Dlaczego istnieje w polsce koniecznośĆ budowy elektrowni jądrowych? Wstęp – cel I zakres referatu



Pobieranie 163.12 Kb.
Strona1/4
Data10.05.2016
Rozmiar163.12 Kb.
  1   2   3   4


Jacek Marecki1

Mirosław Duda2



DLACZEGO ISTNIEJE W POLSCE KONIECZNOŚĆ

BUDOWY ELEKTROWNI JĄDROWYCH?



  1. Wstęp – cel i zakres referatu

Celem referatu jest prezentacja i uzasadnienie korzyści dla społeczeństwa, które wynikają z wdrożenia w Polsce wytwarzania energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych. Przedstawiono więc argumenty przemawiające za rozpoczęciem w Polsce budowy tych elektrowni i uruchomienia programu ich rozwoju nie tylko ze względów energetycznych, lecz również ekonomicznych i ekologicznych.

Aspekt energetyczny to przede wszystkim konieczność pokrycia rosnącego zapotrzebowania na energię elektryczną i zapewnienia bezpieczeństwa dostaw tego nośnika energii przy zdywersyfikowanej strukturze energii pierwotnej, potrzebnej do wytwarzania energii elektrycznej, zwłaszcza w obliczu dominującej pozycji głównego dostawcy importowanego gazu ziemnego.

Aspekt ekonomiczny to konieczność uzyskania odpowiedniej struktury źródeł energii elektrycznej, która charakteryzuje się najniższymi kosztami wytwarzania w danych warunkach, zwłaszcza dotyczących ograniczeń potencjału dostaw energii odnawialnej o racjonalnych kosztach oraz zaostrzających się prawnych wymogów ekologicznych.

Aspekt ekologiczny to konieczność zapewnienia takiej struktury źródeł energii elektrycznej, która nie tylko umożliwia spełnienie prawnych wymogów ekologicznych, ale również zapewnia uzyskanie minimalnego poziomu zanieczyszczeń środowiska na danym etapie rozwoju technologii wytwarzania energii. Jest to tzw. zasada ALARA (As Low As Reasonable Achievable), którą w odniesieniu do bezpieczeństwa jądrowego stosuje się przy projektowaniu elektrowni jądrowych.

W referacie przedstawiono prognozę zapotrzebowania na energię elektryczną w okresie do 2030 r., uwzględniającą przewidywane scenariusze rozwoju gospodarczego i technologicznego Polski oraz optymalne struktury źródeł energii elektrycznej dla przewidywanych warunków ekonomicznych i ekologicznych gospodarki, w tym cen podstawowych nośników energii pierwotnej i możliwości finansowania inwestycji w warunkach funkcjonowania konkurencyjnego rynku energii elektrycznej. W rachunku optymalizacyjnym rozpatrzono możliwości pokrycia zapotrzebowania na energię przez elektrownie i elektrociepłownie systemowe na węgiel kamienny i brunatny oraz elektrownie opalane gazem przy założeniu spełnienia zobowiązań Polski, dotyczących rozwoju odnawialnych źródeł energii w zakresie istniejącego potencjału tych źródeł.

Dodatkowo przedstawiono porównanie tzw. kosztów zewnętrznych wytwarzania energii elektrycznej w źródłach klasycznych i jądrowych, które obejmują m.in. koszty wynikające z zagrożeń zdrowotnych, związanych ze spalaniem paliw organicznych i emisją zanieczyszczeń (SO2, NOx i pyłów) do atmosfery oraz skutki efektu cieplarnianego dla środowiska, wynikającego z emisji CO2. W odniesieniu do źródeł jądrowych przedstawiono ocenę zagrożenia dla społeczeństwa i środowiska podczas eksploatacji elektrowni jądrowych oraz składowania odpadów promieniotwórczych.


  1. Stan obecny i prognoza zapotrzebowania na energię w Polsce




  1. Uwagi wstępne

Uzasadnienie potrzeby rozwoju energetyki jądrowej wymaga opracowania profesjonalnych prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną w rozpatrywanym okresie w strukturze energii finalnej, która zależy od charakteru i tempa rozwoju gospodarki narodowej.

W niniejszym referacie wykorzystano wyniki pracy analityczno-prognostycznej [6], która została wykonana przez Agencję Rynku Energii S.A. przy współpracy ekspertów Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej. W pracy tej wykorzystano komputerowe modele symulacyjne zarówno do odzwierciedlenia mechanizmów w sektorach gospodarczych, jak i sektorze energetycznym.


