A Paks2 projekt energiapolitikai. utánpótlás kérdései

Átírás

1 A Paks2 projekt energiapolitikai értékelése és a szakember utánpótlás kérdései Prof. Dr. Aszódi Attila igazgató, egyetemi tanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézet MNT Szeminárium a Paksi Atomerőmű bővítésének műszaki kérdéseiről Hotel Flamenco, Budapest, március 20. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 1

2 Hazai villamosenergia-fogyasztás Paks - alaptermelés Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos,

3 Magyar rendszer max és min terhelése Paks - alaptermelés Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: Stróbl Alajos,

4 Hazai villamosenergia-fogyasztás nemzetközi összehasonlításban Az egy főre jutó villamosenergiafogyasztás az EU-ban és néhány kiválasztott országban 2008-ban Forrás: Európai Környezetvédelmi Hivatal statisztikái Villamosenergia-fogyasztás (kwh/fő/év) Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 4

5 Hazai villamosenergia-fogyasztás nemzetközi összehasonlításban Egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás (kwh/fő) Szlovákia Magyarország Csehország Finnország Németország Ausztria Egy főre jutó GDP (USD/fő) Az egy főre jutó GDP és az egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás néhány kiválasztott európai országban 2011-ben Forrás: IEA Key World Energy Statistics 2013 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 5

6 A GDP növekedés áramigény-növekedéssel jár Pozitív korreláció az áramfogyasztás és a GDP között, de lassuló ütem. Okok: Népesség alakulása Elektromos eszközök piacának telítődése Elektromos eszközök fokozódó energiahatékonysága Szabványok és technológiák fejlődése Kevésbé energia-intenzív iparágak térnyerése Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: 6

7 A magyar gazdaság várható fejlődése Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Forrás: stats.oecd.org 7

8 Üzemanyag megújuló földgáz olaj szén atom Lehetséges erőműfejlesztések 9000 MW MW Új kapacitás megmaradó csere Lehetséges új kapacitás 5000 MW megújuló gáz szén atom Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 8

9 Miért atomenergia? CO 2 -mentes termelés Versenyképes áramár Stabil alaperőművi áramforrás Jó üzemanyag készletezhetőség Ellátásbiztonsági előnyök Fotó: Aszódi A. Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Fotó: Aszódi A. 9

10 Paksi termelőkapacitás Forrás: Nemzeti energiastratégia 2030, NFM, 2011 július Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 10

11 Paksi termelőkapacitás Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 11

12 Megvalósítható? Igen! Atomerőművi részarány a villamosenergia-fogyasztásban Nem atom Atom - kényszerértékesítés Atom - import-export szaldó Atom - hazai erőműből HU Fogyasztás, TWh Paksi le nem kötött termelések allokációja, TWh % 80% 60% 40% 20% HU Nem atom Atom - import-export szaldó Atom - hazai erőműből Fogyasztás, % 0% A hat paksi blokk párhuzamos üzemelésének időszakában a magyar igények 57%-át fedezhetik atomerőművek. Forrás: Hegedűs Zoltán Diplomaterv, Témavezető: Aszódi A., BME NTI, 2013 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 12

13 Villanyautó Ha villanyautó lenne Magyarországon, töltésük egyszerre 880 MW többlet villamos teljesítményt igényelne Naponta 3,7 GWh, évente GWh töltési áramigény. A villanyautó csak akkor zéró emissziós, ha a benne felhasznált áram CO2-mentes termelőtől származik Okos hálózatban kiegyenlítési, szabályozási előnyök Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 13

14 Az erőművek költségei Villamosenergiafejlesztés költsége Üzemeltetési költség Beruházási költség Változó költség Állandó költség Állandó beruházási költség Változó tüzelőanyag költség Változó Ü&K költség Állandó tüzelőanyag költség Állandó Ü&K költség Adók és Biztosítás Amortizáció Beruházás megtérülése Egyéb állandó költség A villamosenergia-termelés költségnemei Forrás: Aszódi Attila: Fenntartható fejlődés és atomenergia előadás Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 14

15 A villamosenergia-termelés költségei A termelt villamos energia egységköltsége Belgiumban, 8% kamatráta mellett Forrás: OECD NEA, The Economics of Long-term Operation of Nuclear Power Plants, 2012 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 15

16 A villamosenergia-termelés költségei CCGT Gáztüzelésű CCGT erőmű példája: Hatásfok η:= 50% Gáz hőár p Q = 0,041 Euro/kWh_gáz Fajlagos tüzelőanyag-költség: Áram és gázárak az EU-ban Forrás: Eurostat p 0,041 k 82 ü Q = = = 0,082 Euro kwhel = Euro η 0,5 114USD MWhel Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI + állandó költségek! MWh el 16

