Poruszając się wokół tematyki energetyki jądrowej nie sposób przejść obojętnie wobec kluczowych kwestii dotyczących każdego ze źródeł energii elektrycznej, mianowicie czynników składających się na całokształt finalnego kosztu wyprodukowania takiej energii z danego źródła. Mając na uwadze, iż względy ekonomiczne stanowią jeden z najważniejszych elementów podjęcia się jakiekolwiek inwestycji, w dzisiejszym artykule nakreślone zostaną koszty, jakie składają się na cenę energii elektrycznej powstającej w elektrowniach jądrowych, jak również same koszty realizacji potencjalnej inwestycji w postaci budowy elektrowni jądrowej.
W dużym uproszczeniu można dokonać dychotomicznego podziału kosztów związanych z energią jądrową. Podział ten wygląda następująco:
- koszty budowy elektrowni jądrowej, takie jak materiały, technologie, itp.;
- koszty eksploatacji elektrowni po jej uruchomieniu, takie jak koszty utrzymania obiektu, utylizacji odpadów, wynagrodzenia pracowników, itp.
Wewnątrz tych grup można dokonywać kolejnych podziałów, bądź dokonywać go w innych sposób[1]. Jednak bez względu na podział wskazać należy, że każdy z rodzajów kosztów zaważy na opłacalności budowy takiej elektorowi oraz finalnej cenie prądu elektrycznego, za którą zapłaci konsument.
Na wstępie wskazać należy, że koszt budowy elektrowni jądrowej w dużej mierze zależy od jej specyfikacji, przy czym jedną z najważniejszych cech warunkujących finalną wartość projektu jest czas jej budowy. Bez wątpienia budowa tego typu obiektu należy do inwestycji długofalowych. Aktualnie średni czas wybudowania elektrowni jądrowej oscyluje w granicach 88 miesięcy (tj. ponad 7 lat). Przy czym trzeba pamiętać, iż czas ten zależny będzie od wielkości elektrowni oraz rodzaju technologii zastosowanej przy jej budowie. Wskazać przy tym należy, że jest to czas liczony od przysłowiowego wbicia łopaty w ziemię, stąd na uboczu pozostaje kwestia ogólnoadministracyjna dotycząca takiej inwestycji. Tak długi czas inwestycji nie wpływ pozytywnie na koszty tej inwestycji, które i tak nie należą do najniższych przez takie czynniki jak choćby koszty technologii. Zasadne jest stwierdzenie, że to właśnie czasochłonność inwestycji wpływa najbardziej negatywnie i niepewnie na budowę takiej elektrowni. Przyjmując bowiem, że średni czas budowy takiego obiektu wynosi 7 lat, to jest ona obciążona w tym czasie wieloma czynnikami mogącymi mieć wpływ na finalny koszt inwestycji.
Do takich kosztów, których nie da się uwzględnić w planie inwestycyjnym należą:
- wzrost kosztów materiałów budowlanych,
- zmiana kosztów uranu, będącego głównym paliwem jądrowym,
- czynniki geopolityczne – zwłaszcza związane z krajami eksportującymi rudę uranową,
- czynniki inflacyjne,
- wzrost wynagrodzeń,
- recesja gospodarcza,
- załamanie się finansów państwa,
- zmiana kosztów technologii.
Ponadto możliwe jest wystąpienie innych czynników nieprzewidzianych w momencie rozpoczynania inwestycji, które mogą powodować, że zakładany budżet zostanie przekroczony wielokrotnie. Tak na przykład rozbudowa elektrowni Flamanville we Francji miała wynieść 4 mld euro, podczas gdy w 2019 roku koszt ten szacowany był już na 12 mld euro.
Poza przywołanymi wyżej czynniki należy mieć na względzie, że budowa elektrowni jest formą inwestycji, która to inwestycja ma jednak bardzo odległą stopę zwrotu, co ma duże znaczenie w sytuacji, gdy inwestycję finansuje sektor prywatny. Budowa elektrowni jądrowej w całości z budżetu państwa stanowi dlań duże obciążenie, z którym w sytuacji kryzysu finansów publicznych może ono sobie nie poradzić, jak np. miało to miejsce w przypadku elektrowni w Żarnowcu. Wedle Jana Chadama ze spółki Polskie Elektrownie Jądrowe, budowa elektrowni jądrowej w Polsce (jednej) wyniesie około 150 mld złotych[2]. Z tego powodu częstokroć potrzebny jest również udział czynnika prywatnego, który jednak ponosi znaczne ryzyko takiej inwestycji.
Skąd wynika długi czas budowy elektrowni jądrowej, a wraz z nią jej potencjalnie wysoki koszt? Po pierwsze, skala inwestycji oraz technologia, z czym wiążą się większe koszty budowy niż przy klasycznej elektrowni węglowej. Budowa elektrowni jądrowej wymaga nowoczesnych technologii – tutaj należy wskazać, że w grę wchodzić może zakup licencji technologicznej na budowę danego typu reaktora. Ponadto elektrownia jądrowa posiada dużo większy stopień zabezpieczeń. Reaktory wymagają specjalnej konstrukcji, bloki energetyczne projektowane są tak, aby wytrzymać potencjalne katastrofy naturalne, w tym trzęsienia ziemi oraz ataki terrorystyczne. Dodatkowo należy wskazać, iż nie każdy kraj posiada rodzime przedsiębiorstwa lub instytucje dysponujące odpowiednią technologią oraz zapleczem naukowo-technicznym. Korzystanie natomiast z usług zagranicznych staje się z reguły sprawą polityczną, ze względu na bezpieczeństwo energetyczne kraju oraz potencjalnie wysokie zyski, jakie kontrakt na budowę tego typu obiektu może przynieść wykonawcy.
