A hazai és EU energiabiztonság és a megújuló energiaforrások

Átírás

1 ZRÍNYI MIKLÓS NEMZETVÉDELMI EGYETEM Prof. Dr.Solymosi József ny. mk. ezds., a hadtudomány doktora: A hazai és EU energiabiztonság és a megújuló energiaforrások PhD. I. előadás Budapest, november 29.

2 Európai Bizottság: Energia 2020 A következő 10 év uniós energiapolitikájának a céljai: a versenyképesség, a fenntarthatóság és az ellátásbiztonság. Eszközök: Energiatakarékosság Integrált páneurópai energiapiac és a szükséges infrastruktúra A huszonhét tagállam egységes globális fellépése az energiaügyben Európa vezető szerepe a technológia és az innováció területén Biztonságos, kiszámítható és megfizethető energia, aktív fogyasztók

3 Globális átlaghőmérséklet növekedés Comission staff working document, Impact Assessment Summary (COM(2007) 2 final; SEC (2007) 8

4 Üvegházhatású gáz kibocsátás (t/fő) Comission staff working document, EU Energy Policy Data (SEC (2007) 12)

5 EU - kihívások, célok, kérdések Kihívások Fenntarthatóság (+2C fok átlaghőmérséklet, +5% CO2 növekedés veszélye) Ellátásbiztonság (2030-ban gáz 85%-a, olaj 93%-a import lesz Versenyképesség (drága munkaerő, nagy energiaszámla 100$/barrel feletti olajár 2030-ban) Stratégiai célok Üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentése 2020-ig 30%-al, 2050-ig 50%- al, ebből fejlett országokban 60-80%-al EU kötelezettségvállalása mindenképpen 20% csökkentésre 2020-ig 1990-hez viszonyítva (ez hozzájárul a versenyképességhez is, mivel így jelentősen csökkenteni kell a primerenergia felhasználást is) 20 % energiahatékonyság + 20 % megújuló + 20 % CO 2 kibocsátás csökkentés Kérdések: Megvalósíthatóság, versenyképesség, egyenlőtlenségek kezelése igazságosság

6 Hazai villamos energiatermelés 1000 GWh Import: GWh Hazai termelés: GWh Atomerőmű részaránya a hazai termelésben: 37,2 % 6

7 A megújuló energiaforrások Természeti energiaforrás, amely nem károsítja a környezetet (üvegház hatás) A legfontosabb megújuló energiaforrások: napenergia (naperőmű, napelem, napkollektor) vízi energia (vízi erőmű) árapály-energia hullám energia szélenergia geotermikus energia biomassza bioetanol (Oláh György) biodízel Környezetbarát energia: nukleáris - atomerőművek

8 Reális megújuló potenciál Vízenergia (Duna, Tisza, Mura, Dráva) Terület igény (km 2) Energia potenciál (PJ/év) Biomassza (60-72) Teljesítőképesség (MW) Villamos energia potenciál (GWh/év) ~460 ~3550 ~ ~ Szélenergia Napenergia Geotermikus energia

9 Az atomerőmű környezeti versenyképessége Forrás: Eurelectric: Efficiency in electric generation Különböző erőmű típusok tüzelőanyag felhasználása és szennyezőanyag-kibocsátása (1000 MW-os teljesítmény, évi 6600 órás kihasználtság (75%), összességében tehát évi GWh villamos energia termelése esetén, adatok tonnában) Tüzelőanyag fogyasztás Szénerőm ű Ligniterőmű Olajtüzelésű erőmű Földgáztüzelésű erőmű (CCGT) Atomerőmű Oxigén felhasználás Széndioxid kibocsátás Kéndioxid kibocsátás Nitrogén-oxidok Por Hamu Megjegyzés: az egyes erőműtípusoknál a 950 tüzelő(fűtő-) 000 anyagtól függően eltérő jellegű 0 és 0 mennyiségű hulladék-anyag is keletkezik, melyek kezelése további költséget jelent

10 Széndioxid kibocsátás (kt/év) Üvegházhatású gáz emisszió alakulása % csökkentés 30% csökkentés Alapeset (business as usual) Intenzív biomassza program Intenzív biomassza+ szélerőmű program Alapeset atomerőmű bővítéssel Év

