(A szerző az Erste Befektetési Zrt. elemzője. Az Ekonomi a G7 véleményrovata.)
A nukleáris technológia megosztja a nyugati világot, az emberek egy része úgy tekint rá, mint a legkívánatosabb megoldásra, ami stabil, olcsó és tiszta energiát kínál, míg a publikum másik fele az ördög találmányaként tekint rá, és a magas környezetvédelmi kockázatok miatt a technológia betiltását követeli.
Németország, amelynek nukleáris ipara az 1980-as években világhírű volt, és szektorális exportjának értéke elérte a nemzeti büszkeségnek tekintett autógyártásét is, mára bezárta az összes atomerőművét. A szomszédos Franciaország viszont, amelynek elektromos áramtermelése zömmel nukleáris alapú, a flotta megújítására készül. Japán, ahol 14 éve komoly baleset történt (Fukushima), és utána leállították az atomerőműveket, mára erőműparkjának nagy részét újraindította.
Van viszont egy szempont, amiről kevesen beszélnek és ami nekem, mint közgazdásznak a legfontosabb: az elektromos energia költsége. Ebben az új nukleáris erőművek – legalábbis a hagyományosnak és dominánsnak tekintett nyomottvizes típusok – egyre rosszabbul állnak. Mára el lehet mondani, hogy
az újonnan épülő nukleáris energia a legdrágább áram-előállítási források közé tartozik a világon.
Lehet persze vitatkozni, hogy az ezzel a technológiával termelt elektromos áramnak az elérhetősége, rugalmassága, környezeti terhelése nem azonos a megújuló, kőszén vagy a földgáz forrásból származó áraméval, de költségben egyre inkább a nukleáris erőmű az, amely a legdrágább új forrást jelenti.
Ezeknél a gigaprojekteknél nemcsak az ártúllépés jellemző (akár az eredeti tervekhez képest 2-4-szeres mértékben), de időben is nagyon sokáig tarthat az építkezés. A világban épülő atomerőművek 85 százalékához 10 évnél rövidebb idő, átlagosan 7,5 év kellett. Az utóbbi évtizedekben azonban megnőtt az időbeli túllépések száma. Az egy évtized olyan hosszú periódus, hogy akkora beruházási és pénzügyi kockázattal jár, hogy jellemzően csak államok hajlandóak finanszírozni ezeket a projekteket, és általában ők a megrendelők is.
A nukleáris erőművek átlagos építési ideje. Forrás: IAEA Power Reactor Information System
Vegyünk egy éppen most futó európai példát. Az Egyesült Királyság 2010-ben döntött a somerseti Hinkley Point nukleáris erőmű bővítéséről. A Hinkley Point C projektet a kivitelező francia nukleáris óriás, az EDF és az Egyesült Királyság kormánya 2016-ben fogadta el, ekkor írták alá a szerződést.
A 3,2 gigawatt (GWe) kapacitású bővítés a 2015-ös árakon 18 milliárd fontba került volna és 2025 végére lett volna kész. A 2024-es újratervezés során azonban a költségbecslés 48 milliárd font lett (kb. 34 milliárd font a 2015-ös árakon), és a jelenlegi elképzelések szerint 2029-30-ban adják majd át a két tervezett blokkot. Érdekesség, hogy az időközben megváltozott szabályozás miatt 35 százalékkal több acél és 25 százalékkal több beton lesz az építményben.
A nukleáris erőművek építési költségének reálértékben számított emelkedése a 60-as évek közepe óta tart, szinte töretlenül.
A francia (kék színnel) és az egyesült államokbeli (piros színnel) nukleáris erőművek építési költsége 2004-es árakon (USD/kW). Forrás: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0301421516300106#f0005.
Különösen az 1979-es, Three Mile Islanden történt baleset után befejezett amerikai erőművek költségei ugrottak meg. A korábban jellemző, kilowattóránként 1-2 ezer dolláros építési költség 3-9 ezer dollár közé ugrott. Ezzel párhuzamosan az időtúllépések száma is nőtt.
Hasonló, de kisebb mértékű költség- és építési idő növekedés volt a francia építéseknél az 1986-os csernobili katasztrófa után.
