendje.
A lakossági és közüzemi fotovoltaikus napelemek időszakos villamosenergia-termelése jelentősen mérsékelheti e fogyasztók VER-től igényelt villamos teljesítményét a kis és középfeszültségű okos hálózatokkal, akkumulátoros tárolással. Az együttműködő VER-ben a megújuló villamos energia üzemköltsége lesz a legkisebb, ezért amikor rendelkezésre áll, akkor ez kerül felhasználásra, amivel menetrendtartó tartományba tolhatja az atomerőműblokkokat. Ezért a ma tervezett atomerőműblokkokra megfogalmazták a gyors teljesítményváltoztatás követelményét 50-100 % tartományban.

7./ Az orosz AES-1200 atomerőműblokkot alapüzemre tervezték, ezért gyors teljesítményváltoztatásra alkalmatlan, míg a versenytárs PWR blokkok alkalmasak. Elődjét, a VVER-1000 blokkot az akkori magyar nukleáris szakma 1987-ben elvetette, és „nem a rendszerváltozás söpörte el”. A VVER-1000 blokk továbbfejlesztett változata az AES-1200, a blokk több maradt hibájával.
Paks I (4 db VVER-440 blokk) az akkori magyar szaktudással, „nyugati” nukleáris tisztasággal, kétéves késéssel került üzembe, majd kb. tíz év alatt a fejlett országok berendezéseivel (pl. irányítástechnika, biztonságnövelő intézkedések, vízüzem, stb.) javultak műszaki-biztonsági jellemzői.
Valós orosz előny, hogy egy telephelyre az üzemeltetés biztonsága érdekében azonos VVER blokkok létesüljenek, továbbá a hazai beszállítás részaránya minél nagyobb legyen, bár a közölt 40 % túlzó. Már a VVER-440-nél is a magyar energetikai gépgyártás méretbeli korlátai akadályozták a nagyobb beszállítást, és főleg tartály (víztisztító) berendezések voltak hazai gyártásúak. (A sajtóban említett kazetta-átrakó és szivattyúk marginális berendezések.) Azóta a magyar energetikai gépgyártás leépült, ill. külföldi tulajdonú, hatékony, szűk területei épültek fel (pl. turbinalapát-gyártás). Nagy kérdés, hogy az orosz gyengébb berendezések, rendszerek milyen mértékben válthatók ki a fejlett országok jobb berendezéseivel, rendszereivel, és ezt az oroszok hajlandók-e finanszírozni?
A PWR atomerőműblokk olyan „nyugati” szakmakultúrát (pl. tervezési filozófia, illeszkedés a jövőbeli zárt üzemanyag-ciklushoz, irányítástechnika, anyagminőségek, vízüzem, lényegesen kisebb üzemeltető létszám, stb.) ígért, amely miatt érdemes lett volna a két szakmakultúra tízéves egyidejű létezésének többletkockázatát felvállalni. Igaz a PWR blokkok hazai beszállítása – a minőségi követelményeik miatt – a nullához közelített volna.

8./ Az AES-1200 atomerőmű létesítésének tervezett költsége 12 milliárd € (20 % magyar és 80 % orosz hitel), ill. 15 milliárd $, ami 6,25 millió $/MWe fajlagos beruházási költségnek felel meg (2013. évi áron). Ez 1,0-1,5 millió $/MWe-al drágább (ország kockázati és korrupciós felár?) a fejlett országok 4-5 millió $/MWe fajlagos beruházási költségénél. Nem érthető, hogy hazánkban miért drágábbak a beruházások, mint a fejlett országokban. (Dél-Koreában a beruházási költségek évtizedeken keresztül kisebbek voltak, mint a fejlett országokban.)
A belépő atomerőműben előállított villamos energia (2013 évi árakon, 30 éves leírással) számított egységköltsége 90-100 €/MWhe ami a belépése pillanatában – nagy egységteljesítménye miatt – a legnagyobb mértékben növeli majd meg az akkori termelői átlagárat, miközben későbbi növekménye a legkisebb lesz (mai termelői átlagár 60 €/MWhe).

Összefoglalva Magyarországon, 50-60 évig szükséges a karbonmentes nukleáris villamos energia 35-40 %-os részaránya. Az elmaradt tender több szempontból káros, mert tovább rombolja a szakma hitelességét társadalomban, hiszen – a közbeszédben „szakmailag alátámasztva” – a rosszabb típust, drágábban választottuk, és ez fokozza lemaradásunkat az EU fejlett országaitól.