2019. október: jegyzet, portré, egészségipar, kémia, űrtevékenység, tudomány, orvostudomány, biológia, genomika, anyagtudomány, ipar 4.0, innováció, neutronkutatás, építés, urbanisztika, közlekedés, fenntarthatóság, atomenergia, energiagazdálkodás, megújuló energia, zöldkörnyezet, élelmiszer, hulladékgazdálkodás, vízgazdálkodás, biztonságtechnika, okostechnológia, mesterséges intelligencia, it

Európának a jövő­ben is szüksége lesz atomenergiára

A megújuló energiaforrások és az atomenergia között nem szabad kizárólagosságot megfogalmazni, hiszen mind a két energiatermelési módnak megvannak a sajátos előnyei az országok energiamixében. Ebben hisz Hárfás Zsolt atomenergetikai szakértő, okle­veles gépészmérnök, aki 2009-ben részt vett az új paksi blokkokkal kapcsolatos országgyűlési elvi hozzájárulás kormányzati előkészítésében, valamint a 2011-es Nemzeti Energiastratégia megalkotásában is.


Hogyan látja az atom­energia jövőjét?

– Napjainkban az atomenergia az egyik kulcs­szereplő a klíma­védelmi, ellátás­biztonsági és versenyképességi célok elérésében. Úgy gondolom, hogy a nukleáris szakma meg­értette a leckét, és levonta a következ­tetéseket azokból a hibákból és hiányos­ságokból, amelyek a csernobili és a fukusi­mai tragikus események­hez vezettek. Az atom­erőmű­-balesete­ket követően sokkal szigorúbb nemzet­közi követel­mények­nek kell megfelelniük szerte a világon az új és a már működő létesítmények­nek is.
Ma már teljesen egyér­telmű, hogy az atom­energia a reneszánszát éli, hiszen egyre több ország ismeri fel a jelentőségét a klíma­védelmi, az ellátás­biztonsági, valamint a verseny­képességi célok elérésében. Jelenleg ötven­két atom­erőművi blokkot építenek az egész világon, és a következő évtizedek­ben további ötszáz új blokk üzembe állítását tervezik. Az Európai Unióban szintén egyre több tagország dönt úgy, hogy meghosszab­bítja a már meglévő atom­erő­művi blokkjainak az üzem­idejét, esetleg újak megépítését tervezi. Példaként említeném Magyar­ország mellett az Egyesült Királyságot, Finn­országot, de Szlovénia is új blokkok építésén gondolkodik, és ide sorolhatjuk Csehorszá­got és Lengyel­országot is.

Szlovéniában már működik egy atom­erőmű, Lengyel­or­szág­­ban viszont egy sincs…

– Igen, Szlovénia Horvát­országgal közösen üzemeltet egy atom­erő­művet, s bár Lengyel­országban nincs, de ott is kezd kirajzolódni egy másfajta irány­vonal az energia­politikában, ugyanis új blokkokat kívánnak építeni. Pár évvel ezelőtt egyéb­ként az Európai Bizottság is megerősí­tette azt az állás­pontot, mely szerint az atom­energia hozzá­járul a klíma­védelmi, az ellátás­biztonsági és a verseny­képességi célok eléréséhez.

Téves lenne az az állítás, hogy az unióban az utóbbi két évben 95 százalék­ban megújuló­energia-­beruházások folynak?

– Ezt az állítást azok szeretik hangoztatni, akik meg­próbálják bebizonyítani, hogy lehet atom­energia nélkül élni. Vannak hasonló adatok, de a számok kissé meg­tévesztőek, közben látnunk kell azt is, hogy a fejlődés mögött súlyos euró tíz­milliárdos támogatások állnak. Ha az Európai Unióban nem élvezné­nek óriási támogatásokat az ilyen beruházások, akkor ezek a technológiák gazdaságilag élet­képtelenek lennének.

Jelenleg ötven­két atomerő­művi blokkot építenek az egész világon, és a következő évtizedek­ben további ötszáz új blokk üzembe állítását tervezik. Kínában csak tavaly hét új blokk kezdte meg a keres­kedelmi üzemet, köztük a képen látható Szanmen 1-2. AP1000 típusú atom­erőművi blokk is. Az Európai Unióban szintén egyre több tag­ország dönt úgy, hogy meg­hosszabbítja a már meglévő atom­erőművi blokk­jainak az üzem­idejét, esetleg újak megépítését tervezi. (Forrás: SNPTC)
Ezek a támogatá­sok nem arra szolgálnak, hogy az új tech­no­ló­giák kapjanak egy kis időt ahhoz, hogy felerősöd­jenek?

– Igaz, azonban ott vannak a makacs fizikai tények. A klíma­védelem­ben természe­tesen szükség van a megújuló energiákra, de ehhez gyorsan tegyük hozzá: véglete­sen szélső­ségesen gondolkozik az, aki úgy véli, hogy csak megújulók­kal, különösen nap- és szélerőmű­vekkel meg lehet oldani egy ország villamos­energia-ellátását.

A globális alacsony szén-dioxid-kibocsá­tású technológiák villamos­energia-termelése (2018, TWh)
Az innovatív nukleáris rendszerek fejlesztésével kapcsolatban kiemelte, hogy elsőd­leges szempont a nukleáris biztonság és a megbízható­ság. Mi még?

– Minden irányban történnek fejlesztések. Az atomerő­művekbe különböző passzív és aktív biztonság­védelmi rendszere­ket és más olyan innovatív technológiákat építenek be, amelyekkel a legmi­nimáli­sabb szintre lehet csökkenteni a kockázatokat. A legújabb 3+ generációs reaktor­típusoknál alkalmazott passzív biz­tonság­védelmi rendszerek önmaguktól képesek működésbe lépni egyszerű fizikai törvény­szerűsé­gek alapján. Ez azt jelenti, hogy emberi beavatko­zás nélkül képesek biztonságo­san leállítani, illetve el­­látni a blokkok hűtését, ami a legfontosabb egy üzem­za­var esetén. Visszatérve Csernobilra és Fukusimára, nagy tanulság volt a nukleáris szakma számára, hogy mely rendszereket kell fejlesztenie az ott történt balesetek elkerü­lése érdekében. A paksi telep­helyen épülő 3+ generációs blokkok már tartalmaz­zák ezeket a fejlesztéseket. Ezt a Nemzetközi Atom­energia Ügynökség a világ első olyan reaktor­típusaként ismerte el, amely megfelel a 3+ generációs követelmények­nek és tartal­mazza a fukusimai követelmé­nyeket is. Az Európai Unió nagyon sok szempontból vizsgálta a Paks II. projektet, míg végül elismerte, hogy az új blok­kok teljesíteni tudják a legszigorúbb nukleáris biztonsági követelményeket.

2009 márciusában az Ország­gyűlés előzetes elvi hozzá­járulást adott a Paksi Atom­erőmű telep­helyén új blokk(ok) létesít­ését előkészítő tevékenység – amelyben Ön is részt vett – megkezdéséhez. Milyen vizsgálatok előzték meg a döntést?

– A Paksi Atomerőmű kapacitásának fenntartása mindig is kulcs­kérdés volt a hazai energetikai szakemberek körében. Korábban már többször napi­renden volt az építendő új blokkok kérdése, a jelentős fordulat azonban 2008 áprilisában következett be, amikor elkezdődtek az ország­gyűlési elvi hozzá­járulást előkészítő munkálatok. Az előzetes környezet­védelmi értékelések, meg­valósítható­sági tanulmányok mind publikus kiadványok voltak, amelyek megindokol­ták, miért van szüksége Magyar­országnak új nukleáris kapacitásra. A jelenlegi szakmai tanulmányok is arra mutatnak rá, hogy a hazai erőmű-­kapacitás folyama­tosan csökken, és a 2030-as évekre megfeleződik, miközben nő az ország villamosenergia-igénye, és évről évre meg­dőlnek mind a téli, mind a nyári rendszer­terhelési csúcs­értékek. A fejlődő gazdaság mellett a növekvő e-mobilitás miatt is több villamos energiára van szükség, és az Európai Unió sokat tesz a környezet­tudatos technológiák, így az e-mobilitás elterjedésé­nek támogatásá­ért. Természetesen akkor beszélhetünk tiszta e-mobilitásról, ha az ehhez szükséges villamos energia elő­állítása is tiszta forrásból történik. Nem mindegy például, hogy Lengyel­országban töltik fel az elektro­mos járművet, ahol a villamos­energia-­termelés 90 százaléka szénből származik, vagy Magyar­országon, ahol a villamos energia 60 százalékát zöld forrásból állítják elő.

Mekkora Magyarország villamos­energia-­importja, és hol állunk ebben a többi tag­ország­hoz képest?

– Luxemburg és Litvánia után hazánk villamos­energia-importja a legmagasabb. 2018-ban az import részarány 31,6 százalék volt, azonban bizonyos idő­szakokban ez 54 százalékra is emelkedett. Van, amikor hat szomszédos ország felől érkezik hazánkba a villamos energia. Egy ilyen mértékű import már most is ellátás- és nemzet­biztonsági kockázatokat hordoz, ami az előre­jelzések szerint a jövőben tovább fokozódhat.

Hazánk energia­független­ségé­nek elérése a cél. Miért éppen atom­energiával?

– Felelősen gondolkodó mérnökként azt szoktam mondani, hogy egy országnak olyan egészséges energia­mixet kell kialakítania, amely egyaránt figyelembe veszi a technoló­giák sajátosságai mellett az adott ország földrajzi, gazdasági, műszaki para­métereit, és amivel minimali­zálni lehet az import­szükségletet, továbbá azt is, hogy az ár ne terhelje túlságosan a fogyasztó­kat. Hazánk soha nem volt és nem is lesz olyan helyzetben, hogy lemondjon az atom­energiáról. A hazai termelés közel ötven százaléka ma is Paksról származik. Közben azt látjuk, hogy Német­országban egy politikai döntés következtében folyamatosan állítják le az atom­erőműve­ket, valamint azzal az indoklással, hogy meg akarnak felelni a klíma­védelmi céloknak, 2038-ig be akarják zárni a szén­erőmű­vei­ket is, amelyek jelenleg a hazai energia­termelés negyven százalékát biztosítják.

Ha teljes életciklusukat tekintve vizsgáljuk az egyes villamosenergia-termelési módokat, akkor az atomenergia ára a megújulóknál is versenyképesebb. Egy nap- vagy egy szél­erőmű­projekt élet­tartama legfeljebb 20-25 év, a Paks II. projekt keretében megépülő VVER–1200 típusú 3+ ge­ne­rá­ciós blokknak legalább hatvan év a garantált üzemideje.
Negyven százalékát viszont már a megújulók­ból állítják elő a németek.

– Azt is tudjuk, de tényekkel támasztható alá az is, hogy minél több megújuló kerül az átviteli rendszerbe, annál drágább a villamos­energia-­ellátás a lakossági és az ipari fogyasztóknak egyaránt. Német­ország a meg­újulókra csak idén közel 28 milliárd eurónyi támoga­tást kíván biztosítani. Ezt a nagyon magas támogatást valakinek ki is kell fizetnie, az pedig csak a fogyasztó lehet. Európában jelenleg Berlinben a legdrágább a ház­tartási villamos energia ára, kilowatt­óránként közel 107 forint, miközben Buda­pesten ennek közel egyharmada. Műszaki szemmel nézve azt is el kell mondani, hogy a rendszerben lévő több tízezer mega­wattnyi nap-, illetve szélerőmű-­kapacitás ellenére gyakran vannak olyan időszakok, amikor nem süt a nap és nem fúj a szél, ilyenkor akár napokon keresztül a német­országi termelés 90-95 százalékát az alaperő­művek biztosítják. Köztük azok a leállításra ítélt atom­erőművek és szén­erőművek, amelyek nélkül Német­ország energia­rendszere össze­dőlne azokon a napokon. Jelenleg azért tudják ezt a rendszert fenntartani, mert a háttérben még ott vannak az idő­járástól függetlenül üzemelő alaperő­művek. Ha majd leállítják az atom­erőmű­veket, bezárják a szénerő­műveket, és emiatt egyre több probléma merül fel, akkor lehet, hogy átértékelik a döntésüket.