Két olyan esetet jegyez fel a történelem, ahol ez az állandó költségnövekedés nem volt jellemző. Az egyik, amikor az 1960-as években a GE az Egyesült Államokban kifejlesztett új technológiájának köszönhetően jelentős költségcsökkentést ért el az 1950-es évek kezdetleges nukleáris technológiájával és megoldásaival szemben. Ez 2015-ös amerikai dolllárban számolva kilowattonként 600-900 dollárra vitte le akkor a nukleáris energia árát. A másik példa pedig Dél-Korea esete: ott a 70-es évektől építettek atomerőműveket, és annyira tapasztaltak lettek, hogy a 90-es és 2000-es években épített egységek reálköltségei 2-2,5 ezer dollár/kW szintre estek vissza az első reaktorok 3 ezer dollár feletti fajlagos költségéhez képest (2010-es dollárban számolva).
Az atomerőművek és a velük termelt áram költségét leginkább a fix beruházási kiadások határozzák meg, hiszen üzemeltetni már relatíve olcsó őket, mert a fűtőanyag vagy a személyzet költsége csak töredéke az értékcsökkenésnek.
Az atomerőművek megjelenésével párhuzamosan ugyanakkor a szabályozásuk egyre szigorúbb lett. A három nagy nukleáris baleset (Three Miles Island –1979, Csernobil-1986, Fukushima-2011) és a növekvő működtetési tapasztalat lendületet adott a szigorúbb szabályozásnak és építési előírásoknak. A költségek emiatt emelkedtek meg jelentősen, és így egy dupla vastag betonfal sajnos nem kétszer annyiba került, mint korábban, hanem sokkal többe.
A magas biztonsági követelmény prémium árazást jelent. Az építési költségek mellett a hosszú távú kamatok is befolyásolják a teljes beruházási összeget, az atomerőműveknél azonban jelentősebb befolyásoló tényező volt az említett három nagy baleset és a velük párhuzamosan kialakuló szigorúbb szabályozás.
Új nukleáris erőmű építések 1955-től 2014-ig
A nyugati világ egy része tart a nukleáris energia használatától, ezt a félelmet nagyrészt a politika generálja. Mindenki a maximális biztonságra törekszik. A világban elterjedt nukleáris erőmű-technológiák túlnyomással működnek, az egységek köré komoly védelmi rendszereket építenek, ami növeli a biztonságot, de szinte nagyságrendileg emeli a beruházási kiadást.
Jól látható, hogy a 70-es évek elejéhez képest reálértékben 7-9-szeresére nőtt a nukleáris energia előállítási költsége. A brit Hinkley Point C összehasonlító reálárakon a fent becsült számokkal 11,6 ezer dolllár/kW áron készül el, szemben a 60-as, 70-es évek 1-2 ezer dollár/kW-os építési költségével.
Ez az iparág túlszabályozott a nyugati világban.
Pár évvel ezelőtt beszélgettem a szlovén-horvát Krsko nukleáris erőmű vezetőjével. A félig horvát, félig szlovén tulajdonban, Szlovénia területén található erőmű a mi Paks-1-es egységünkkel egy időben épült, amerikai, Westinghouse technológiával. Az úr elmondta nekem, hogy munkaidejének nagy részét a szabályozói megfelelés tölti ki – szerencsére a horvát hatóságok nagyrészt elfogadják a szlovén hatóságok felé történő jelentéseket. Legalább tucatnyi hivatal ellenőrzi őket mindkét oldalról, a talaj radioaktív szennyeződésének ellenőrzésétől kezdve a dolgozók sugárterhelésig. Gyakorlatilag folyamatos a monitoring mindkét állam bürokratáinak részéről.
A nukleáris ipar végét jelentheti ez a magas költségszint? Azt gondolom, hogy nem.
Egyrészt ma is 65 reaktor építése zajlik a világban 15 országban, 90 pedig tervezés alatt van. Főleg az energiaéhes és kevésbé túlszabályozott Ázsiában épülnek új reaktorok. Az elmúlt 20 évben 106 reaktort állítottak le a világban, de 102 kezdte meg a működését az IAEA (Nemzetközi Atomenergia Ügynökség) adatai szerint. Tehát az utóbbi két évtizedben nem egy sikertörténetről beszélünk.
Az IAEA előrejelzései szerint a nukleáris energia aránya 10 százalék körül marad a jövőben, ez körülbelül az a szint, ahol ma is áll (jelenleg a világ elektromosáram-termelésének 9 százalékát állítják elő atomenergiával). Ahogy a kedvenc energetikai szakértőm, Vaclav Smil mondta,
a nukleáris energia tulajdonképpen egy sikeres bukás (angolul „successful failure”).
