Niemiecka energetyka jądrowa: cechy i ciekawe fakty

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Stosunkowo niedawno niemiecki minister energii ogłosił odmowę budowy nowych elektrowni jądrowych i przejście w najbliższej przyszłości na wykorzystanie źródeł odnawialnych. To bardzo odważne stwierdzenie. Czy państwo z tak potężnym i rozwiniętym przemysłem będzie w stanie zaspokoić zapotrzebowanie na energię elektryczną tylko poprzez wykorzystanie energii wiatru, słońca i wody? To jest wielkie pytanie. Opinie ekspertów branżowych w tej sprawie są bardzo sprzeczne. Jednak jak pokazuje historia, sektor energetyczny w Niemczech może rozwijać się dynamicznie i w bardzo szybkim tempie, mimo wielu czynników hamujących. Artykuł poświęcony problemom i historii rozwoju energetyki jądrowej (i nie tylko) na terenie współczesnych Niemiec.

Budowa elektrowni jądrowych w Niemczech Zachodnich

Aktywna budowa elektrowni jądrowych w Republice Federalnej Niemiec rozpoczęła się w 1955 roku. Wynika to z wejścia Niemiec doSojusz NATO. Wcześniej zawetowano rozwój energetyki jądrowej w Niemczech. Zakaz został nałożony nie tylko na rozwój programów nuklearnych, ale także na szereg innych branż (m.in. rozwój wojska i broni). Ograniczenia te zostały nałożone po kapitulacji Niemiec po II wojnie światowej i przekazaniu ich terytoriów zachodnich pod kontrolę Stanów Zjednoczonych Ameryki i Wielkiej Brytanii.

W 1961 roku uruchomiono pierwszą elektrownię jądrową. Miał bardzo skromne parametry techniczne (całkowita moc - tylko 15 000 watów, typ reaktora - BWR). W rzeczywistości był to projekt pilotażowy mający na celu uzyskanie nie zysku, ale ważnych danych naukowych.

Rok 1969 upłynął pod znakiem uruchomienia pierwszej komercyjnej elektrowni jądrowej, Origheim. Reaktor tej stacji miał już moc 340 000 watów. Elektrownia ta posiadała reaktor typu PWR.

Do dalszego rozwoju niemieckiej energetyki jądrowej przyczynił się rozwój nowych modyfikacji reaktorów jądrowych, a także wzrost cen wymiany surowców energetycznych (w szczególności ropy naftowej). Branża wykazała bezprecedensowe tempo wzrostu. Udział energii elektrycznej w ogólnej strukturze niemieckiej energetyki, produkowanej w elektrowniach jądrowych, miał wzrosnąć do czterdziestu pięciu procent. Jednak wskaźnik ten nigdy nie został osiągnięty: do 1990 r. udział energii jądrowej w całkowitej produkcji wynosił 30%.

Miejsca pod budowę elektrowni jądrowych były wybierane najczęściej w dolnym (lub środkowym) biegu rzek. Uwzględniono potrzeby ludnościpobliskich miast w źródła energii elektrycznej i paliw. To właśnie dzięki rozproszeniu wszystkie elektrownie jądrowe miały jeden (z nielicznymi wyjątkami dwa) bloki energetyczne. Co więcej, maksymalna moc ówczesnych elektrowni jądrowych nie przekraczała 100 000 watów, co według współczesnych standardów jest bardzo skromnym wskaźnikiem.

Nie można powiedzieć, że w tamtych latach rozwój energetyki jądrowej przebiegał bez przeszkód. Pod wpływem wystąpień publicznych wstrzymano budowę co najmniej trzech elektrowni jądrowych. Kolejna stacja została wycofana z eksploatacji rok po uruchomieniu. Zapewne w tamtych czasach narodził się pomysł przeorientowania energetyki w Niemczech na źródła odnawialne.

Niemniej jednak rozwój pokojowego atomu był naznaczony wieloma przełomowymi sukcesami. W ten sposób Niemcy Zachodnie stały się pierwszym kapitalistycznym państwem na świecie, które mogło zbudować statek handlowy z elektrownią atomową. Mówimy o znanym na całym świecie statku do przewozu ładunków suchych „Otto Hahn”. Eksperyment okazał się bardzo udany: statek ten był aktywnie używany przez dziesięć lat i z nawiązką zwrócił środki zainwestowane w jego budowę.

