A nukleáris energia új korszaka – IEA
2025/1. lapszám | Magyar Energetika | 73 |
A Nemzetközi Energia Ügynökség új jelentése áttekinti az atomenergia által kínált lehetőségeket az energiabiztonsággal és az éghajlatváltozással kapcsolatos aggályok kezelésére, valamint sorra veszi azokat a tényezőket, amelyek ezen lehetőségek kiaknázása szempontjából kiemelt jelentőségűek: az egyes államok és régiók nukleáris szakpolitikáit, stratégiai célkitűzéseit, a műszaki fejlődést és a finanszírozási forrásokat. Hangsúlyozza, hogy az atomenergia annak ellenére jól bevált technológia, hogy az utóbbi időben számos kihívással is szembesült, miközben a nukleáris erőművek immár több mint 50 éve szolgáltatnak villamos energiát és hőt. A technológia néhány éve egyre népszerűbb, amit a több mint 40 országot érintő növekvő számú beruházások és az új technológiai innovációk fémjeleznek. Az előrejelzések szerint a következő évtizedekben erőteljesen növekedni fog a villamos energia iránti kereslet, ami alátámasztja annak fontosságát, hogy elegendő új, akár nukleáris forrás álljon rendelkezésre stabil, csekély kibocsátással terhelt villamos energia termeléséhez.
A piac, a technológia és a politikai alapok adottak ahhoz, hogy az elkövetkező évtizedekben az atomenergia növekedésének új korszaka kezdődjön. A villamos energia iránti kereslet gyorsan növekszik, különösképpen az elektromos járművek, az adatközpontok és a mesterséges intelligencia területén. A villamosenergia-felhasználás az elmúlt évtizedben tapasztalt bővüléshez képest kétszer gyorsabban növekedett, ami egyértelműen jelzi, hogy új korszak előtt állunk. Az atomenergia tiszta és egyre inkább szabályozható villamosenergia- és hőforrás, amely nagy léptékben, éjjel-nappal rendelkezésre áll. Az energiaellátás biztonsága szempontjából bizonyítottan előnyös, nem okoz szén-dioxid-kibocsátást és kifejezetten jól egészíti ki a növekvő megújuló alapú villamosenergia-termelést. Az atomenergia iránti érdeklődés az 1970-es évek olajválsága óta jelenleg a legmagasabb: több mint 40 ország támogatja az atomenergia használatának kiterjesztését. A nukleáris technológiai innováció ugyancsak egyre több új fejlesztéssel jelentkezik, amelyek közül a kis moduláris reaktorok (SMR) állnak a legközelebb az ipari gyakorlatba való bevezetéshez.
A világon üzemelő közel 420 energetikai reaktor a legjobb úton afelé, hogy 2025-re új csúcsokat érjen el. Bár néhány ország fokozatosan visszafogja vagy akár le is állítja az atomerőműveit, a globális termelés növekszik: Japán újraindítja a termelést, Franciaországban befejeződnek a karbantartási munkálatok, és új reaktorok kezdik meg kereskedelmi tevékenységüket Kínában, Indiában, Koreában és Európában is. Az atomerőművek adják a világ villamosenergia-termelésének mintegy 10% -át, amely ma a vízenergia után a második legnagyobb kis kibocsátású villamosenergia-forrás. Még mindig Franciaországban a legnagyobb az atomerőművekben termelt villamos energia aránya (65%), őket Szlovákia és Ukrajna követi, Magyarország 45%-kal a negyedik helyen áll. Kína és India esetében ez az arány egyelőre 5% alatt marad.
Napjainkban 63 atomreaktor építése van folyamatban, amelyek több mint 70 GW kapacitást képviselnek. Az elmúlt öt évben világszerte több mint 60 reaktor működési idejének meghosszabbításáról is döntés született. A nukleáris energetikai beruházások értéke – beleértve mind az új erőműveket, mind a meglévők élettartamának meghosszabbítását – csaknem 50%-kal nőtt az utóbbi három évben, és meghaladta a 60 milliárd USD-t.
A nukleáris bővülés lendülete a kínai és orosz technológiák terjedésének függvénye. A 2017 óta világszerte létesülő 52 reaktor közül 25 kínai és 23 orosz tervezésű. Ugyanakkor a nukleáris technológiák, valamint az urántermelés és -dúsítás erősen koncentrált piaci kockázati tényezőt jelentenek, és kiemelik az ellátási láncok nagyobb diverzifikációjának szükségességét.