  1. Energochłonność i elektrochłonność gospodarki w Polsce i Unii Europejskiej w latach 1990-2004

Podstawą prognoz zapotrzebowania na energię elektryczną była analiza stanu obecnego zaopatrzenia w energię i porównania z innymi krajami. Dla Polski krajami odniesienia w sposób naturalny są kraje Unii Europejskiej. Istotne jest porównanie wskaźników zużycia energii pierwotnej i finalnej na mieszkańca i na jednostkę Produktu Krajowego Brutto. Szczególnym wskaźnikiem charakteryzującym poziom rozwoju gospodarki i społeczeństwa jest zużycie energii elektrycznej na mieszkańca oraz na jednostkę Produktu Krajowego Brutto.

W Polsce średnioroczne zużycie energii pierwotnej na mieszkańca w okresie ostatnich dziesięciu lat, dzięki wykorzystaniu rezerw rynkowej transformacji gospodarki utrzymywało się na poziomie ok. 2.5 toe/Ma mimo wzrostu PKB, podczas gdy w krajach Unii Europejskiej (UE) zużycie to rosło i pod koniec roku 2003 wyniosło ok. 4.0 toe/Ma (rys. 1).


Źródło: IEA, OECD: Energy Balances of OECD Countries


Rys. 1. Zużycie energii pierwotnej na mieszkańca w Polsce i UE





Źródło: ARE S.A.: Bilanse energii pierwotnej
Rys. 2. Poziom i struktura zużycia energii pierwotnej w Polsce okresie 1994-2003


Rys. 3. Porównanie struktury zużycia energii pierwotnej w Polsce (2004 r.) i Unii Europejskiej(2003 r.)
W strukturze zużycia energii pierwotnej w Polsce występuje dominacja paliw stałych, co ze względu na emisję CO2, stwarza znacznie trudniejsze warunki ekologiczne dla krajowego sektora energetycznego w porównaniu do Unii Europejskiej (rys. 3).

Energochłonność gospodarki narodowej Polski wyrażona stosunkiem zużycia energii pierwotnej do wartości PKB, liczonej w USD wg bankowego kursu wymiany, była w roku 1994 czterokrotnie wyższa od średniej w UE, natomiast w roku 2003 już tylko 2.8-krotnie wyższa. Świadczy to o dużym dotychczasowym wpływie transformacji gospodarki na zwiększenie produktywności energii oraz o istniejących jeszcze rezerwach w tym zakresie.

Analogicznie, dzięki efektowi transformacji, pomimo wzrostu gospodarczego po roku 1996 zużycie energii finalnej w Polsce zmalało (rys. 4). Struktura energii finalnej wykazuje jednak nadal niskie udziały szlachetnych (wysokowydajnych) nośników energii, jakimi są energia elektryczna i gaz, i stosunkowo wysoki udział ciepła sieciowego, co jest specyfiką polskiej energetyki.


Źródło: ARE S.A.: Bilanse energetyczne Polski
Rys. 4. Zużycie energii finalnej w Polsce w podziale na nośniki



Źródło: IEA, OECD: Energy Balances of OECD Countries
Rys. 5. Zużycie energii elektrycznej na mieszkańca w Polsce i UE
Zużycie energii elektrycznej na mieszkańca w Polsce jest znacznie niższe niż średnio w UE (rys.5). W ostatnim okresie zużycie prawie się nie zmienia dzięki efektowi transformacji. W UE zużycie energii elektrycznej wzrasta, a zatem wzrasta również różnica między zużyciem na mieszkańca tego nośnika energii pomiędzy UE a Polską. Należy się spodziewać, że po wyczerpaniu rezerw transformacji rynkowej zapotrzebowanie na energię elektryczną w Polsce będzie wzrastać stosownie do tempa rozwoju gospodarki i zmian jej struktury na mniej energochłonną oraz tempa wdrażania energooszczędnych technologii.





Źródło: Agencja Rynku Energii SA

Rys. 6. Struktura energii pierwotnej dla źródeł energii elektrycznej w Unii Europejskiej i w Polsce w 2004 r.
Struktura energii pierwotnej dla źródeł energii elektrycznej w Polsce jest zdominowana przez węgiel kamienny i brunatny w odróżnieniu od struktury tej energii w Unii Europejskiej (rys. 6). Stwarza to nie tylko poważne problemy ekologiczne, związane z emisją dwutlenku siarki, tlenków azotu i dwutlenku węgla, lecz również problemy bezpieczeństwa dostaw z powodu praktycznie braku dywersyfikacji paliw, chociaż są to paliwa krajowe.