Mégis mi hozhat komoly pozitív változást? Én két fontos fejlesztési irányt látok magam előtt, amely alapjaiban javíthat a fenti költség és biztonsági problémákon.
Az SMR technológia nem új, már az 1950-es évek óta próbálkoznak olyan megoldással, ami előregyártott elemekből épül. Ennek az az előnye, hogy a sorozatgyártás miatt jóval alacsonyabb a fajlagos költség, másrészt a hatósági megfelelés is egyszerűbb, mivel adott esetben elég egyszer legyártani a dokumentációt. Ha mondjuk egy prototípust néhány nagyobb nyugati ország már engedélyezett, akkor könnyebb azt elfogadtatni más országokban is.
Az SMR-ek a hagyományos nyomottvizes technológiát is alkalmazhatják, a Rolls Royce például azért ezzel próbálkozik, mert ebben már van építési tapasztalata, a hatóságok pedig már ismerik ezt, így a bürokratikus jóváhagyás is gördülékenyebben megy. Az SMR-ek tömeges megjelenése a 2030-as évekre várható, sajnos annak is inkább a második felére. A kérdés az, hogy addigra kiépül-e más, megújuló vagy fosszilis megoldás a növekvő energiaigényre, és szükség lesz-e valóban ennyi új nukleáris erőforrásra.
A Nuscale, a Terrapower és több amerikai vállalat is olyan megoldásokkal próbálkozik, ahol a nukleáris fűtőanyagot sóoldatban keverik el. Ezeknek a megoldásoknak a hatalmas előnye, hogy atmoszférikus nyomás elegendő a folyamathoz, tehát nem kell túlnyomás., a sóoldat pedig nem tud felforrni, mint a víz, így nincs robbanásveszély.
A sóoldat-közeg egyaránt betölti a moderátor és a szabályozó szerepet, gyakorlatilag a láncreakciós folyamat önmagában stabil egy ilyen megoldás során, így teljesen felesleges a biztonsági eszközök garmadát megépíteni. Az elképzelések szerint az 5 százalék körüli dúsítású urán helyett úgynevezett HALEU (High-Assay Low-enriched Uranium) üzemanyagot használnának ezek az erőművek, ez 20-25 százalékos dúsítású urán-oxidot takar. Ezzel feltöltve a sóoldatot akár 7-10 évig is tudnak ezek az erőművek üzemelni megállás nélkül. A Nuscale szerint a nukleáris energia előállítási költségét az ötödére lehetne csökkenteni ezzel a technológiával, SMR megoldással vegyítve.
A másik izgalmas fejlesztési irány a tórium felhasználása nukleáris üzemanyagként. A tórium önmagában nem bomlik, de ha neutronnal bombázzák, akkor az atomok 233-as uránná alakulnak át, ami viszont már kiváló alapanyag, hiszen alkalmas radioaktív bomlásra. A kínaiak már működő atomerőművet is létrehoztak tórium alapon, és az első eredmények nagyon biztatóak.
A tórium további előnye, hogy jóval nagyobb mennyiségben van jelen a Földön, mint az urán, másrészt a bomlás során jóval kisebb volumenű nagy sugárzású hulladék keletkezik. Ez segíthet az atomenergia iránti félelem csökkentésében, és ennek köszönhetően a technológia nagyobb politikai támogatást kaphat. Sőt, elméletileg a tórium is alkalmas üzemanyag az olvasztott só alapú technológiai megoldásokban.
Összefoglalva azt gondolom, hogy a nukleáris energia reneszánsza akkor fog bekövetkezni, ha a fenti technológiai fejlesztések áttörést hoznak, és jóval olcsóbb, de biztonságos megoldásokkal áll elő a szektor. Úgy vélem, hogy a hagyományos, PWR megoldások felett eljárt az idő – részben az újabb technológiai megoldások, részben a saját félelmeink miatt.
Végül még egy fájdalmas gondolat: azok az országok, főleg a fejlett világban, amelyek hagyományos technológiájú új erőművekbe fektetnek,
valószínűleg egy borzasztó drága, pénzügyileg veszteséges projektet támogatnak.
Ezzel nem azt mondom, hogy ne lenne szükség stabil, jól működő, kiegyensúlyozott zsinóráramot biztosító, és alacsony szén-dioxid kibocsátású nukleáris erőművekre – csak valószínűleg nem ilyen anyagi feltételek mellett.
Pénz
Fontos