1. ábra. Épülő atomerőművek a világon az alkalmazott nukleáris technológia szerinti bontásban
Kína jó úton halad afelé, hogy 2030-ra mind az Egyesült Államokat, mind az Európai Uniót megelőzze az atomerőművi kapacitás terén. A világ nukleáris flottájának nagy része a fejlett gazdaságú országokban található, de az ezekben működő reaktorok viszonylag régiek; átlagéletkoruk több mint 36 év, kétszerese a másutt működő erőművek korátlagának. A fiatalítás nem egyszerű feladat: az Egyesült Államok és Franciaország, az elmúlt években minden új erőművi reaktor esetében a projektek késedelmével és a költségtúllépésekkel küzdött. A 2. ábrán a világ atomerőműveinek beépített teljesítőképessége és életkor szerinti megoszlása látható.
A fejlett gazdaságú országokban az ismertté vált tervek és stratégiák szerint a kis moduláris reaktorok fejlesztése és az új nagy teljesítményű reaktorok építése éppen csak ellensúlyozza az öregedő energetikai blokkok leállításával összefüggő kilátásokat, ami azt jelenti, hogy ezekben az országokban az atomerőművi kapacitás 2050-ben alig valamivel lesz nagyobb, mint ma. Az Európai Unióban az atomenergia részaránya a villamosenergia-mixben az 1990-es években 34%-on tetőzött, de 2023-ra már 23%-ra esett vissza, és folyamatosan csökken. Ezzel szemben Kínában a beépített kapacitás több mint háromszorosára nőtt az évszázad közepéig, és várhatóan több más feltörekvő és fejlődő országban is megkétszereződhet.
Az SMR egységek versenyképessége kormányzati támogatással és az új üzleti modellek alkalmazásával segíthet utat nyitni az atomenergia új korszaka felé. A magánszektorból származó, megbízható működésű, szabályozható és tiszta energia iránti kereslet lehet a mozgatórugója ennek a jelenleg kialakulófélben lévő technológia iránti érdeklődésnek. Napjainkra különböző mértékben előrehaladott, akár 25 GW-nyi SMR-kapacitásig terjedő tervek váltak ismertté, amelyek nagyrészt az adatközpontok növekvő villamosenergia-igényének kielégítését célozzák. A jelenlegi szakpolitikák megvalósulása esetén a teljes SMR-kapacitás 2050-re elérheti a 40 GW-ot, de a potenciál ennél sokkal nagyobb. Egy olyan forgatókönyv bekövetkezése esetén, amelyben az SMR-re vonatkozóan testre szabott szakpolitikai támogatásokkal és egyszerűsített szabályozással lehetne számolni, az SMR-kapacitás az évszázad közepére elérhetné a 120 GW-ot, ami azt jelentené, hogy 2050-ben akár ezernél is több SMR működne a világon. Ehhez a gyors növekedéshez az SMR-ekkel kapcsolatos beruházásokat a jelenlegi kevesebb mint 5 milliárd USD-ról az évtized végére 25 milliárd USD-ra, 2050-ig pedig összesen 670 milliárd USD-re kellene növelni.
Ha az SMR-ek építési költségei a következő 15 évben a nagyméretű reaktorok költségszintjére (Kínában 2500, az USA-ban és Európában 4500 USD/kW-ig) csökkennének, akkor a versenyképes SMR berendezések száma és kapacitása az említettnél is nagyobb lehet.
2. ábra. Nukleáris erőművek beépített teljesítőképessége és életkor szerinti megoszlása
Az uránellátási és -dúsítási szolgáltatások nagyobb diverzitása elengedhetetlen a nukleáris ágazat biztonságos és megfizethető bővítéséhez. Az uránkitermelés jelenleg néhány országban összpontosul, amelyek a bányákból származó globális urántermelés több mint háromnegyedét képviselik (3. ábra). A dúsítási kapacitás is erősen koncentrált: a dúsítási kapacitás több mint 99%-a felett is csupán négy társaság (CNNC, Kína; Orano, Franciaország; Roszatom, Oroszország; Urenco, UK) uralja, amelyből Oroszország részesedése 40%.
A nukleáris energia gyors növekedési forgatókönyvének megvalósításához nélkülözhetetlen a ráfordítások jelentős növelése, amely 2030-ra 120 milliárd USD-t jelenthet. Nem hagyható ugyanakkor figyelmen kívül, hogy a nukleáris projekteket egyes országokban hagyományosan nehéz finanszírozni méretük, tőkeintenzitásuk, hosszú építési átfutási idejük, műszaki összetettségük és kockázataik miatt. Emiatt kifejezetten kívánatos a nemzeti kormányok bevonása, illetve az állami tulajdonú vállalatok jelentős szerepvállalása.