  1. Prognoza zapotrzebowania na energię do 2030 r.

Do opracowania prognozy zapotrzebowania na energię w pracy [6] wykorzystano prognozę rozwoju gospodarczego wykonaną przez Instytut Badań nad Gospodarką Rynkową [7]. Prognoza ta obejmowała okres do 2025 r. W wyniku konsultacji z ekspertami krajowymi i Międzynarodowej Agencji Energii Atomowej zrezygnowano w niej z uwzględniania cykliczności rozwoju gospodarki, przyjmując założenie, że w prognozie długoterminowej wahania cykliczne mieścić się będą w granicach przewidywanych scenariuszy rozwoju gospodarczego kraju.

Prognozę zapotrzebowania na energię finalną, w tym na energię elektryczną, opracowano dla trzech scenariuszy rozwoju gospodarczego: bazowego, optymistycznego i pesymistycznego. Scenariusz bazowy skonstruowano przy założeniu [7], że:


  1. Krajowa sytuacja polityczna będzie się powoli stabilizować, co oznacza dochodzenie do czteroletnich naturalnych cykli politycznych i wymiany ekip rządowych z kontynuacją linii polityki gospodarczej, realizowanej poprzez poprzedników.

  2. Sytuacja międzynarodowa będzie stabilna, a konflikty zbrojne na Bliskim Wschodzie będą powoli wygasały, co przyczyni się do ustabilizowania cen na rynkach paliwowych. Koniunktura gospodarcza u najważniejszych partnerów gospodarczych będzie stosunkowo dobra.

  3. Wystąpi umiarkowanie wysoki wzrost gospodarczy Polski do roku 2030, na który będą oddziaływały pozytywne efekty członkostwa Polski w UE, w tym konwergencji i wysokiej absorpcji funduszy unijnych.

  4. Nastąpi kontynuacja napływu inwestycji zagranicznych oraz wzrost eksportu na rynki UE na umiarkowanie wysokim poziomie.

  5. Polska przystąpi do Systemu ERM-II (Exchange Rate Mechanism) około roku 2008, do strefy euro w latach 2010 - 2011.

  6. Względna równowaga budżetowa zostanie osiągnięta przed rokiem 2008.

  7. Bilans handlowy (eksport netto) będzie w tendencji ujemny.

  8. Bezrobocie będzie powoli redukowane i nastąpi zwiększenie współczynnika aktywności zawodowej.

Scenariusz optymistyczny przewiduje, że wzrost gospodarczy będzie przyspieszony m.in. dzięki znoszeniu barier biurokratycznych dla przedsiębiorców oraz upraszczaniu systemu regulacji gospodarczych, co będzie wymagać większości parlamentarnej, nastawionej proreformatorsko. Należy podkreślić, że scenariusz optymistyczny odpowiada w dużej części scenariuszowi rozwoju, przyjętemu w „Polityce energetycznej Polski do 2025 r.” Scenariusz pesymistyczny może wystąpić, jeśli do władzy dojdą siły polityczne o tendencjach antyreformatorskich lub populistycznych i utrzymają się przy władzy przez co najmniej 8 lat.



W prognozie gospodarczej przyjęto, że podstawowe tendencje obserwowane od początku rynkowej transformacji gospodarki będą kontynuowane, jednak w stopniu mniejszym, niż miało to miejsce dotychczas: w dalszym ciągu będzie następować zwiększanie udziału usług w strukturze PKB przy jednoczesnym zmniejszaniu udziału przemysłu i rolnictwa. W ten sposób struktura gospodarki polskiej będzie przybliżać się do struktur gospodarek krajów wysoko rozwiniętych. Zmiany strukturalne będą także dokonywały się w obszarze przemysłu. Wystąpi wzrost udziału przemysłu przetwórczego w tworzeniu wartości dodanej tego sektora gospodarki. Pozostałe działy, przede wszystkim górnictwo węgla, będą generowały relatywnie mniejszą część PKB niż obecnie.