17 A villamosenergiatermelés költségei Új építésű atomerőműre, barnamezős beruházás esetén a villamos energia élettartamra vetített termelési egységköltség (LCOE) Építési költség (Overnight Construction Cost) N-edik blokk (NOAK 5+) esetén: /kw Első blokk (FOAK) esetén: /kw Üzemanyag-ciklus költsége: 6 /MWh Üzemeltetés + karbantartás (O&M): 10 /MWh LCOE (1 = 300 Ft) A termelt villamos energia egységköltsége különböző régiókban, 5% kamatráta mellett Forrás: OECD IEA - NEA, Projected Costs of Generating Electricity, 2010 Fajl.beru.klt. 5% kamatláb 10% kamatláb LCOE = Levelized Cost of Electricity /MWh Ft/kWh /MWh Ft/kWh /kw 43 12, , /kw 48 14, , /kw 50 15, , /kw 61 18, ,30 Forrás: Synthesis on the Economics of Nuclear Energy, Study for the European Commission, EU DG Energy, 2013 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 17

18 Számítások peremfeltételei: Hitelkamat: lépcsős 3,95%; 4,50%; 4,90% Infláció: 2% Éves csúcskihasználási tényező: 96% Beépített teljesítmény: 2 * 1085 MW 1 = 300 Ft Építési idő: 9 év Hitel visszafizetési időszak: 21 év Üzemanyag-költség: 2 Ft/kWh Befizetés a Központi Nukleáris Pénzügyi Alapba (felhalmozás leszerelésre, hulladékkezelésre, a hulladékok végső elhelyezésére): 2 Ft/kWh TMK a beruházási költség arányában: 2,5% Paks2 költségelemzése Paks2 LCOE Forrás: Fraunhofer ISE, Nov Beruházás Fajl.beru.klt. Önköltség az első 21 évre Hiteltörlesztés utáni áramár LCOE (teljes 60 év üzemidőre) milliárd /kw /MWh Ft/kWh /MWh Ft/kWh /MWh Ft/kWh 8, ,1 21,94 28,7 8,60 43,50 13,05 10, ,7 26,01 32,5 9,75 50,57 15,17 12, ,7 31,10 37,3 11,19 59,42 17,83 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február-március 18

19 Hálózati kapcsolat Hálózatfejlesztési költség [milliárd Ft] [MW] 2 x x x 1600 Paks Legolcsóbb Pakson! Új atomerőmű létesítésének előkészítése Hálózati Csatlakozási Koncepcióterv Forrás: Gönczi Péter, Erőterv, MTA, Tiszavasvári Hajdúnánás Tiszasüly Tiszagyenda Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI

20 Paks2 termelésével ekvivalens megújulók kapacitások Dimenzió Atom Szél PV Nap Összes megújuló Arány % 100% 70% 30% 100% Rendelkezésreállás % 96% 23% 12% 20% BT MW Min.fajl.beruházás EUR/kW Max.fajl.beruházás EUR/kW Min. beruházás mrd EUR 8,00 6,31 5,21 11,52 Max. beruházás mrd EUR 12,50 11,35 8,85 20,21 Szükséges kiegyenlítő tárolók kapacitása MW 6653 Szivattyús tározók darabszáma db 11 Szivattyús tározók beruházási költsége mrd EUR 5 Összes beruházás, min mrd EUR 8,00 16,88 Összes beruházás, max mrd EUR 12,50 25,57 Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, február 20

21 Oktatási kérdések Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 21

22 Olkiluoto-3 humánerőforrás-igénye Üzemeltetés kb. 500 fő/blokk, 1/3 részük felsőfokú végzettségű Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI Adatok forrás: 22

23 Bolognai rendszer Magyarországon PhD iskolák (6 szemeszter) Mérnök MSc különböző szakirányok (4 szemeszter) Fizika, kémia, biológia, stb. MSc (4 szemeszter) Mérnök BSc különböző szakirányok (7 szemeszter) Fizika, kémia, biológia, stb. BSc (6 szemeszter) Általános- és középiskolák (6-18 év) Kötelező Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 23

24 Energetikai mérnök képzés BSc alapszak (fő tárgyak) Mag- és neutronfizika Atomenergetikai alapismeretek Reaktorfizika mérnököknek Atomerőművek termohidraulikája Reaktortechnika Atomerőművek Nukleáris méréstechnika Környezeti sugárvédelem Atomreaktorok üzemtana Radioanalitika Nukleáris elektronika Nukleáris biztonság Nukleáris üzemanyagciklus Speciális laboratórium AE MSc mesterszak (fő tárgyak) Radioaktív hulladékok biztonsága Radioaktív anyagok terjedése Bevezetés a fúziós plazmafizikába Röntgen- és gamma-spektrometria Atomerőművi üzemzavar elemzések Tervezési feladat Reaktortechnika alapjai Korszerű nukleári energiatermelés CFD módszerek és alkalmazásaik Atomerőművi kémia Reaktorszabályozás és műszerezés Reaktortechnika Nukleáris mérések Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 24

