Czym różni się budowa elektrowni jądrowej od budowy elektrowni węglowej?

Wobec czekającej nas budowy elektrowni jądrowych i informacji o trudnościach jakie występują w realizacji reaktora EPR o mocy 1600 MWe w elektrowni jądrowej Olkiluoto w Finlandii, warto zdać sobie sprawę, czemu budowa elektrowni jądrowej jest trudniejsza, wymaga więcej czasu i większych nakładów inwestycyjnych niż budowa elektrowni konwencjonalnej.

Pierwszym zasadniczym powodem jest to, że elektrownię jądrową budujemy mając na celu nie tylko produkcję energii elektrycznej, ale przede wszystkim zapewnienie jej bezpieczeństwa we wszystkich stanach eksploatacyjnych i po możliwych awariach. W elektrowniach II generacji przyjmowano, że elektrownia musi być bezpieczna, jeśli wystąpi nieoczekiwane uszkodzenie jednego elementu a jednocześnie uszkodzenie innego, najbardziej potrzebnego w razie awarii elementu lub systemu, mającego za zadanie opanować skutki tego pierwotnego uszkodzenia. Dzięki przyjmowaniu dużych zapasów bezpieczeństwa, starannemu projektowaniu i budowie elektrowni taka definicja awarii obejmuje przypadki zdarzające się tak rzadko, jak raz na 10 tysięcy lat. W elektrowniach III generacji- które będziemy budowali w Polsce - rozpatruje się jeszcze mniej prawdopodobne awarie, mogące zdarzyć się raz na milion lat. I elektrownia musi być zbudowana tak, by nawet po takiej ciężkiej awarii pozostała bezpieczna i nie spowodowała zagrożenia dla ludności i personelu.
Ale to wysokie bezpieczeństwo kosztuje, bo na miejsce jednego systemu bezpieczeństwa buduje się trzy lub cztery systemy, z których każdy wystarcza, by ochronić ludność przed skutkami awarii nawet, gdy wszystkie pozostałe zostaną uszkodzone. Przykładem może być elektrownia z reaktorem EPR. Są tam cztery systemy bezpieczeństwa o najwyższej niezawodności, rozmieszczone w czterech budynkach po czterech stronach obudowy bezpieczeństwa mieszczącej reaktor, a jeden z nich wystarcza, by reaktor pozostał bezpieczny. Nawet atak terrorystyczny z użyciem największego samolotu nie może zniszczyć więcej niż jeden system - a obudowa bezpieczeństwa samego reaktora jest tak potężna, że wytrzymuje uderzenie każdego samolotu.
Elektrownia Jądrowa jest odporna nie tylko od zewnątrz - cała jej konstrukcja, od paliwa począwszy, nastawiona jest na utworzenie barier chroniących przed wyjściem na zewnątrz substancji radioaktywnych.
To zadanie - zatrzymania substancji radioaktywnych wewnątrz elektrowni - jest realizowane tak skutecznie, że natężenie promieniowania poza elektrownią jest pomijalnie małe. Ale to kosztuje - urządzenia elektrowni wykonywane są z materiałów o najwyższej jakości, projektowane z zapasami bezpieczeństwa większymi niż w jakiejkolwiek innej dziedzinie, w razie awarii same przyjmują położenie zwiększające bezpieczeństwo, a systemy kontroli zapewniają detekcję wszelkich odchyleń od stanu wymaganego przepisami.
Elektrownia pracuje bardzo długo- obecnie projektuje się ją na 60 lat. A dostępność jej układów w czasie eksploatacji jest ograniczona. Dlatego elektrownię jądrową trzeba budować od początku przy zachowaniu najwyższej jakości. Oznacza to wielokrotne kontrole przy produkcji urządzeń i wykonawstwie elektrowni, a w razie wykrycia odchyleń - poprawianie błędów bez taryfy ulgowej. W Olkiluoto na przykład okazało się, że rurociągi obiegu pierwotnego dostarczone na miejsce budowy wytrzymują wprawdzie próby ciśnieniowe, ale ich struktura charakteryzuje się zbyt dużymi rozmiarami ziaren, co może utrudnić potem - w ciągu 60-letniej eksploatacji - kontrolę ultradźwiękową dla wykrycia ewentualnych drobnych pęknięć. I Finowie zdecydowali, że trzeba już wykonane rurociągi odesłać do przekucia, bo opóźnienie budowy o kilka miesięcy ma mniejsze znaczenie niż niezawodna, bezpieczna praca przez 60 lat.
Podobne stanowisko zajmowali nasi inżynierowie w czasie budowy w Żarnowcu pierwszej polskiej elektrowni jądrowej. I nasz przemysł potrafił spełnić najwyższe wymagania jakości - produkowaliśmy wówczas niemal wszystkie urządzenia elektrowni, z wyjątkiem paliwa jądrowego i zbiornika samego reaktora. Od tamtej pory profil produkcyjny naszego przemysłu uległ zmianie, ale możemy oczekiwać, że i dla nowych elektrowni jądrowych będziemy z czasem produkowali ich wyposażenie. A firmy budowlane już obecnie zbierają potrzebne doświadczenie - w Olkiluoto pracuje ponad 3000 Polaków, z czego 1000 zatrudnionych przez firmy polskie, a 2000 przez firmy zagraniczne. Gdy przyjdzie pora na budowę elektrowni jądrowej w Polsce- będziemy potrafili w niej uczestniczyć.

Poważną trudnością w czasie budowy może być zmiana wymagań dozoru jądrowego. Zdarzyło się to w przeszłości w USA po awarii w elektrowni jądrowej Three Mile Island. Nie spowodowała ona wprawdzie żadnych szkód zdrowotnych wśród personelu ani ludności, ale dała impuls do podniesienia wymagań bezpieczeństwa. Przeróbki w trakcie budowy pociągnęły za sobą duże opóźnienia budowy powstających wówczas w USA reaktorów i wzrost kosztów, o którym do dziś pamięta przemysł jądrowy i na który powołują się przeciwnicy twierdzący, że elektrownie jądrowe są za drogie. Obecnie sytuacja na szczęście jest inna - po pół wieku rozwoju wymagania bezpieczeństwa są już wykrystalizowane i nie grożą nam ich zmiany w czasie budowy.
Nakłady inwestycyjne na elektrownię jądrową są wyższe niż na węglową. Według zawartego w styczniu 2010 międzynarodowego kontraktu na budowę 4 bloków o łącznej mocy 5600 MWe koszt jednostkowy to 2,5 mln euro za MW mocy zainstalowanej. Cena ta obejmuje wszystkie prace przy budowie łącznie z pierwotnym wsadem paliwowym. Jest to więcej niż koszty elektrowni węglowej, oceniane obecnie (bez instalacji CCS) na 1.5 mln euro za MW, ale za to koszty paliwowe w elektrowni jądrowej są dużo niższe, co zapewnia opłacalność energetyki jądrowej. A dobrze zbudowana elektrownia jądrowa pozostaje bezpieczna i przez całe życie - ponad pół wieku - zapewnia nam energię elektryczną z zachowaniem czystego powietrza, czystej wody i gleby.

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę