Pět let od Fukušimy zůstává jaderná energie ve hře. I kvůli snižování emisí CO2

Za jeden z klíčových předpokladů úspěšného rozvoje lidstva v 21. století se všeobecně považuje zajištění environmentálně udržitelné, stabilní, cenově dostupné a bezpečné energie (co do spolehlivosti jejích dodávek). Energetický sektor zažívá v posledních letech nevídanou transformaci, zejména v důsledku zvyšujícího se tlaku na jeho dekarbonizaci, tedy na omezení emisí skleníkových plynů, především CO2. Jaké jsou v tomto ohledu perspektivy jaderné energie?

Velín jaderné elektrárny Sendai v japonské prefektuře Kagošima
Zdroj: ČTK/Jiji Press Photo Autor: Motoya Taguči

Při srovnání jednotlivých zdrojů elektrické energie a jejich významu pro budoucnost je zásadním faktorem skutečnost, že výhledově je nutné počítat s globálním zvýšením spotřeby elektrické energie. Vyplývá to z předpokládaného růstu lidské populace (odhad OSN pro rok 2050 zmiňuje počet 9,7 miliard obyvatel - v roce 2015 na Zemi žilo asi 7,3 miliardy lidí).

„Prognózy říkají, že v roce 2050 budeme muset oproti dnešku počítat s nárůstem spotřeby elektrické energie mezi 80 a 130 procenty. Růst poptávky po elektřině bude o mnoho výraznější v zemích rozvojového světa. Navíc je třeba si uvědomit, že v současnosti nemá k elektrické energii přístup asi 1,2 miliardy lidí a další miliarda disponuje přístupem velmi nespolehlivým a omezeným,“ říká Peter Terem, expert na mezinárodní vztahy a energetickou bezpečnost z banskobystrické Univerzity Mateja Bela. 

Do toho vstupují ambiciózní klimatické cíle jednotlivých zemí směřující k podstatnému omezení emisí skleníkových plynů, jejichž největší část má na svědomí právě energetický sektor. „Pokud se v kontextu těchto cílů hovoří o tom, že by v roce 2050 mělo osmdesát procent produkované elektřiny pocházet z nízkouhlíkových technologií (v současnosti je to zhruba třicet procent), musíme si připustit, že krátkodobým a střednědobým řešením je i jaderná energie,“ tvrdí Terem.

Podle něj by žádný z potenciálních zdrojů elektrické energie neměl být idealizován ani démonizován. „To je i případ jaderné energie, jejíž rozvoj může jít ruku v ruce s rozvojem obnovitelných zdrojů,“ dodává Terem.

Na postupně se obrušující hrany dříve tak vyhrocené debaty mezi zastánci jaderné energie a těmi, kdo prosazují obnovitelné zdroje, upozornil před několika dny v článku v Lidových novinách Vojtěch Kotecký z analytického centra Glopolis. Příčinu našel především v tom, že na „obou stranách ubývá minusů“. V praxi to podle jeho mínění znamená, že náklady na výrobu energie z obnovitelných zdrojů rapidně klesají a jaderné elektrárny jsou mnohem spolehlivější než před několika dekádami.

Celosvětové zdroje výroby elektrické energie (2012)
Zdroj: IEA

Černého Petra tak drží v ruce fosilní paliva, zejména uhlí. Jasně to zaznělo z mnoha výstupů v průběhu prosincového Klimatického summitu v Paříži. Ostatně již v roce 2012 konstatovala Mezinárodní energetická agentura (IEA) ve své pravidelné ročence „World Energy Outlook“, že podmínkou pro to, aby teplota do roku 2050 nevzrostla o více než 2 °C (vůči předindustriálnímu období), je to, aby v zemi zůstaly dvě třetiny stávajících zjištených zásob fosilních paliv.

Loňská obsáhlá zpráva „Energy and Climate Change“ z pera této mezinárodní organizace označila - s ohledem na naplnění klimatických cílů - za prioritní tyto úkoly světové energetiky: úspory energie; postupné odstavovaní nejméně efektivních uhelných elektráren a moratorium na stavbu nových; navýšení investic do rozvoje obnovitelných zdrojů a odstranění dotací pro fosilní paliva.

Jaderná energie byla ve zprávě zmíněna v intencích toho, že „má sehrát důležitou roli při omezování nárůstu emisí skleníkových plynů“. IEA se to pokusila doložit statistikou, podle níž se díky výrobě elektřiny v atomových elektrárnách nedostalo od roku 1971 do ovzduší 56 gigatun emisí oxidu uhličitého, což představuje celkový úhrn globálních emisí za dva roky (v současných relacích). 