11 Átlagköltség (Ft/kWh) Fogyasztói költségek 16,0 15,5 15,0 14,5 14,0 13,5 13,0 12,5 Alapeset (business as usual) Intenzív biomassza program Intenzív biomassza+ szélerőmű program Alapeset atomerőmű bővítéssel Év

12 Az atomerőmű bővítés eddigi előkészületei, további teendők 12 12

13 Az új energiapolitikáról A Parlament elfogadta az új energiapolitikai koncepciót*, szerint a Kormány:... mely f) kezdje meg az új atomerőművi kapacitásokra vonatkozó döntés-előkészítő munkát. A szakmai, környezetvédelmi és társadalmi megalapozást követően a beruházás szükségességére, feltételeire, az erőmű típusára és telepítésére vonatkozó javaslatait kellő időben terjessze az Országgyűlés elé; 13 *40/2008. (IV.17.) OGY határozat g) gondoskodjon a nukleáris hulladékok végleges elhelyezésére irányuló programok megfelelő

14 Környezeti hatásvizsgálat 14 Előzetes csak a parlamenti elvi hozzájáruláshoz szükséges terjedelemben készült Blokkfüggetlen átfogóan kezeli a típust, teljesítményt, a minden környezet kiszemelt jelen állapota, típus esetét lefedi, a telephely meglévő létesítményei, terhelhetőségi korlátai, csak hűtőtornyos kivitelben. a környezet változása létesítés/üzemelés/üzemzavar/baleset nyomán, hatótényezők, folyamatok, hatásterület lehatárolása, országhatáron átterjedő hatások, tevékenységek, anyagfelhasználás folyamatábrái, felhagyás hatásai.

15 Nukleáris üzemanyag Feltárt uránforrások eloszlása a világban Régiók viszonylag kis geopolitikai kockázattal kitermelési költség < 130 USD/kg

16 A döntés, március Kormány ülése döntés: parlamenttől elvi hozzájárulást kérnek a atomerőmű blokkok építés előkészítéséhez Parlament, Gazdasági Bizottság egyhangúan támogatta a kormány előterjesztését Parlament, Környezetvédelmi Bizottság 15 igen/1 nem/1 tartózkodás Parlament, plenáris ülés megadta az előzetes elvi engedélyt az előkészítés megkezdéséhez 330 igen/6 nem/10 tartózkodás 16

17 Közvélemény 17 Elmozdulás van az atomerőmű elfogadásában a klímavédelem egyre inkább belátott fontossága, az atomenergia növekvő nemzetközi elismertsége, a gazdasági krízis előtt egekbe szökő olaj- és gázár, a évi januári gázszállítási kiesés.

18 % Egyetért-e Ön azzal, hogy Magyarországon atomerőmű működik? Igen 100 Nem NT/NV (N=11373) febr. (N=1051) május (N=1036) június (N=1017) június (N=1012) aug. (N=1008) július (N=1028) augusztus (N=1049) augusztus (N=1016)

19 Mi történt a Fukushimában? A baleset lefolyása

20 Földrengés és cunami Március 11.(14:46) 9-es erősségű rengés Majd cunami (15:10) XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 20

21 Érintett erőművek XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 21

22 Fukushima Dai-ichi 5. és 6. karbantartás 4. karbantartás kirakott zónával 1. blokk 2. blokk 3. blokk 4. blokk 5. blokk 6. blokk BWR-3 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-4 BWR-5 Konténment típus Mark-1 Mark-1 Mark-1 Mark-1 Mark-1 Mark-2 Villamos teljesítmény (MWe) Állapot március 11-én Normál üzem Normál üzem Normál üzem XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam Karbantart Karbantart Karbantartá ás, ás, s, átrakás átrakás átrakás 22

23 XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 23

24 Földrengés és cunami méretezés Maximális talajgyorsulás (Fukushima Daiichi) 0,517 g a 3. blokknál, 0,44 g a 6. blokknál. Cunami A méretezési földrengés (SSE) 0,45 g ill. 0,46 ezekre a blokkokra! Cunami max. magassága > 14 m XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 24

