Nukleáris alapú villamosenergiatermelés jelene és jövője Dr. Aszódi Attila igazgató, egyetemi tanár Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Nukleáris Technikai Intézet Villamosenergia-ellátás Magyarországon a 21. században, MTA konferencia Budapest, 2014. február 18. 1
Kell-e áram? 2
Hazai villamosenergia-fogyasztás Paks - alaptermelés 3
Magyar rendszer max és min terhelése Paks - alaptermelés 4
Kiváltható-e takarékossággal és energiahatékonyság-növeléssel? 5
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) 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 7141 5587 6392 3417 4585 6
Hazai villamosenergia-fogyasztás nemzetközi összehasonlításban Egy főre jutó villamosenergia-fogyasztás (kwh/fő) 18000 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 Szlovákia Magyarország Csehország Finnország Németország Ausztria 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 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 7
Milyen forrásból? 8
Üzemanyag megújuló földgáz Lehetséges erőműfejlesztések 9000 MW 450 2500 10 000 MW 1000 4000 csere Új kapacitás Lehetséges új kapacitás 5000 MW 1500 700 400 2400 megújuló gáz szén atom olaj 2600 300 szén atom 1680 1510 410 670 1940 1940 megmaradó 2008 2025 9
Miért atomenergia? CO 2 -mentes termelés Versenyképes áramár Stabil alaperőművi áramforrás Jó üzemanyag készletezhetőség Ellátásbiztonsági előnyök 10
Ellátásbiztonság vs. függés Ellátásbiztonsági szempontból óriási különbség van áram, gáz vagy hasadóanyag importja között. Fotó: Aszódi A. Fotó: 168ora.hu Fotó: Aszódi A. Fotó: Aszódi A. Fotó: internet Fotó: Aszódi A. 11
Megvalósítható-e a Paks2 projekt? 12
Paksi termelőkapacitás Forrás: Nemzeti energiastratégia 2030, NFM, 2011 július 13
Paksi termelőkapacitás 14
Megvalósítható? Igen! Atomerőművi részarány a villamosenergia-fogyasztásban 60 50 40 30 20 10 0 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050 Fogyasztás, TWh Paksi le nem kötött termelések allokációja, TWh -10 100% 80% 60% 40% 20% Nem atom Atom - kényszerértékesítés Atom - import-export szaldó Atom - hazai erőműből HU HU Nem atom Atom - import-export szaldó Atom - hazai erőműből 0% 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 2031 2032 2033 2034 2035 2036 2037 2038 2039 2040 2041 2042 2043 2044 2045 2046 2047 2048 2049 2050 Fogyasztás, % A hat paksi blokk párhuzamos üzemelésének időszakában a magyar igények 57%-át fedezhetik atomerőművek. Forrás: Hegedűs Zoltán Diplomaterv, Témavezető: Aszódi A., BME NTI, 2013 15
Mennyibe kerül? 16
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: 3060 3400 3910 /kw Első blokk (FOAK) esetén: 3400 4250 5525 /kw Üzemanyag-ciklus költsége: 6 /MWh Üzemeltetés + karbantartás (O&M): 10 /MWh LCOE (1 = 300 Ft) A termelt villamos energia egységköltsége Belgiumban, 8% kamatráta mellett Forrás: OECD NEA, The Economics of Long-term Operation of Nuclear Power Plants, 2012 Fajl.beru.klt. 5% kamatláb 10% kamatláb Forrás: Synthesis on the Economics of Nuclear Energy, Study for the European Commission, EU DG Energy, 2013 /MWh Ft/kWh /MWh Ft/kWh 3.400 /kw 43 12,90 75 22,50 3.910 /kw 48 14,40 84 25,20 4.250 /kw 50 15,00 89 26,70 5.525 /kw 61 18,30 111 33,30 A termelt villamos energia egységköltsége különböző régiókban, 5% kamatráta mellett Forrás: OECD IEA - NEA, Projected Costs of Generating Electricity, 2010 17
Számítások peremfeltételei: Hitelkamat: 5% Infláció: 2% Éves csúcskihasználási tényező: 94% 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, 2013. 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 8,0 3.690 72,7 21,82 22,0 6,60 39,76 11,93 10,0 4.600 86,4 25,92 25,8 7,75 47,04 14,11 12,5 5.760 103,5 31,05 30,6 9,19 56,15 16,84 Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 18
Hálózati kapcsolat Hálózatfejlesztési költség [milliárd Ft] [MW] 2 x 600 2 x 1000 2 x 1600 Paks 13 19 29 Legolcsóbb Pakson! Új atomerőmű létesítésének előkészítése Hálózati Csatlakozási Koncepcióterv Forrás: Gönczi Péter, Erőterv, MTA, 2009.03.17. Tiszavasvári Hajdúnánás Tiszasüly Tiszagyenda 19 34 44 44 51 55 61
Mennyibe kerülne Paks2 kiváltása megújulókkal? 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 2170 6308 5208 11516 Min.fajl.beruházás EUR/kW 3687 1000 1000 Max.fajl.beruházás EUR/kW 5760 1800 1700 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 Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 21
43% atom 57% megújuló (szél+pv) szcenárió 2013-as rendszerterhelési adatok felhasználásával Dimenzió Atom Szél PV Nap Összes megújuló Arány % 100% 70% 30% 100% Rendelkezésreállás % 96% 23% 12% 20% BT MW 2 170 8 260 6 820 15 080 Min.fajl.beruházás EUR/kW 3687 1000 1000 Max.fajl.beruházás EUR/kW 5760 1800 1700 Min. beruházás mrd EUR 8,00 8,26 6,82 15,08 Max. beruházás mrd EUR 12,50 14,87 11,59 26,46 Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 22
Atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 23
Atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Beépített teljesítmény: atom: 2.170 MW Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 24
Atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Beépített teljesítmény: szél: 8.260 MW Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 25
Atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Beépített teljesítmény: PV (nap): 6.820 MW Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 26
Atom-zöld forgatókönyv a 2013. év példáján Számítás: Kovács Arnold, Aszódi Attila, BME NTI, 2014. február 27