Największy udział w rynku budowy elektrowni jądrowych miał Kraftwerk Union. Została później przejęta przez giganta przemysłowego Siemens.

W kwietniu 1989 r. uruchomiono drugi reaktor jądrowy na stacji Neckarwestheim. Potem przemysł jądrowy zamarł w oczekiwaniu na dalszy rozwój wydarzeń na arenie politycznej. Jak wiecie, wkrótce nastąpiło zjednoczenie Niemiec i zburzenie muru, długoczas, który podzielił ludzi. Oczywiście wydarzenia te nie mogły nie wpłynąć na rozwój sektora energetycznego. Nowe kierownictwo polityczne postawi na rozwój alternatywnych źródeł energii w Niemczech.

Historia rozwoju przemysłu jądrowego w NRD

W porównaniu z Niemcami Zachodnimi energetyka (głównie jądrowa) rozwijała się według innego modelu. Władze NRD postawiły na budowę dużych elektrowni jądrowych o dużej mocy. Chociaż rozwój energetyki jądrowej na tych terenach rozpoczął się z niewielkim opóźnieniem: pierwsza stacja („Reinsberg”) z blokiem energetycznym o mocy 70 000 watów została uruchomiona dopiero w 1966 roku. Specjaliści i naukowcy ze Związku Radzieckiego brali czynny udział w projektowaniu i budowie tej elektrowni jądrowej. Projekt okazał się bardzo udany, a stacja działała przez prawie ćwierć wieku bez poważnych wypadków i sytuacji awaryjnych. Nawiasem mówiąc, było to pierwsze zagraniczne doświadczenie sowieckich specjalistów w dziedzinie energetyki jądrowej i budowy elektrowni jądrowych.

Nord stał się kolejną elektrownią jądrową. Projekt obejmował budowę ośmiu bloków energetycznych. Pierwsze cztery zbudowano w latach 1973-1979, po czym rozpoczęto budowę pozostałych. Cztery bloki energetyczne wyprodukowały dziesięć procent całkowitej energii elektrycznej w kraju i odegrały ważną rolę w rozwoju niemieckiego sektora energetycznego.

Można powiedzieć, że historia energetyki jądrowej NRD zakończyła się w momencie zjednoczenia różnych państw i zburzenia muru berlińskiego. Zmieniła się formacja społeczna i priorytety. Zielona energia staje się coraz bardziej popularna. Niemcy zawiesiły pracę wszystkich elektrowni jądrowych na terenie byłej NRD i zablokowały je. Nowy rząd skrytykował technologię Związku Radzieckiego i uznał te stacje za niebezpieczne. Budowa nowych stacji nie wchodziła w rachubę. Zdaniem większości ekspertów takie działania zadały duży cios gospodarce całego kraju. Decyzja była wyraźnie motywowana politycznie, ponieważ takie stacje z powodzeniem działają w wielu krajach na całym świecie.

Dostarczanie paliwa

Ruda uranu była aktywnie wydobywana na terenie NRD. Kopalnie saskie i turyńskie znalazły się pod kontrolą Związku Radzieckiego. Powstała spółka joint venture Wismuth, która nadzorowała wydobycie rudy uranu na terenie NRD. Wielkość produkcji paliwa uranowego była imponująca. NRD zajęła trzecie miejsce w światowym rankingu krajów pod względem wydobycia uranu. Energetyka NRD przeżywała dynamiczny rozwój. Po zjednoczeniu terytoriów kraju i zamknięciu elektrowni jądrowych w NRD produkcja uranu gwałtownie spadła.

Niemcy Zachodnie miały pecha: na ich terytorium praktycznie nie było złóż rudy uranu nadających się do rozwoju przemysłowego. Surowce sprowadzano z Nigru, Kanady, a nawet Australii. Być może był to jeden z powodów, dla których Niemcy zrezygnowały z energetyki jądrowej.