25 Közvetlen következmények Földrengés Fukushima Dai-ichi 6 blokk mind a 8 energia betáplálási útja megsérült A dízel generátorok automatikusan indultak Cunami tengervíz behatolás A vízkivételi mű megsemmisül Fukushima Dai-ini A turbina épületben a dízelgenerátorok, kapcsolótáblák, kábelezés tönkre mennek 15:41: Station blackout teljes XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 25

26 Reaktorcsarnok Acél konténment tartály Vagy szárazakna Pihentető medence Reaktortartály Nedvesakna szerepe: nyomáscsökkentés XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 26

27 Események földrengés (JST) Leállnak a reaktorok Külső villamos betáplálás megszűnik, dízelgenerátorok indulnak 15:50 szökőár tönkreteszi a dízeleket, csak akkumulátor és passzív hűtés (RCIC) Kimenekítés 3 km-es körzetben (megelőzés) 1. blokk: estére magas RPV-nyomás 1. és 2. blokk H-robbanás és nagy nyomás kockázata miatt lefúvatás, radioaktív kibocsátás (1 msv/h) Kimenekítési zóna 10 km-re növelve 1. blokk H-robbanás (15:36), reaktorépület felső része, 4 alkalmazott sérül Kitelepítési zóna 20 km Este tengervíz befecskendezés a tűzoltó rendszeren keresztül a reaktortartályba és konténmentbe. Ez kidolgozott súlyosbaleset-kezelési eljárás! 1. blokk Kimenekítés 20 km-es körzetben XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 27

28 Események blokk 11:00 körül jóval nagyobb robbanás, de a konténment feltehetően ép 11 munkás sérül meg 2. blokk este a fűtőelemek részben majd teljesen szárazra kerülnek (RCIC leáll) kb. 2 óra időtartamra, végül stabilizálják a tengervizes hűtést Megbontják az épületet a hidrogén elengedés érdekében 4. blokk Hajnalban robbanás majd tűz a 4. blokkon, ami kialszik, majd újra ég és végül eloltják. 2. blokk Robbanás, valószínűleg a konténment is sérül, a robbanást a vizes aknába feltételezik (nem látszik csak hallatszik) 4. blokk forr a víz a pihentető XXXVI. medencében Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 28

29 Többi reaktor Fukusima Dai-ichi 5-6. blokk A 6-os reaktor dízelgenerátora ép maradt, ezzel hűtik mindkét blokkot, később a villamos betáplálás is helyreáll Közös kiégett üzemanyag tároló tól rendben Fukusima Dai-ini 1., 2. és 4. blokkal hűtési gondok, ellentétes info-k a lefúvatásról, végül sikerül a villamos betáplálást helyreállítani 29 XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam

30 1. és 2. blokk XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 30

31 3. blokk robbanása XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 31

32 4. blokk XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 32

33 Ideiglenes INES besorolás: 7-es INES 7-be kell sorolni, ha a jód-131 egyenértékben kiszámított légköri kibocsátás eléri a néhány ezer TBq szintet. Becsült kibocsátás a Fukushima Dai-ichi atomerőműből NISA becslés I-131 1,3 x 10 5 TBq Cs-137 Cs-137 jód ekvivalense Total I-131 6,1 x 10 3 TBq 2,4 x 10 5 TBq 3,7 x 10 5 TBq Kibocsátás Csernobilb an NSC becslés 1,5 x ,8 x 10 6 TBq TBq 1,2 x ,5 x 10 4 TBq TBq 4,8 x ,4 x 10 6 TBq TBq 6,3 x ,2 x 10 6 XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 33

34 Ami nem változott Nukleáris biztonsági alapelvek (mélységi védelem) Gátak rendszere kibírta Földrengést Cunamit Hősugárzást Robbanásokat Tengervizes hűtést Az üzemanyagból az illékony anyagok távoztak, fűtőelem darabok nem! XXXVI. Sugárvédelmi Továbbképző Tanfolyam 34

