Problemy innych państw z dostępnością wody do chłodzenia powinny stanowić dla nas solidny materiał poglądowy, jak definiować energetykę jądrową w naszym systemie elektroenergetycznym. Jakich szukać rozwiązań i technologii. Nie lekceważmy tego problemu! Niech położenie pierwszej naszej elektrowni nad morzem nie tworzy fałszywego poczucia, że problem generalnie jest rozwiązany…
Upały w Europie mają czasem dość dramatyczne konsekwencje dla energetyki jądrowej. Bądźmy uczciwi, nie dla całej. Jeszcze pod koniec lipca szacowano, że ograniczenia w pracy dotyczyły 15 reaktorów w 6 elektrowniach w Europie. Sytuacja jest trudna, a niektórych państwach, wręcz dramatyczna. Prognozy na najbliższe dni nie dają wielu powodów do optymizmu, nie dziwią więc informacje o różnych ekstraordynaryjnych działaniach podejmowanych z myślą o zachowaniu produkcji w poszczególnych elektrowniach. Równie ważne jest bezpieczeństwu i ochrona środowiska. Szczególnie trudną sytuację mają państwa lokujące swoje jednostki nad Dunajem, choć nie wszystkie kraje przez, które przepływa „Rzeka stolic” borykają się z takimi samymi wyzwaniami. Jak to wygląda w poszczególnych państwach?
Francja
Zaczynamy od kraju, który najintensywniej korzysta z energetyki atomowej. Ma też najdłuższy staż walki z problemami związanymi z dostępnością wody do chłodzenia jednostek. Znaczna część reaktorów położona jest w głębi kraju i niskie stany rzek wywołane suszami to tradycyjnie powód do alertu. Warto zauważyć, że nie wszystkie bloki są chłodzone bezpośrednio wodą rzeczną, czasem stosowane są chłodnie kominowe (zdarzają się naprawdę imponujące konstrukcje). Ale także wtedy woda z rzek jest niezbędna w złożonym procesie chłodzenia jednostek. W takich przypadkach niebezpieczeństwo dla środowiska wiąże się z rosnącą w wyniku procesów technologicznych temperaturą wody w rzece.
W ostatnim czasie ograniczono pracę 3 bloków w elektrowni Bugey (w sumie 4 reaktory o mocy 3,6 tys. MW) nad Rodanem ok. 35 km na wschód od Lyonu. Z powodu wysokiej temperatury rzeki Garonny ograniczenia dotknęły także bloku nr 2 w elektrowni Golfech (znajdują się tam 2 bloki o mocy łącznej 2,7 tys. MW) położonej ok. 90 km od Tuluzy. Zmniejszono także produkcję w elektrowni Nogent-sur-Seine (też 2 bloki o mocy łącznej ok. 2,7 tys. MW) znajdującej się ok. 120 km na południowy-wschód od Paryża. Tu również bezpośrednim powodem było zagrożenie podwyższenia się temperatury Sekwany ponad dopuszczalne limity.
Węgry
Dużo poważniejsza sytuacja jest u Madziarów, gdzie zagrożone zostały procesy produkcyjne w elektrowni Paks (4 bloki o łącznej mocy ok. 2 tys. MW). To słynna inwestycja, która połączyła (chciałoby się powiedzieć, niestety) węzłem polityczno-energetycznym Budapeszt i Moskwę. Pomijając kwestie polityki międzynarodowej, to należy zauważyć, iż Paks stała się kluczowym elementem węgierskiego systemu elektroenergetycznego, odpowiadając w 2025 r. za ok. 45% krajowej produkcji. Niski stan Dunaju, który dostarcza bezpośrednio wody do chłodzenia reaktorów wymusił ograniczenia produkcji. Póki co, utrzymywany jest jeden z 4 reaktorów, ale istnieje realne niebezpieczeństwo wyłączenia wszystkich jednostek. Mając na uwadze bardzo trudną sytuację, władze od pewnego już czasu apelują o ograniczenie zużycia energii. Szykowane są też decyzje ograniczające podaż energii do przemysłu.
Rumunia
Tu rząd został zmuszony do najdramatyczniejszych decyzji. Niski poziom Dunaju zagroził pracy jedynej w kraju elektrowni jądrowej Cernavoda (uruchomiono na razie 2 bloki o mocy łącznej ok. 1,4 tys. MW, kolejne 2 w budowie) odpowiadającej za ok. 20% krajowej produkcji energii elektryczne. Elektrownia położona jest ok. 160 km na wschód od Bukaresztu nad kanałem Dunaj-Morze Czarne, ale bardzo blisko miejsca, gdzie kanał rozpoczyna swój bieg ku Morzu. Najpierw wyłączono jeden z dwóch reaktorów, ale istniało realne zagrożenie, że konieczne będzie zamknięcie drugiej jednostki. Władze zostały więc zmuszone do nadzwyczajnych działań. Po pierwsze marynarka wojenna wysadziła naturalną formację skalną na jednej z odnóg Dunaju ok. 45 km w górę rzeki. To miało umożliwić postawienie niemal w tym samym miejscu – co ważne w tym samym nurcie rzeki – improwizowanej zapory polegającej na zatopieniu 4 barek z kamieniami o masie 500 ton każda, przez co większa część przepływu miała zostać skierowana z powrotem z tej odnogi do głównego koryta Dunaju, tego od którego bierze początek kanał. Operacja zrealizowana ze względnym sukcesem, ale jak twierdzą władze w Bukareszcie, problem nie został rozwiązany definitywnie, co najwyżej kupiono czas i konieczne będą dalsze działania polegające m.in. na budowie trwalszej zapory na wspomnianej odnodze rzeki. Nie uruchomiono też wyłączonego reaktora.