A lakossági fogyasztók villamos energia átlagárai (eurócent/kWh), 2019. augusztus. (Forrás: IMEKH)
A jövőbe nem látunk, de az alternatív technológiák roha­mo­san fejlődnek. Ilyen lehet például a hidrogén fel­hasz­nálása üzem­anyagként, a napele­mek hatékonysá­gának növelése, vagy ha sikerül harminc év múlva a szabályozott mag­fúzió­val energiát termelni. Nem gondolja, hogy ezek a hosszú távra tervezett, drága atom­erőmű-­beruházá­sok oka­fogyottá válnak? Lesz-e szükség rájuk, és ha igen, milyen mértékben?

– Egy felelősen gondolkodó szakember, illetve döntéshozó nem úgy vizsgálja a jelent és a jövőt, hogy esetleg húsz-harminc év múlva valamilyen új technológia majd a rendelkezé­sünkre fog állni, ezért most ne építsünk semmit. Aki felelősen gondolkodik, az a jelenben rendelkezésre álló technológiákat vizsgálja meg, mert a jelenben kell meghozni a lehető legjobb döntést, amellyel biztosítani lehet a fogyasztók folyamatos villamos­energia-­ellátását úgy, hogy az megfeleljen a klíma­védelemnek és a verseny­képességnek is. Csak megújulók­ból, különösen nap- és szélerő­művekkel nem lehet ellátni egy országot villamos energiával, amíg az ipari mértékű energia­tárolást hosszú távon nem tudjuk megoldani.

Akár egy lakás­felújításnál is szembesülünk határidő­csú­szás­sal, költség­emelkedés­sel, előre nem látható problémákkal. Mi a helyzet egy atom­erőmű építésénél?

– Paks II. egy fix áras beruházás, 12,5 milliárd euró lehet a maximális költsége. A telephely­engedély, a környezet­védelmi engedély és az uniós jóvá­hagyások megvannak. Folyamatban van a létesítési engedélyekhez szükséges közel háromszáz­ezer oldalnyi dokumentáció összeállí­tása, amit majd a nukleáris hatóság­hoz kell benyújtani. Ha ez az engedély is meglesz, akkor kezdődhet el az építkezés.

Várhatóan mikor? És ha üzembe áll a két új blokk, az ország teljes villamos­energia-­igényének hány százalékát lesz képes kielégíteni?

– Erre most még nem lehet konkrét dátumot mondani, de bízom benne, hogy mihamarabb elkezdőd­hetnek a munkálatok. Ehhez még csak annyit tennék hozzá: nem az a kérdés, hogy meg­épül­­jön-e Paks II., mert az már eldőlt. Az új erőmű azonban csak egy részét adja majd annak a szükséges új kapacitásnak, ami­nek a 2030-as években rendel­kezésre kell állnia. Az alap­vető kérdés tehát az, hogy Paks II. mellett még milyen más erőmű­veket építsünk annak érdekében, hogy garantálható legyen a biztonságos villamos­energia-­ellátás. Mondok egy példát: a hazai kapacitás a tervezett erőmű­bezárá­sok miatt 2030-ig meg fog feleződni a 2017-es szinthez képest. 2032 és 2037 között pedig majd további 2000 megawatt kapaci­tás esik ki a rendszerből, mivel ebben az idő­szakban fokozato­san leállnak a mostani paksi blokkok.