Nieudany eksperyment

Z jakiegoś powoduZe względu na ograniczone zasoby paliwa jądrowego w Niemczech Zachodnich ważną rolę odegrały reaktory na neutronach prędkich. Pierwszy eksperymentalny reaktor prędki został zbudowany w 1985 roku. Miejscem była elektrownia jądrowa Kalkar. Jednak los tego arcydzieła inżynierii był nie do pozazdroszczenia. Była to konstrukcja długoletnia (budowano ją przez długie trzynaście lat). Ponadto budowa była regularnie wstrzymywana z powodu nastrojów protestacyjnych w społeczeństwie i masowych demonstracji. W rozwój i budowę tego bloku energetycznego zainwestowano około siedmiu miliardów marek niemieckich (w obecnych cenach jest to równowartość około trzech i pół miliarda euro). Wypadek w elektrowni jądrowej w Czarnobylu wywołał falę krytyki budowy tego obiektu i musiał zostać zamrożony (na co wydano kolejne 75 milionów euro).

Sama elektrownia jądrowa została przekształcona w park rozrywki. Trzeba powiedzieć, że pomysł okazał się wart zachodu: co roku park odwiedza ponad sześćset tysięcy osób, zostawiając tam dużo pieniędzy.

Kurs stopniowego wycofywania energii jądrowej

Protesty przeciwko budowie elektrowni jądrowych miały miejsce nawet w burzliwych latach 70., kiedy na całym świecie wybuchały kryzysy w sektorze energetycznym. Nastroje protestacyjne podsycali „zieloni”, pod których bezpośrednim nadzorem skonfiskowano kilka placów budowy. W rezultacie budowa tych stacji została wstrzymana i nigdy nie została wznowiona.

Na przełomie wieków (koniec lat 90.) do władzy dochodzi Partia Zielonych. Wtedy byłopołożyć kres rozwojowi przemysłu jądrowego w Niemczech. Energia wiatru, a także energia słoneczna, zaczęła przyciągać coraz większą uwagę opinii publicznej. Badania w tym obszarze zaczęto aktywnie finansować. I muszę powiedzieć, że nie na próżno – udział czystej energii w całkowitym wolumenie produkcji zaczął gwałtownie rosnąć.

W 2000 roku uchwalono prawo mające na celu odmowę użycia energii atomowej. Oczywiście nie mogło być mowy o natychmiastowym zamknięciu i zablokowaniu wszystkich elektrowni jądrowych. Problem wykorzystania energii jądrowej miał być rozwiązany w następujący sposób. Każda elektrownia jądrowa może działać bez modernizacji i remontu, po czym zaproponowano zamknięcie tych elektrowni. Okres użytkowania przed remontem wynosił 32 lata. Niemieckie Ministerstwo Gospodarki i Energii informuje dziś z irytacją, że ten program nie zostanie zrealizowany zgodnie z planem. Już w 2021 roku na terenie współczesnych Niemiec nie powinno być ani jednej stacji. A jednak Niemcy zrobili za to dużo. Udział energetyki jądrowej w całkowitym wolumenie z roku na rok wyraźnie spada. Plan został skorygowany na 15 lat, biorąc pod uwagę rosnące zapotrzebowanie niemieckiego przemysłu na energię elektryczną. Tym samym ostatnia elektrownia jądrowa powinna zostać zamknięta w 2035 roku. Zdaniem ekspertów Niemcy mają wszelkie szanse na dokończenie rozpoczętych prac do końca. Będzie to wydarzenie bez precedensu w historii świata.

Likwidacja elektrowni jądrowych

W 2011 roku wszystkie elektrownie jądrowe mające ponad 30 lat byłyzatrzymany w celu kompleksowego zbadania przez komisję rządową. Nie zidentyfikowano żadnych poważnych luk w zabezpieczeniach. Ale kogo to obchodziło? Społeczeństwo było zdeterminowane, aby wyeliminować zagrożenie atomowe. Partia Zielonych dolała oliwy do ognia. W wyniku kontroli 8 z 17 pracujących bloków energetycznych przestało działać.

Właściciele elektrowni atomowych zalali niemieckie sądy roszczeniami o odszkodowanie za szkody i żądaniami nie zamykania elektrowni. Jednak biznes nie mógł konkurować z państwem. Niemieckie Ministerstwo Energii przy wsparciu kanclerza podjęło decyzję o zamknięciu pozostałych 9 bloków do 2022 r.