Kde se vyrábí nejvíce elektřiny z jádra?
Zdroj: IEA

Většina zemí skupiny G20 s jádrem počítá

Podle další studie IEA připadlo v roce 2013 na jednoho obyvatele naší planety 1 919 kilogramů emisí CO2, jež se dostaly do atmosféry při výrobě elektřiny a tepla. V členských státech OECD činil tento průměr dvojnásobek. Co se týče celkového objemu emisí CO2 vznikajících při výrobě elektřiny a tepla, tam byl zaznamenán největší podíl (32,1 %) v případě Číny. Za ní se umístily Spojené státy (15,6 %), Evropská unie (9,2 %) a Rusko (6,9 %). Nejvyspělejší ekonomiky světa sdružené pod hlavičkou G20 se „zasloužily“ o plných 87 procent z tohoto množství CO2.

V tomto kontextu je zajímavou skutečností, že při úvahách o energetickém mixu počítá velká většina členských států G20 s jadernou energii i do budoucna. Jádra se sice vzdá Německo a svůj odmítavý postoj zatím nehodlá změnit Itálie a Austrálie, zato zbytek zemí je jaderným reaktorům, alespoň v podobě prodloužení životnosti u těch stávajících, nakloněn. Nemluvě o boomu jaderné energie v Číně a Indii či jejím pokračujícím rozmachu v Rusku a v Jižní Koreji. Turecko, Indonésie a Saúdská Arábie v tuto chvíli žádnými jadernými reaktory nedisponují, nicméně mají ohledně jejich pořízení poměrně reálné plány. 

A jak jsou na tom Spojené státy? Ve strategickém dokumentu americké vlády ze září 2015 - the Clean Power Plan – deklarovaly Obamova administrativa a federální Agentura pro ochranu životního prostředí (EPA), že jedním z nástrojů na cestě k nízkoemisní energetice je zachování zhruba dvacetiprocentního podílu elektřiny z jaderných elektráren. Hlavním cílem „Plánu čisté energie“ je redukce emisí z fosilních elektráren v roce 2030 o 32 % oproti roku 2005, nicméně jeho implementaci prozatím pozastavil verdikt Nejvyššího soudu z letošního února.  

„Snižování naší závislosti na uhlí bude patrně obsahovat velké atomové reaktory nebo větrné megaparky v mořích i miliony domácích solárních panelů na střechách nebo tisíce obecních větrných mikrolektráren. A samozřejmě inovace, které sníží plýtvání a zajistí lepší životní standard i větší výrobu s menší spotřebou energie.“

Vojtěch Kotecký

analytik Glopolis

Nízké hodnoty emisí CO2 jsou nejčastějšími argumenty ve prospěch jaderné energie, spolu s její stabilitou, předvídatelností a dostupností paliva do jaderných elektráren. „Podle různých studií jsou zásoby uranu zabezpečené minimálně na sto dvacet let,“ podotýká Peter Terem.  

Tím se jádro dostává do hledáčku dalších států, jejichž motivem je úsilí diverzifikovat vlastní energetický mix, snížit importy energie a posílit tak vlastní energetickou bezpečnost. Ať už se jedná třeba o Egypt, kde se ruský Rosatom chystá na severu země vybudovat do roku 2022 elektrárnu se čtyřmi bloky (každý s výkonem 1200 megawattů) nebo Spojené arabské emiráty, kde by už za dva roky měl být uveden do provozu první reaktor v zemi (realizaci zajišťuje jihokorejské konsorcium Korea Electric Power Corporation). Aktivitu vyvíjejí též Vietnam, Kazachstán, Pákistán, Bangladéš, Nigérie nebo Alžírsko.

Kritické hlasy: finance a zase finance…

Na druhé straně ale existují zřetelné překážky, které brání rozvoji jaderné energetiky. V poslední době zaznívají kritické hlasy hlavně na adresu kapitálové náročnosti projektů nových jaderných elektráren, jejichž dostavba někdy trvá až celá desetiletí a mnohdy se opakovaně prodlužuje oproti původně stanovenému termínu dokončení.

„Za prvé se staví pomaleji. Za druhé jsou poměrně drahé - v Británii už nyní energetické společnosti požadují za kilowatthodinu z nových reaktorů více než za solární či větrné elektrárny - a předpokládají velmi vysokou vstupní investici s hodně dlouhou dobou návratnosti. Proto mají větší prostor hlavně v zemích, kde energetiku z velké části kontroluje a může financovat stát, například v Číně,“ poznamenává Vojtěch Kotecký.