A kiégett üzemanyag-kazettákat a nukleá­ris szak­emberek már nem tekintik hulladéknak, inkább alap­anyag­nak, amely az új tí­pusú reak­to­rok­ban, fel­dolgo­zást követően, üzem­anyag­ként lesz fel­használ­ható. A nukleáris üzem­anyag­ciklus zárásá­hoz alap­vető fon­tos­ságú a gyors­neutro­nos technoló­giák alkal­ma­zása, ami mér­föld­követ jelent az atom­energetikai ipar fejlődésében.
Látjuk, hogy az országban sorra adnak át nap­erő­mű­parkokat, és a paksi telephelyen megkezdő­dött az úgy­ne­ve­­­zett felvonulási épületek építése. Idézek az egyik írásá­ból: „Számomra van zöld és atom­biztos atom­energiát tartalmazó jövő, amely nem tesz bennünket energetikai­lag ki­szolgálta­tottá, megfelel az ellátás­biztonsági, klíma­védelmi és verseny­képességi céloknak is.” Véleménye szerint milyen erőmű­vekre lesz még szükség Paks II. mellett?

– A két új paksi blokk mellett továbbra is szükség lesz a megújuló energia­források fejleszté­sére és más erőművek építésére is. Egy olyan optimális energiamix kialakítására van szüksége az országnak, amelyben éppúgy szerepet kap az atom­energia, mint a megújuló energia­források és más erőművek is. Az atom­energia és a megújulók esetében pedig egy optimális részarányt kell kialakítani. Különös tekintettel arra, hogy az időjárás­függő megújulók jelenleg még nem tudnak meglenni szabályozó kapacitás nélkül. Az atomerőmű­vekkel viszont nem csupán a klíma­semleges villamos­energia­-termelés biztosítható, hanem az is, hogy a fogyasztók olcsó áramhoz jussanak. Nemzet­közi tanulmányok igazolják: ha teljes élet­ciklusukat tekintve vizsgáljuk az egyes villamos­ener­gia-termelési módokat, akkor az atom­energia ára a meg­újulók­nál is verseny­képesebb. Természetesen továbbra is fejleszteni kell a naperőmű­veket és az egyéb megújuló energia­fajtákat felhasz­­-náló technológiákat, csak fontos az optimális részarány kiszámítása, különben a fogyasztóknál és a rendszerben is komoly problémákat okozhatnak. Ha egy nap- vagy egy szélerőmű­projekt élett­artamát nézzük, az legfeljebb 20-25 év. Ezzel szemben a Paks II. projekt keretében megépülő VVER–1200 típusú 3+ generációs blokknak legalább hatvan év a garantált üzemideje. Orosz­országban már folyamatban vannak azok a vizsgálatok, amelyek akár nyolcvan évre is kitolhat­ják az üzemidőt. Maga a beruházás persze drága, azonban ha a teljes üzemidőt, az üzemanyag-­felhaszná­lást, illetve élet­ciklust vizsgáljuk, akkor kiderül, hogy az atom­energia-­termelés a leggazdaságo­sabb. Egyébként az Európai Bizottság is megerősítette a Paks II. projekt versenyképességét.

Az üzemanyag, illetve a kiégett fűtő­elemek tárolása, újra­hasznosítása az atom­energia-­termelés legvitatot­tabb pontja. Hol tartanak az ezzel kapcsolatos kutatások?

– Magyarországon Báta­apátiban – a legszigorúbb biztonsági követelményeknek megfelelően – üzemel a kis és közepes aktivitású radio­aktív hulladékok végleges tárolására szolgáló Nemzeti Radio­aktív­hulladék-­tároló, amely a szakmai elemzések szerint tovább bővíthető. Jelenleg a Paksi Atom­erőmű mellett lévő átmeneti tárolóban ötven évig biztonsá­gosan lehet elhelyezni a kiégett üzem­anyag-­kazettákat. A nukleáris szakemberek ezeket nem tekintik hulladéknak, inkább alap­anyagnak, amely az új típusú reak­torok­ban, feldolgozást követően, üzem­anyagként lesz felhasználható. Orosz­országban például már évtize­dek óta dolgoznak a nukleáris üzemanyag­ciklus zárásán a kutatók. A fejlesztések arra irányulnak, hogy a kiégett kazetták­ból megfelelő technológiák­kal kinyerjék a még felhasznál­ható izotópokat, feldolgoz­zák, és újfajta üzem­anyagot készítsenek belőle. A nukleáris üzemanyag­ciklus zárásához alapvető fontos­ságú a gyors­neutronos technológiák alkalmazása, ami mérföld­követ jelent az atom­energetikai ipar fejlődésében. Ez környezet­védelmi szempont­ból rendkívül fontos, hiszen segíti a termikus neutronokkal működő reaktorok, mint amilyenek a paksiak is, kiégett fűtő­elemeinek újra­hasznosítását, jelentősen csökkentve a véglegesen elhelyezendő nagy aktivitású hulladék mennyiségét.

