Węgiel kontra atom

W niespokojnych czasach, wobec problemów z dostawami gazu i zbliżającą się zimą, temat energii zasilającej system ciepłowniczy i energii elektrycznej nie schodzi z pierwszych stron gazet i portali informacyjnych. Z jednej strony państwowi decydenci poszukują alternatyw dla węgla, z drugiej strony deklarują do niego powrót. Ważne jest bowiem nie tylko zapewnienie źródeł energii, ale też jej koszty. Polski Instytut Ekonomiczny (PIE) obliczył, że energia z elektrowni jądrowych może być nawet 4-krotnie tańsza niż z elektrowni węglowych.

W swoich analizach PIE przyjął następujące parametry: średnią cenę węgla na poziomie 248 PLN/tonę (średnia indeksu PCMSI za 2021 r.), cenę paliwa jądrowego na poziomie 40 USD/lb, współczynnik wykorzystania mocy elektrowni jądrowej – 93 proc., współczynnik wykorzystania mocy dla nowych nadkrytycznych bloków węglowych – 85 proc., koszty budowy nowego bloku węglowego – 6,6 mld PLN/GW, koszt budowy nowych bloków jądrowych jako średnia między ceną ofertową a kosztami finalnymi FOAK (First of a Kind) odpowiednio dla reaktora EPR1 – 37 mld PLN/GW, dla reaktora EPR2 – 36 mld PLN/GW, dla reaktora AP1000 – 26 mld PLN/GW i dla reaktora APR1400 – 15 mld PLN/GW. Koszt EU ETS na poziomie średniej z okresu 03.01.2022-26.07.2022 wyniósł 83,36 EUR/tonę. PIE przyjął również współczynnik intensywności emisji elektrowni węglowej na poziomie 835 gCO₂/kWh i spalanie węgla na poziomie 0,51 kg/kWh. We wszystkich przypadkach założono czas działania bloków równy 50 lat. Średni kurs EUR/PLN i USD/PLN według danych NBP za 2021 r. W analizie w obu przypadkach, zarówno dla elektrowni jądrowej jak i węglowej, pominięto obsługę kosztu finansowania inwestycji (koszt kapitału).

Konkluzja z wyliczeń wskazuje, że koszt wytwarzania energii elektrycznej w cyklu życia elektrowni jądrowych jest od 2,5 do nawet 4 razy niższy niż w przypadku elektrowni węglowych na parametry nadkrytyczne. W zależności od wybranej technologii i wariantu budowy reaktora, koszt za 1 kWh energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych wahałby się od 12 gr do 17,5 gr. Dla porównania, obecny koszt wyprodukowania 1 kWh z nowej elektrowni węglowej wyniósłby blisko 50 gr [1]. Nie bez powodu użyty został tryb przypuszczający w powyższych wyliczeniach – w Polsce wciąż nie mamy bowiem czynnej elektrowni jądrowej. O planach związanych z jej powstaniem możecie przeczytać na naszym blogu w artykule poświęconym perspektywom dla polskiej energetyki jądrowej. 

Niższy koszt energii elektrycznej wyprodukowanej przez elektrownie jądrowe wynika głównie ze znacznie niższych kosztów paliwa (około 2,5-3 gr/kWh) niż w elektrowniach węglowych, dla których do cen węgla trzeba także doliczyć koszt certyfikatów emisji CO₂ (łącznie 44,8 gr/kWh). Elektrownie węglowe pozostają więc znacznie bardziej wrażliwe na czynniki o dużej zmienności.

Poza wyższą opłacalnością elektrownie jądrowe charakteryzują się również zerową emisją bezpośrednią i bardzo niską emisją w przeliczeniu na cały cykl życia, na który składają się: wytworzenie komponentów, proces budowy, działanie elektrowni, logistyka, rozbiórka, unieszkodliwienie odpadów. Emisja elektrowni jądrowych wynosi średnio 12 gCO₂/kWh. Według Międzynarodowego Zespołu ds. Zmian Klimatu, jest to taki sam wynik jak dla wiatraków na lądzie (onshore), ponad 3-krotnie niższy od fotowoltaiki instalowanej na dachach budynków (średnio 41 gCO₂/kWh) i od 61 do 76 razy niższy niż dla energetyki węglowej (od 740 do 910 gCO₂/kWh w całym cyklu życia dla nowych elektrowni węglowych [2]).

Przytoczone wyliczenia i analizy jasno wskazują na zalety energetyki jądrowej, lecz w Polskiej polityce energetycznej, w obecnej sytuacji politycznej, postawiliśmy przede wszystkim na doraźne zaspokojenie potrzeb energetycznych w oparciu o węgiel.

[1] Opracowanie własne Polskiego Instytutu Ekonomicznego; Tygodnik Gospodarczy PIE 31/2022 z 4 sierpnia 2022 r.

[2] Schlomer, S. i in. (2014), Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change. Contribution of Working Group III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change, Cambridge University Press, Cambridge, New York.