3. ábra. A legnagyobb uránkitermelő országok termelése 2022-ben
Az állami finanszírozás ugyanakkor önmagában nem elégséges; a magánszektor forrásai nem nélkülözhetők. Az engedélyezés és az építés hosszú határideje azonban megnehezíti az atomenergia finanszírozását a kereskedelmi hitelezők esetében, mivel az új nagy reaktorok megtérülési ideje 20-30 év is lehet. Ezek a tényezők korlátozzák szoknak a projektfinanszírozási struktúráknak az alkalmazását, amelyeket más nagy infrastrukturális projektek esetében használnak.
A költségtúllépés és a megvalósítás késedelmi kockázatának csökkentése ugyancsak előfeltétele mind a köz-, mind a magánfinanszírozás bővülésének. A korábban jól bevált reaktortervek elfogadása, majd sorozatban történő megépítése nagyban hozzájárulhat a kapacitásbővítéshez, az ellátási láncok kiépítéséhez, valamint ahhoz, hogy mind az építéshez, mind az üzemeltetéshez kellő számú és jól képzett munkaerő álljon rendelkezésre. A szabványosítás lehetővé teszi az építési folyamat egyszerűsítését, csökkentve az egyes reaktorok építésének időtartamát és költségeit.
A jövőbeli pénzforgalom kiszámíthatósága kulcsfontosságú a finanszírozási költségek csökkentéséhez és ahhoz, hogy a magántőke számára is kellően vonzó legyen a nukleáris ágazat. A pénzintézetek megbízható jövőbeli cash flow várakozások alapján hiteleznek, ezért az adósságfinanszírozás szempontjából elengedhetetlen egy olyan támogatás-szabályozási keret, amely növeli az átláthatóságot. Az ingadozó árakkal jellemzett piacokon nagyon fontosak az olyan kockázatcsökkentő eszközök, mint a hosszú távú villamosenergia-vásárlási megállapodások, a különbözeti szerződések és a szabályozott eszközalap-modellek. A hosszú távú villamosenergia-vásárlási megállapodásokat a nagyfogyasztók is előnyösnek ítélhetik, amelyek a számukra kedvezően kialakított áron biztosíthatják a jövőbeli villamosenergia-ellátást. Az ilyen típusú megállapodások megnyithatják az utat a bevált kereskedelmi finanszírozási eszközök, például a zöldkötvények előtt is, amelyeket az ezekhez alkalmazkodó jogszabályi keret is elősegíthet.
Az SMR-ek drasztikusan csökkenthetik az egyes projektek teljes beruházási költségeit, amelyek közelíthetnek a nagy megújulóenergia-projektekéihez, például a tengeri szélenergia- és a nagy vízenergia-projektekre jellemző szintekhez. Ez kevésbé kockázatossá teszi az SMR-ek finanszírozását a kereskedelmi hitelezők számára, ahogyan azt a maguk nemében első projektek is bizonyították. Az SMR-ek moduláris kialakítása jelentősen csökkenti az építési időt, és a projektek akár 10 évvel korábban is elérhetik el a cash flow megtérülési küszöböt, mint a nagy reaktorok esetében. Az adatközpontok mögött álló technológiai szereplők kellően pozitív hitelminősítése ugyancsak megkönnyítheti az ágazatot célzó SMR-projektek finanszírozását.
A nemzeti kormányok egyedülálló lehetőségekkel rendelkeznek ahhoz, hogy megvalósíthassák azt a stratégiai jövőképet, amely előmozdíthatja a nukleáris ágazatot. Ugyanakkor nem minden ország ítéli meg egyformán a nukleáris technológia szerepét, és az atomenergia csak egy a számos technológia közül, amelyekre globálisan szükség van a biztonságosabb és fenntarthatóbb energetikai jövő megvalósításához. Az atomenergia azonban olyan szolgáltatásokat nyújthat és olyan méretekben, amelyeket nehéz megvalósítani más kis kibocsátású technológiákkal. Az e lehetőséget felismerő kormányok részéről olyan széleskörű megközelítésre van szükség, amely magában foglalja a tartósan fenntartható és kellőképpen diverzifikált ellátási láncokat, a képzett munkaerőt, az innováció támogatását, a beruházások kockázatcsökkentési mechanizmusait és a közvetlen pénzügyi támogatást, valamint a hatékony és átlátható nukleáris biztonsági szabályozásokat, és az erőművek leszerelésére és a hulladékgazdálkodásra vonatkozó rendelkezéseket.
Forrás
- The Path to a New Era for Nclear Energy, IEA 2025 iea.org
- World Nuclear Association, world-nuclear.org