Celou věc komplikují i nízké ceny elektřiny. Ty například vedly společnost OKG, provozovatele tří bloků švédské jaderné elektrárny Oskarshamn k loňskému rozhodnutí, že se na reaktoru číslo 2 nebude pokračovat v modernizaci bezpečnostních systémů a místo toho dojde k jeho definitivnímu odstavení. Kvůli obavám z nerentabilnosti projektu.

Kdy se začne stavět v Hinkley? 

Uvedené důvody dělají ze současných projektů nových jaderných elektráren zdlouhavou a komplikovanou záležitost. Zejména v Evropě. Ilustruje to případ výstavby první jaderné elektrárny na evropském kontinentu od neštěstí ve Fukušimě, a to dvou reaktorů ve Velké Británii v rámci projektu Hinkley Point C. Hlavní člen konsorcia, francouzská státní energetická společnost EDF, totiž opakovaně odložila svůj finální souhlas se zahájením výstavby a podle aktuálních vyjádření jejího vedení takové rozhodnutí podmiňuje dalšími finančními zárukami ze strany francouzského státu. 

Traktor seče trávu v Bridgwater na jihozápadě Anglie - v místě, kde by měly stát dva nové bloky elektrárny Hinkley Point C
Zdroj: REUTERS
Autor: Suzanne Plunkett

„Ukazuje se totiž, že zajistit plnou bezpečnost jaderných zařízení je mimořádně obtížné (snad dokonce nemožné) a v každém případě ekonomicky velice náročné, zejména v konkurenci s rychle klesajícími cenami obnovitelných zdrojů,“ píše v knize „Podmaněná planeta“ Bedřich Moldan, přední český geochemik a zakladatel Centra pro otázky životního prostředí při Univerzitě Karlově.

Neustávají ani diskuze nad vyřešením otázky ukládání radioaktivního odpadu, stejně jako se vcelku pravidelně objevují varování před možností opakování havárií, jaké se staly ve Three Mile Island (1979), Černobylu (1986) a Fukušimě (2011). „Obecně je možno říci, že regulace jaderných zařízení z hlediska bezpečnosti jejich provozu je na nejvyšší úrovni. Na druhé straně je však úroveň nebezpečnosti těchto provozů rovněž na nejvyšší úrovni, takže obavy veřejnosti z tohoto typu technologií jsou pochopitelné a oprávněné,“ konstatuje Moldan.

Pravděpodobně tou nejstinnější stránkou pak zůstává hrozba zneužití jaderné energie k výrobě atomových zbraní. Na tomto poli operuje mezivládní Mezinárodní agentura pro atomovou energii (IAEA), která má za úkol podporovat mírové využívání jaderné energie a zároveň v souladu se Smlouvou o nešíření jaderných zbraní (NPT) monitoruje a kontroluje, zda nedochází k jejímu tajnému zneužívání pro vojenské účely.

Jak upozorňuje Nik Hynek, vedoucí Katedry bezpečnostních studií na pražské Metropolitní univerzitě, mezinárodní společenství má solidní nástroje kontroly, ty však byly vytvořené v jiném politickém a technologickém kontextu a tím pádem už nejsou dostatečné z hlediska přizpůsobení se dynamice vývoje jaderné energie. Její těžiště se totiž začíná vychylovat mimo OECD - do zemí, z nichž ne všechny se těší politické stabilitě či se nacházejí v nestabilních regionech (Střední a Blízký východ) anebo v regionech poznamenaných animozitou mezi jednotlivými národními státy (východní, jižní a jihovýchodní Asie). 

Start indické vojenské balistické rakety „Agni V“ z dubna 2012
Zdroj: REUTERS/Indian Defence Research and Development Organisation

„Dokonce i know-how z mezinárodních expertních organizací může být zneužito, jak ukazuje případ pákistánského jaderného programu a následné výměny vojenského jaderného know-how za know-how balistického raketového programu KLDR. Anebo vzpomeňme na situaci, kdy dokonce Spojené státy, hlavní tahoun zákazu šíření jaderných zbraní, daly z důvodů strategických a obchodních k dispozici civilní jaderné know-how zemím, které nejsou signatáři NPT (Smlouva o nešíření jaderných zbraní). Přesně to se stalo za administrativy George W. Bushe směrem k Indii,“ zdůrazňuje Hynek.

Čína a Indie. Klíčoví hráči dalšího rozvoje jaderné energetiky

Nejnovější studie BP zabývající se výhledem světové energetiky pro příští dvě dekády předpovídá nebývalou expanzi jaderné energetiky v Číně. V roce 2035 by tamní objem výroby elektřiny z jádra měl být devítinásobkem současného stavu. Před několika dny zveřejněná výroční zpráva společnosti China Guangdong Nuclear Power Group hovoří o čtyřnásobném až pětinásobném navýšení kapacity čínských jaderných zařízení do roku 2030, což bude v průběhu následujících 15 let představovat zprovoznění osmi až deseti jaderných bloků ročně. 