Új atomerőművek építésével talán négy-öt cég foglalkozik a világon. Hogyan zajlott a kiválasztás?

– Kézenfekvő volt, hogy a nyomott­vizes technoló­giát válasszuk, ami már eddig is bevált, egyrészt mert rendelkezésre álltak az üzemelte­tési, engedélyez­tetési, karban­tartási, oktatási ta­pasz­ta­la­tok, másrészt mert a világon jelenleg épülő blokkok döntő többsége is ilyen. Hazánk olyan technológiát választott, amely a jelenlegi legszigorúbb biztonsági követel­ményeket képes teljesíteni, és a Pakson most megépülő két VVER–1200 típusú 3+ ge­nerációs blokk ilyen. Az új atom­erőmű­veket építő többi cég elsősorban prototípus-technológiát hozott volna, ami akkor még sehol nem működött a világon. Az amerikai Westinghouse innovatív nukleáris technológiával foglalkozó cég is ajánlotta a saját blokkjait, de ezeknél súlyos szakmai hiányossá­gokra derült fény. Ami a franciák EPR típusát illeti, abból Finn­országban 2004-ben kezdték el építeni az elsőt, ám a nagyon súlyos tervezési és kivitelezési hiányos­ságok miatt folyamato­san fellépő problémák következtében az átadási határidő egyre inkább kitolódik. A jelenlegi állás szerint a határidő 2022. Mi a legjobb ajánlatot fogadtuk el, azt, ami a leginkább megfelelt a Magyar­ország által támasztott elvárásoknak. Fontosnak tartom kiemelni, hogy az első VVER–1200 típusú blokk 2017 februárjában lépett kereskedelmi üzembe a Novovoro­nyezsi Atom­erőműben, amelyet a Nemzet­közi Atom­energia Ügynökség a világ első olyan blokkja­ként értékelt, amely százszázaléko­san megfelel a legszigorúbb nemzetközi nukleáris követelmé­nyeknek. Tavaly októberben a második VVER–1200, a Szentpétervár közelében fekvő erőmű második kiépítésének Leningrád II. blokkja is megkezdte kereskedelmi üzemét, ami a Paks II. referenciája is egyben. Szerte a világban egyre több helyen, például Finn­országban és Török­országban is a paksiakhoz hasonló blokkok fognak épülni.

A finn­országi Olkiluoto–3 projekt kereté­ben 2004 óta épülő francia EPR tí­pusú blok­kot erede­tileg 2009-ben kellett volna átadni, de a folyama­tos műszaki és egyéb problé­mák miatt az átadási határidő egyre inkább kitolódik.
Európa mennyire függ az atomenergiától?

– A villamos­energia-­mix meghatározása az országok szuverén joga. Magyar­országon a villamos­energia-­termelés ötven százaléka, Francia­országban hetvenöt százaléka származik atom­erőmű­ből, Lengyel­országban viszont kilencven százalékban szénerőmű­vekből. S bár minden ország helyzete más, uniós szinten az éves villamos­energia-­termelés mintegy negyede atom­erőművek­ből származik. Ha tehát Európa az elektromos­energia-­biztonság­nak, a klíma­védelem­nek és versenyképességnek meg akar felelni, akkor továbbra is szüksége lesz az atom­energiára.•

 
Innotéka