Mindenki a napelemeket figyeli, de elfelejtenek egy fontos dolgot

Az atomenergia fontos szerepet játszik az Európai Unió országainak villamosenergia-ellátásában: tavaly a 167 atomerőművi blokk 148 ezer megawatt kapacitást képviselt, amelyek az EU-27 országaiban a villamos energia 22 százalékát állították elő – világított rá legfrissebb kutatásában Aszódi Attila, a BME Nukleáris Technikai Intézetének egyetemi tanára és kutatócsapata.

Míg Németország idén kivezette az atomenergiát az energiamixéből, addig más országok, például Magyarország, Szlovákia, Csehország, Franciaország, Hollandia, Svédország, Finnország a meglévő blokkok üzemidő-hosszabbítását és új egységek építését tervezi. Lengyelország például nem alkalmaz jelenleg nukleáris energiát, ám új atomerőművi blokkok építésén dolgozik. Ennek ellenére Európában számos energiapolitikai szereplő az atomenergia kivezetése mellett érvel.

Számos modellel operáltak

A kutatócsapat nagy időfelbontású szimulációk segítségével vizsgálta, milyen hatással lenne a karbonsemlegességi célokra és a folyamatos villamosenergia-ellátásra, ha az Európai Unió országai kivezetnék az atomenergiát, és azt nap-, szél- és gázerőművekkel helyettesítenék. A vizsgálat eredményei a Nuclear Engineering and Design folyóiratban jelentek meg.

A kutatásunkban áttekintettük a jelenleg atomenergiát használó vagy azt tervező 15 európai uniós ország – Belgium, Bulgária, Horvátország, Csehország, Finnország, Franciaország, Hollandia, Lengyelország, Magyarország, Németország, Románia, Spanyolország, Svédország, Szlovákia, Szlovénia – energiastratégiáit, összefoglaltuk a 2030-ra és 2040-re vonatkozó villamosenergia-igényüket és feltételezett erőművi portfóliójukat.

Azt is leszögezték, hogy a Nemzetközi Atomenergia-ügynökség ESST modellezési keretrendszerének felhasználásával modelleket készítettek az egyes vizsgált országok villamosenergia-ellátásáról. Ezek segítségével megvizsgálták, hogy a referencia-forgatókönyvhöz képest hogyan változna a rendszerek működése, ha az országok fokozatosan kivezetnék energiamixükből az atomenergiát.

Ehhez az országok rendszereibe a nukleáris kapacitás háromszorosának megfelelő napenergia-kapacitást és a nukleáris kapacitás kétszeresének megfelelő szélenergia-kapacitást építettek be. Majd egy másik forgatókönyvben pedig az előbb említett nap- és szélenergia-kapacitáson felül a nukleáris kapacitással megegyező kapacitású gázerőműpark beépítését feltételezték a jövőbeli villamosenergia-rendszerekbe – az atomenergia egyidejű kivezetése mellett, elfogadva a kormányzati becsléseket, amelyeket a villamosenergia-igények jövőbeli alakulására tettek.

Valamint hogyan alakulhat az egyes energiaforrások részesedése a villamosenergia-ellátásban, milyen korlátok lehetnek a villamosenergia-ellátásban, milyen lehet a rendszer szén-dioxid-kibocsátása és földgázigénye, valamint a túltermelés és a villamosenergia-tárolás igénye.

Megkerülhetetlen az atomenergia

A kutatás egyértelmű eredményre jutott: még ha az egyes országok atomerőművi kapacitásának háromszorosát építenénk is be a fotovoltaikus naperőművek és kétszeresét a szélerőművek,

„Ha a nagy megújulókapacitás mellett az atomerőművek kapacitásának megfelelő teljesítményű gáztüzelésű erőművi parkot építünk be a rendszerekbe, az ellátásbiztonsági problémák (a folyamatos áramellátás kihívásai) ugyan megoldódnak, de radikálisan növekszik az országok földgázfelhasználása és az ezzel összefüggő szén-dioxid-kibocsátása is” – olvasható a kutatásukban, majd kiemelik: ez pedig – tekintettel arra, hogy az EU-27 döntő részben földgázimportra szorul – nemcsak klímavédelmi, hanem ellátásbiztonsági kérdéseket is felvet.

A nagy felbontású szimulációk eredményei alapján a vizsgált 15 országban 2030-ra 90 millió tonnával növelné a szén-dioxid-kibocsátást az atomerőművek kivezetése ahhoz képest, ha az atomenergia a 2030-as energiamix része marad. A 2040-es villamosenergia-rendszer 80 millió tonnával több szén-dioxidot bocsátana ki, ha nem alkalmaznánk az energiastratégiákban tervezett atomerőműveket az unióban.

Rávilágítanak arra, hogy a vizsgált országok villamosenergia-rendszere mintegy 50 milliárd köbméter földgázzal igényelne többet a 2030-as, 2040-es évtizedekben évente, ha nem alkalmaznánk atomenergiát – annak ellenére, hogy a számítások a nap- és szélenergia-kapacitások radikális növekedéséből indultak ki. Mindez klímavédelmi és ellátásbiztonsági szempontból komoly aggályokat vet fel.

Technológiai akadályok vannak 

Az eredmény egyértelmű, a legalacsonyabb szén-dioxid-kibocsátású forgatókönyvek azok, amelyekben az atomenergia is szerepel. Az atomerőművek leállítása a nagy nap- és szélkapacitások ellenére növeli a rendszer szén-dioxid-kibocsátását, növeli azon időszakok hosszát, amikor az ellátás részben korlátozott lehet, és nagy villamosenergia-tároló kapacitás igénye jelentkezik.

„Az Európai Uniónak eminens érdeke a nukleáris kapacitás fenntartása, sőt egyes országokban még annak fejlesztése is. Így a meglévő atomerőművek élettartamának meghosszabbítása és új blokkok építése észszerű és célszerű. A tárgyalt számítások azt is világosan mutatják, az atomenergia fenntartása az Európai Unióban feltétlenül szükséges a dekarbonizációs, az ellátásbiztonsági és a fenntarthatósági célok elérése érdekében” – összegzik.

A kutatás szerint 15 országból egyedül Svédországban lehetséges atomenergia nélkül teljesíteni 2040-ben a 90 százalékos karbonsemleges villamosenergia-termelési célt. Az összes többi ország villamosenergia-szektora nem képes teljesíteni klímavédelmi céljait atomenergia nélkül – bár hozzátették, hogy Svédországban így is növekedne a fosszilis energiahordozóknak való kitettség.

A kutatással kapcsolatban fontos kiemelni: nemcsak egyetlen országot vizsgáltak, hanem összességében tizenötöt, valamint bemutatták a földgázfogyasztás növekedését, a megújuló energiaforrások ingadozó termeléséből adódó számítási bizonytalanságokat is. Az országok közötti különbségek rávilágítanak a potenciális ellátási gyengeségekre és a tendenciákra, ugyanakkor a modell egyszerűsítései miatt a mostani vizsgálat nem írta le a határkeresztező kapacitásokat. A módszerekben fejlesztés várható, ám így is leszögezhető: csak „ilyen nagy időfelbontású modellek eredményei alapján lehet és kell megalapozott energiastratégiai döntéseket hozni”.

(Borítókép:  Brendon Thorne / Bloomberg / Getty Images)