35 EU: stressz-teszt Tervezési alap: - Földrengés (Paks: 0,25 g) - szökőár (árvíz) - áramkimaradás Nem: repülőgép, terrorista támadás, kibertámadás

36 Mi történt Csillebércen? I-131 légköri kibocsátás I-131 légköri kibocsátás az éves érték 39%-a Október 30. Északi szél November 7. É-Ny szél A többletdózis: az évi 2,4 msv perc Tájékoztatás hiánya Hatósági felügyelet: megosztott Következmény: Bizalomvesztés, Tanulságok leszűrése

37 A tudásalapú (értelmi) és az érzelmi megközelítés együttes vizsgálata 2. Ellenszer az elfogult érzelmekre: Hiteles és objektív tájékoztatás - a kiválasztottak, a tanultak és a média jogosultsága, egyben komoly felelőssége A természettudományok és a műszaki tudományok ismerete elengedhetetlen nemcsak az atomenergia tudásalapú (értelmi) megítéléséhez, de a hazai gazdasági gyarapodás és társadalmi felemelkedés érdekében egyaránt. Az ismeretek megszerzésének fontossága: Lenin: Tanulni, tanulni, tanulni! Ny. Sz. H. a 60-as években szlogenné vált. Teller Ede: Nincs jogotok félni, amíg nem ismeritek meg a félelmetek tárgyát, nem tudjátok felmérni a veszély valóságos mértékét. (MISZTIKUM!) Japán példája (Hirosima, Nagaszaki és FUKUSIMA dacára, vagy talán éppen azért!): Bizalom a kiváló japán termékek iránt, de ha meghibásodik, akkor hiteles tájékoztatás és haladéktalanul helyreállítás, A nukleáris fűtőelem évekre előre beszerezhető, amikor a világpiacon a legolcsóbb, és kis helyen tárolható a túlzsúfolt szigetországban, Hirosima és Nagaszaki majd minden családot érintett, ezért széleskörűen elsajátították a sugárveszély mértékének reális megítéléséhez szükséges sugárvédelmi ismereteket.

38 A Föld lakosságát átlagosan érő sugárterhelés eredete Forrás:

39 A természetes és mesterséges eredetű sugárzások A lakossági egyéni éves effektív dózisok világátlaga források szerint Éves egyéni effektív dózis (msv) Természetes 2,41 10 Orvosi diagnosztika (terápia nélkül) 0,60,03 20 Légköri atomfegyver kísérletek globális hatású kibocsátása0, ban: 0,11, azóta csökken Az egykori tesztek helyén elérheti a néhány msv-t Csernobili balesetglobális hatás:0, ban az északi féltekén: 0,04 ~ likvidátor kapott 150 msv-t; ~ egyén kapott > 10 msv-t. Nukleáris üzemanyagciklusglobális hatás:0,00002északi féltekén néhányszoros a kritikus csoport tagjaira elérheti a 0,02 0,04 msv-t gyes volt uránbányák környezetében néhány msv. Teljes mesterséges~ 0,60 20 Elsősorban az orvosi sugárterheléstől, az egykori teszt és baleseti helyszínek közelségétől függ

40 A természetes eredetű sugárzások A lakosság természetes sugárzástól származó átlag dózisa A természetes sugárzás forrásaévi effektív dózis (msv) Kozmikus sugárzásközvetlenül ionizáló és foton összetevő 0,28 neutron összetevő 0,10 Kozmikus eredetű izotópok 0,01 Kozmikus eredetű összesen 0,390,3 1,0 Természetes izotópok külső sugárzása szabadban 0,07 épületben 0,41 Természetes izotópok összesen 0,480,3 0,6 Természetes izotópok belégzéseurán és tórium sor 0,006222Rn1,15220Rn0,10 Belégzéssel összesen1,260,2 10 Természetes izotópok fogyasztása40k 0,17urán és tórium sor0,12 Fogyasztással összesen0,29 Összesen2,41 10

41 A lakosságot érő külső sugárterhelés Forrás:

42 Mindennapi sugárdózisok

43 Energiaigény = apokalipszis? Az eredendő bűn és kiűzetése a Paradicsomból (Sixtus-kápolna, Vatikán) Michelangelo Buonarroti