Postaw na alternatywne i odnawialne źródła energii

Dziś Niemcy zajmują wiodącą pozycję na świecie pod względem wielu wskaźników wykorzystania odnawialnych alternatywnych źródeł energii. Liczba generatorów wiatrowych przekroczyła dwadzieścia trzy tysiące. Wiatraki te wytwarzają jedną trzecią światowej energii wiatrowej. Ich łączna pojemność to 31 gigawatów.

Dzisiejszy udział energii jądrowej wynosi tylko 16 procent całkowitej wytwarzanej energii elektrycznej. Niemcy pokrywają już ponad jedną czwartą swojego zapotrzebowania na energię elektryczną ze źródeł odnawialnych. A ten udział rośnie bardzo szybko. Energetyka słoneczna w Niemczech rozwija się szczególnie szybko. Jednak rozwój energetyki wiatrowej komplikuje szereg czynników (brak dostatecznej liczby linii energetycznych, nierównomierne wytwarzanie energii, trudności w integracjifarmy wiatrowe do całego systemu energetycznego kraju).

Monitorowanie środowiska

Niemieckie Ministerstwo Przyrody podało wzrost emisji szkodliwych gazów do atmosfery łącznie o 1,6 proc. W tym samym czasie produkcja przemysłowa wykazała bardzo niewielki wzrost (0,2 proc.). Jednocześnie branże, które tradycyjnie wytwarzają najwięcej szkodliwych substancji (przemysł chemiczny i metalurgia) odnotowały bardzo znaczny spadek – 3,7 proc. Wzrost emisji szkodliwych gazów do atmosfery można wytłumaczyć jedynie wzrostem liczby elektrowni cieplnych, spowodowanym zamknięciem i wyłączeniem szeregu elektrowni jądrowych.

Według ekspertów branżowych sytuacja środowiskowa mogłaby być znacznie lepsza, gdyby wszystkie 17 zlikwidowanych bloków energetycznych nadal funkcjonowało. Możliwe byłoby zmniejszenie emisji o sto pięćdziesiąt milionów ton rocznie. Mniej więcej tyle samo produkuje cały transport drogowy w Niemczech.

Uderz w niemiecką gospodarkę

Szacunki strat poniesionych przez Niemcy w wyniku rezygnacji z energetyki jądrowej są bardzo zróżnicowane (30 miliardów - 2 biliony euro). Przy najbardziej negatywnej prognozie straty wyniosą około sześćdziesięciu pytań o PKB.

W każdym razie ludność i przemysł odczują konsekwencje rezygnacji z energii jądrowej. Spodziewany jest znaczny wzrost cen energii elektrycznej. W efekcie wszystkie towary przemysłowe wzrosną o co najmniej 15-20 proc., co znacznie osłabi pozycję Niemiec na arenie międzynarodowej.arena.

Już dzisiaj wiele rodzin nie może płacić rachunków za prąd. W przyszłości należy spodziewać się wzrostu zadłużenia i wzrostu przerw w dostawie prądu w domach mieszkańców (tylko w ubiegłym roku takich przymusowych wyłączeń było ok. 120 tys.).

Perspektywy branży

Niemcy nie ograniczają się tylko do rozwoju energetyki wiatrowej. Wykorzystywane są wszystkie potencjalne możliwości rozwoju „zielonej” energii. Prowadzone są kompleksowe badania naukowe nad tworzeniem wydajnych ogniw słonecznych, rozwojem energii geotermalnej i tak dalej. Powstały nawet pierwsze elektrownie na gaz, który powstaje na składowiskach odpadów.

Jednak sama „zielona” energia nie wystarczy do zaspokojenia potrzeb kraju. Dlatego projektuje się i buduje wydajne elektrociepłownie. Te CHP są małe. Zazwyczaj są instalowane w piwnicach budynków mieszkalnych.

Skuteczność inwestowania pieniędzy w rozwój alternatywnych źródeł energii pozostaje niezwykle niska. Oszacowano, że 130 miliardów euro inwestycji w budowę infrastruktury doprowadziło do zaledwie 3% wzrostu produkcji energii.

Ludzie i rząd postawili na rozwój alternatywnych źródeł energii w Niemczech. Rosja i wiele innych państw nadal aktywnie buduje elektrownie jądrowe. Trudno powiedzieć, które podejście jest prawidłowe. Czas osądzi.