Čína, jež se na konci loňského roku stala též světovým lídrem v kapacitě instalovaných větrných a solárních zdrojů, by se mezi lety 2015 a 2040 měla postarat o téměř polovinu veškerého nárůstu poptávky po jaderné energii. Tvrdí to obsáhlá prognóza společnosti ExxonMobil, podle níž by se v průběhu uvedeného období měl nárůst poptávky po jaderné energii - v globálním měřítku - více jak zdvojnásobit.

Stejně tak se očekává, že dojde k masivnímu rozkvětu jaderné energie v Indii, o čemž svědčí plán politických špiček v Dillí navýšit podíl jádra na produkci elektřiny ze současných tří procent až na plných pětadvacet v roce 2050. Do tohoto kontextu zapadá tvrzení uvnitř speciálního reportu IEA  zaměřeného na Indii, podle něhož bude právě tato země v příštích 25 letech nejvíce přispívat ke globálnímu nárůstu poptávky po energii. 

Globální rozvoj jaderné energetiky
Zdroj: World Nuclear Association

Podle Hedviky Koďouskové z Fakulty sociálních studií brněnské Masarykovy univerzity lze spatřovat hned několik důvodů pro rozvoj jaderné energetiky v Číně a Indii. „Ekonomický růst těchto zemí vyžaduje zajištění stálého zdroje pro výrobu elektrické energie (základní zatížení). Vzhledem k nedostatku domácích zdrojů se jaderná energetika jeví jako tzv. quasi-domácí zdroj, který má zvyšovat soběstačnost a omezovat závislost na importu fosilních paliv,“ vysvětluje odbornice na energetickou bezpečnost asijských zemí.

Dalším důležitým faktorem je úsilí napojit většinu domácností k elektřině a obstarat jim přístup k moderním zdrojům energie k vaření a vytápění, to znamená výrazně snížit energetickou chudobu. „Číně se to už podařilo (alespoň co se týká zajištění přístupu k elektřině), v Indii však byla na začátku této dekády stále čtvrtina obyvatel bez přístupu k elektřině. Pro rozvoj jaderné energetiky hovoří u obou zemí samozřejmě i environmentální faktory, především snaha nahradit dominantní, avšak k životnímu prostředí nešetrné uhlí, ve výrobě elektrické energie,“ doplňuje Koďousková.

V čínském přístupu k jaderné energii „vystupují do popředí zejména environmentální dimenze energetiky, posílení soběstačnosti a také národní prestiže v podobě zvládnutí a následného vývozu náročné jaderné technologie“, analyzuje Koďousková, zatímco v případě Indie je důraz více kladen na „sociální dimenzi energetiky, potřebu elektrifikace rozsáhlých oblastí a předcházení black-outům díky zajištění stabilního a spolehlivého zdroje elektřiny“. 

Čínské ambice v exportu civilních jaderných technologií

Havárie ve Fukušimě neměla na čínské a indické národní strategie v oblasti jaderné energetiky zásadní vliv a zdejší civilní jaderné programy nebyly výrazně utlumeny. „Spíše došlo k umírnění dřívějšího dynamického rozvoje v důsledku většího důrazu na zabezpečení elektráren,“ říká Koďousková.

Zároveň připomíná, že Čína v souvislosti s energií z jádra aspiruje nejen na uspokojení vlastní poptávky, ale ráda by se také ocitla v pozici jednoho z předních světových vývozců civilních jaderných technologií. „Její strategie je založená na kombinaci rozvoje reaktorů domácího designu a přejímání zahraničních technologií,“ dodává Koďousková.

Co se týče samotného Japonska, jeho Strategický plán pro oblast energetiky z roku 2014 zahrnuje atomovou energii do portfolia důležitých zdrojů výroby elektřiny. Nicméně, jak podtrhuje Koďousková, závislost země na jádru má být snižována, jak jen to bude možné, hlavně skrze zvyšování efektivity tepelných elektráren a rozvoj obnovitelných zdrojů. 

Suma sumárum,  při nahlížení na perspektivy jaderné energie není možné na různé části světa aplikovat jeden paušální model. „Vždy je třeba brát do úvahy daný region s jeho potenciálem, specifiky a předpoklady v otázce prioritizace určitých zdrojů energie,“ uzavírá Peter Terem.