Bułgaria
Elektrownia w Kozłoduju nad Dunajem (2 działające bloki o mocy łącznej nieco ponad ok. 2 tys. MW). Tu sytuacja stabilniejsza niż u północnego sąsiada, choć Bułgarzy też są zmuszeni do działań kryzysowych wspierających funkcjonowanie elektrowni. W ramach tych procedur uruchomiono m.in. awaryjne pogłębianie dna rzeki, a także zgromadzono dodatkową infrastrukturę do utrzymywania odpowiedniego poziomu przy miejscach poboru wody.
Szwajcaria
Problemy mają jednostki położone w dolinie rzeki Aare. Dotyczy to przede wszystkim elektrowni Beznau, gdzie mocno ograniczono pracę obu działających tam, bardzo już wiekowych bloków (z 1969 i 1971 r.) o łącznej mocy ponad 700 MW. Dużo mniejsze zakłócenia w normalnej pracy są w elektrowniach Gösgen (1 reaktor o mocy ok. 1000 MW) i Leibstadt (także 1 reaktor o mocy ponad 1,2 tys. MW). W obu elektrowniach chłodziwem nie jest woda bezpośrednio z rzeki.
Przywołane tu problemy powinny stanowić dla nas solidny materiał poglądowy, jak definiować energetykę jądrową w naszym systemie elektroenergetycznym. Jakich szukać rozwiązań i technologii. Powinniśmy też z ostrożnością podchodzić do wszelkich huraoptymistycznych głosów i pamiętać, że atom nie stanowi uniwersalnego klucza do rozwiązania wszelkich naszych energetycznych dylematów. Owszem, to wielka szansa, ale to nie jest „lek na całe zło”, że posłużę się cytatem ze znanej piosenki. Z jej funkcjonowaniem wiążą się ogromne wyzwania, także natury środowiskowej.
Wyciągajmy wnioski z doświadczeń innych państw. Pamiętajmy, by na liście problemów do rozwiązania – wcale nie najkrótszej – był mocno zaznaczony punkt dot. wody i systemów chłodzenia. I w sumie, nie powinno to być dla nas zaskoczeniem, bo jak już napisałem wcześniej, problemy i doświadczenia Francji są powszechnie znane i słyszymy o nich od lat. Oczywiście, w przypadku pierwszej naszej elektrowni Lubiatowo-Kopalino, problem wody do zasilania systemów chłodniczych wydaje się rozwiązany lokalizacją inwestycji nad morzem. Ale kolejne? Bo zakładam, że na poważnie rozmawiamy o jeszcze przynajmniej jednej wielkiej elektrowni. Przedstawiciele rządu mówią o Bełchatowie lub Koninie. Niby w pobliżu obu lokalizacji są jeziora, ale czy problem suszy i deficytu wody w ten sposób będzie rozwiązany? A mniejsze jednostki, SMR-y? One też będą potrzebowały dużej ilości wody do systemów chłodniczych.
A może zacznijmy dyskusję o innych technologiach chłodzenia? Wspomniałem wcześniej o dość często stosowanych we Francji kominach chłodniczych (z mokrym obiegiem zamkniętym). To te grube potężne konstrukcje często kojarzone z elektrowniami jądrowymi. Czemu nie, ale tu też woda jest konieczna, choć co bardzo ważne – zużywa się jej dziesięciokrotnie mniej niż przy bezpośrednim poborze wody do chłodzenia. Są i inne metody, choć już mniej rozpowszechnione i każda z różnego rodzaju ograniczeniami, czy to ekonomicznymi, czy niemożnością zastosowania do reaktorów wielkiej mocy, czy zmniejszającymi efektywność produkcji. Metody hybrydowe (mokro-suche), chłodzenia mechanicznego, czy powietrznego. Powtarzam, każda obarczona wadami.
Ale są i rozwiązania innowacyjne, nawet rewolucyjne. Jeden z użytkowników portalu X (@d_lisx) przypomniał o rozwiązaniach stosowanych w elektrowni Palo Verde położonej na pustyni (!) Sonora w Arizonie 90 km od Phoenix. To jedyna tak duża siłownia atomowa na świecie, która do chłodzenia wykorzystuje niemal wyłącznie… wysoko oczyszczone ścieki komunalne. Woda trafia do elektrowni rurociągami z oczyszczalni aglomeracji Phoenix, gdzie przechodzi dodatkowe uzdatnianie i zasila zamknięty obieg chłodzenia z chłodniami kominowymi. Po odebraniu ciepła ze skraplaczy część wody odparowuje w chłodniach, oddając energię do atmosfery, a pozostała jest wielokrotnie zawracana do obiegu. Dzięki temu elektrownia nie pobiera cennej wody z rzek czy jezior, co pozwala jej bezpiecznie funkcjonować na pustynnym obszarze Arizony.
Czyli odpowiednio zaprojektowany system chłodzenia może znacząco zwiększyć odporność elektrowni jądrowej na suszę i ekstremalne upały. To na pewno drogie rozwiązanie, ale jeżeli będziemy umieli określić priorytety przy projektowaniu naszych elektrowni jądrowych i jeżeli dostępność wody i sprawność systemów chłodzenia znajdą się w centrum rozważań, to wtedy inaczej też spojrzymy na koszty danego rozwiązania. I nie myślę tu, by płacić więcej, przeciwnie, per saldo w przy dokonywaniu pełnej oceny ekonomicznej inwestycji takie lub inne innowacyjne koncepcje mogą okazać się tańsze. A jeżeli dołożymy do tego, jak w przypadku Palo Verde możliwość utylizacji ścieków komunalnych i zmniejszymy pobór wody, to dlaczego nie?
Mamy więc o czym myśleć!
***
FOT. Obraz wygenerowany przez AI.