Tabela 1. Prognoza średniorocznych przyrostów PKB

Scenariusz

2004-2010

2011-2015

2016-2020

2021-2025

2026-2030

Pesymistyczny

3.44

2.73

2.90

2.96

2.95

Bazowy

4.15

4.56

5.11

5.14

4.93

Optymistyczny

4.79

5.85

6.48

6.31

5.85


Tabela 2. Prognoza PKB na 1 mieszkańca (tys. PLN ‘2002) wg [6]


Scenariusz

2010

2015

2020

2025

2030

Pesymistyczny

27.080

31.210

36.390

42.830

50.790

Bazowy

28.420

35.780

46.390

60.630

79.070

Optymistyczny

29.660

39.700

54.910

75.840

103.320

Statystyka energochłonności oraz projekcje scenariuszy makroekonomicznych były podstawą do projekcji zapotrzebowania na energię użyteczną (model MAED) i finalną (model BALANCE) – w tym energię elektryczną. Zgodnie z wynikami obliczeń modelowych [6] przewiduje się, że zapotrzebowanie na finalną energię elektryczną wzrośnie do 2030 r. dla scenariusza bazowego o 94%, dla scenariusza optymistycznego o 152%, a dla scenariusza pesymistycznego tylko o 35%. Jak należało się spodziewać, najszybciej wzrośnie zapotrzebowanie na energię elektryczną w usługach oraz w gospodarstwach domowych (tab.3).



Wskaźniki elastyczności zużycia energii elektrycznej względem PKB3 (tab.4) dla bazowego scenariusza rozwoju są niższe w okresie do 2010 r. niż w dekady 2010-2020. Jest to wynik działającego jeszcze efektu transformacji, którego wpływ w dalszych latach ulega zmniejszeniu. W następnych dekadach wystąpi kolejne obniżenie współczynnika elastyczności ze względu na przewidywane wdrażanie nowych energooszczędnych technologii – zgodnie z polityką energetyczną Unii Europejskiej. Odpowiednio będą ulegać zmniejszeniu wskaźniki elektrochłonności PKB.

Tabela 3. Zapotrzebowanie na finalną energię elektryczną [TWh ] dla bazowego scenariusza rozwoju w podziale na sektory gospodarki


Sektor gospodarki

2003

2010

2015

2020

2025

2030

Przemysł i budownictwo

39.2

40.2

43.1

54.3

54.3

59.9

Transport

4.8

4.6

4.6

4.7

5.0

5.2

Rolnictwo

4.3

4.4

4.5

4.7

4.7

4.8

Usługi

28.1

33.8

39.4

47.8

58.3

71.4

Gospodarstwa domowe

22.6

24.1

27.7

33.4

41.1

50.6

KRAJ

98.8

107.1

119.3

144.9

163.4

191.8



Rys. 7. Prognoza zapotrzebowania na energię finalną elektryczną w podziale na sektory gospodarki dla bazowego scenariusza rozwoju [6]

Tabela 4. Prognozowane wskaźniki elastyczności zużycia energii elektrycznej względem PKB dla bazowego scenariusza rozwoju [6]


Lata

2004-2010

2011-2020

2021-2030

2004-2030

Współczynnik elastyczności

0.277


0.635

0.565

0.525




  1. Prognoza struktury źródeł energii elektrycznej




    1. Istota metody prognozowania struktury źródeł

Do opracowania optymalnej ekonomicznie prognozy struktury źródeł w pracy [6] wykorzystane były metody i modele rekomendowane przez MAEA. Wykorzystano projekcje wytwarzania energii elektrycznej z odnawialnych źródeł energii (OZE) i kogeneracji, wynikające z zobowiązań Polski i analizy możliwości ich realizacji przy uwzględnieniu potencjału tych technologii. Optymalizacją objęto źródła systemowe wykorzystując model WASPIV, który pozwala na ustalenie struktury źródeł o minimalnych zdyskontowanych kosztach wytwarzania przy uwzględnieniu optymalnej rezerwy mocy w systemie elektroenergetycznym. W pierwszym etapie określono strukturę optymalną kosztowo, która następnie była poddana analizie wrażliwości na przyjęte założenia i weryfikowana z punktu widzenia możliwości finansowania niezbędnych inwestycji. Weryfikacja ta powodowała korekty założeń do obliczeń optymalizacyjnych w celu uzyskania struktury źródeł o większym prawdopodobieństwie jej realizacji w warunkach rynkowych.


3
Rys. 7. kres i narzędzia analizy

.2. Podstawowe założenia dla prognozy struktury nowych źródeł systemowych






  1   2   3   4


©absta.pl 2019
wyślij wiadomość

    Strona główna