Wszystkie te złożoności procesu wpływają na długość trwania inwestycji, choć wskazać należy, że długość takiej budowy uzależniona jest również od tego jak władze danego kraj podchodzą do budowy bloków energetycznych. Dla przykładu, średni czas budowy reaktorów jądrowych przed rokiem 2011 w Japonii wynosił 6 lat, podczas gdy budowa nowego reaktora w elektrowni Flamanville zajmuje już 16 lat.
Gdy już szczęśliwie uda się zakończyć inwestycję, nie przestaje ona generować kosztów. Do wydatków po-inwestycyjnych należy zaliczyć koszty utrzymania infrastruktury, w tym remonty. Koszty wynagrodzenia personelu obsługującego elektrownie, koszty nowego paliwa jądrowego w miejsce zużytego oraz koszty utylizacji odpadów radioaktywnych. Wydatki te stanowią znaczną część finalnej ceny energii elektrycznej i wydaje się, że obecnie trudno jest przesądzać, jak kwoty te będą kształtować się w polskich warunkach. Aby jednak zobrazować o jakich sumach mowa można posłużyć się przykładem z innych krajów np. USA. I tak operatorzy reaktorów jądrowych w amerykańskich elektrowniach mogą liczyć średnio na wynagrodzenie w wysokości 58.29 $ na godzinę, gdzie średnia pensja w USA wynosi 28.34 $ [3]. Koszty zakupu paliwa jądrowego wynoszą $33.91 za funt[4] U3O8, a koszty składowania odpadów radioaktywnych oscylują w granicach około 6 miliardów dolarów rocznie[5]. Trzeba mieć jednak na uwadze to, że w USA istnieje 28 komercyjnych elektrowni atomowych. Mimo tych wszystkich składowych cena produkcji 1kw/h z atomu = 0,61$, w porównaniu do 2,46$ uzyskiwanych z paliw kopalnych[6]. Polskie opracowania zakładają natomiast cenę ,,W zależności od wybranej w Polsce technologii i wariantu budowy, koszt za 1 kWh wahałby się od 12 gr do 17,5 gr. Dla porównania, obecny koszt wyprodukowania 1 kWh z nowej elektrowni węglowej wyniósłby blisko 50 gr’[7].
Kolejnym ważnym wyznacznikiem opłacalności produkcji energii elektrycznej jest LCOE[8]. Ten z kolei dla energii atomowej w USA wynosi 33.25 oraz 30.65 we Francji przy założeniu okresu wynoszącego 20 lat i mocy 1000 MW, podczas gdy wskaźnik ten dla energii z węgla wynosi 117.27 w USA. Oczywiście należy wskazać, że cena produkcji prądu elektrycznego ze źródeł odnawialnych w ciągu ostatnich lat spadła, obecnie w USA LCOE dla elektrowni wiatrowej wynosić 59.37. Nie mniej należy pamiętać, iż przy obecnym rosnącym zużyciu energii elektrycznej oraz ograniczonej przestrzeni budowa elektrowni jądrowej wydaje się niezbędnym uzupełniłem miksu energetycznego.
Konkludując, budowa elektrowni jądrowej obarczona jest dużymi kosztami, które stanowią niebagatelny wydatek dla kraju średniej wielkości. Niemniej należy wskazać, że koszty te zależne są od wielu czynników oraz specyfikacji miksu energetycznego każdego kraju. Należy również pamiętać, iż cena pozyskania energii elektrycznej z paliw kopalnych w ciągu ostatnich lat znacząco wzrosła oraz nie wydaje się, aby najbliższe lata miały przynieść odwrócenie tego trendu.
Mgr Michał Kowalski / 21.05.2024 r.
[1] Np. jako koszty kapitałowe, koszty zmienne oraz koszty stałe – tak np.: Energetyka jądrowa – szanse i wyzwania, Mateusz Tyczyński EY Polska, Business Consulting, Business Transformation, Manager;
[2] Budżet Polski na rok 2024 przewiduje dochody w wysokości 682 mld złotych;
[3] https://www.bls.gov/oes/current/oes518011.html;
[4] Funt równy jest 0,45359237 kg;
[5] https://sustainability.stanford.edu/news/steep-costs-nuclear-waste-us;
[6] https://www.eia.gov/energyexplained/nuclear/data-and-statistics.php;
[7] Tygodnik gospodarczy, PIE 31/2022, str. 2;
[8] Definiuje się go jako rzeczywisty koszt wytworzenia kWh w całym okresie życia projektu, przy uwzględnieniu wartości bieżącej wszystkich elementów kosztowych.