25 Fizikus BSc, MSc képzés BSc alapszak (fő tárgyak) Környezetvédelem alapjai Nukleáris méréstechnika Fenntartható fejlődés és energetika Monte Carlo módszerek Reaktortechnika Nukleáris biztonság Radioaktív hulladékok Üzemi mérések és diagnosztika Atomerőművek termohidraulikája Nukleáris technikák alkalmazása Radiokémia és nukleáris kémia Reaktorfizika Geofizika alapjai Orvosi képalkotó rendszerek Kísérleti magfizika MSc mesterszak (fő tárgyak) Reaktorfizikai számítások Bevezetés a fúziós plazmafizikába Fúziós nagyberendezések Magfizika Nukleáris üzemanyagciklus Atomerőművek Atomerőművi anyagvizsgálatok Atomerőművi kémia Atomerőművi szimulációs gyakorlatok Atomreaktorok üzemtana Neutron- és gammatranszport számítási módszerek Radioanalitika Szimulációs technika Transzportelmélet alapjai Sugárvédelem 2 Monte Carlo részecsketranszport módszerek Atomerőművi üzemzavar elemzések Reaktorszabályozás és műszerezés CFD módszerek és alkalmazásaik Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 25

26 Szakmérnöki képzés Reaktortechnikai szakirányú továbbképzés 4 féléves képzés Végzettség: Reaktortechnikai szakmérnök vagy Reaktortechnikai szakember 2014-es kurzus: 24 résztvevő Küldő szervezetek: hatóságok, üzemeltetők, ipari vállalatok A paksi bővítés miatt megemelkedett nukleárisszakember-igény kielégítésének eszköze lehet! Tanterv: Alkalmazott matematika I, II, III Reaktorfizika I,II,III,IV Reaktortechnika I,II Sugárvédelem és dozimetria Környezetvédelem Nukleáris méréstechnika I, II Termohidraulika I, II Atomerőművek I, II Atomreaktorok üzemtana Irányítástechnika I,II Villamos berendezések, hálózatok Energetika Laboratóriumi gyakorlatok I, II, III, IV, V, VI Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 26

27 HUVINETT kurzusok HUVINETT: Hungarian-Vietnamese Nuclear Energy Train the Trainers Course Vietnámi nukleáris szakemberek képzése Vietnám: 92 milliós lakosság Gyorsan fejlődő gazdaság Az első atomerőmű építésére készülnek Előkészületek 2009 óta legmagasabb diplomáciai szinten, NAÜ kereti között Hat hetes kurzus Atomerőművek építése, üzemeltetése: műszaki-tudományos háttér átfogó ismertetése Elméleti alapok Humánerőforrás-szükséglet és kapcsolódó oktatási programok 3 hét a BME NTI-ben, 3 hét Pakson Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 27

28 HUVINETT kurzusok Az első kurzus 2012 szeptemberében indult 1. kurzus: 2012 szeptember 41 résztvevő 2. kurzus: 2012 november 36 résztvevő 3. kurzus: 2013 március 42 résztvevő 4. kurzus: 2013 szeptember 41 résztvevő 5. kurzus: 2014 őszén várható Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 28

29 HUNEN Hazai egyetemi intézetek, állami intézmények, kutatóintézetek, ipari cégek konzorciuma Célja nemzetközi, atomenergetikai témájú kurzusok szervezése Témák: Atomenergia alapjai Atomenergia alkalmazásának hatósági felügyelete Környezet-ellenőrzés Környezeti hatások Valószínűségi biztonsági elemzések Determinisztikus biztonsági elemzések Hulladékkezelés Nukleáris méréstechnika Dozimetria Baleset-elhárítás Nukleáris védettség Atomerőművi üzemeltetés, karbantartás és új blokk létesítés A kidolgozott programok alkalmasak a hazai képzés felfuttatására is Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 29

30 Rengeteg a hazai teendő a paksi bővítés kapcsán! Az infrastruktúránk adott. De sürgős lépésekre van szükség a humán erőforrások fejlesztése, a kompetencia megérzése, és a VVER-1200-hoz kapcsolódó ismeretek kiépítése területén! A középiskolából érkező nyersanyag természettudományos alapképzettségével óriási problémák vannak Prof. Dr. ASZÓDI Attila, BME NTI 30