Az EU döntését követően újra fellángoltak a viták Paks II körül. Nem ismerjük az orosz szerződés részleteit, de az atomenergia közel 40%-át adja ma a magyar áramfogyasztásnak. Számbavettük az alternatívákat, hogy eldönthessük, van-e jogosultsága a nukleáris energiának a magyar energiamixben.

Paks jelenlegi blokkjainak várható leállásával a jelenlegi magyar áramtermelés több, mint harmada eltűnik. A szabályozás és a környezettudatosság erősödése miatt a kieső termelést alapvetően alacsony károsanyag-kibocsátású energiaforrások felhasználásával vagy importból kell majd fedezni. Magyarország számára három fő csapásirány van, ha belföldi termelésből akarja nagyobb részt fedezni az áramigényt.

A megújulókon belül a szél- és a napenergia az egyik alternatíva. A technológia fejlődésével ezek előállítási és működtetési költsége jelentősen csökkenhet, azonban széleskörú elterjedésük esetén fenntarthatatlan lesz a jelenlegi fiskális támogatási rendszer, jelentős hálózatfejlesztési költségek jelennek meg és az energiatárolás költségeit is figyelembe kell vennünk, ha össze akarjuk hasonlítani őket az egyéb alternatívákkal. A megújulók esetében figyelembe kell venni az ország természeti adottságait is akkor, amikor a nemzeti áramfogyasztás harmadát akarjuk kiváltani.

A nukleáris energia felhasználása szintén zéró kibocsátást eredményez. Várható költsége egyértelműen magasabb, mint a megújulóké, de a fenti addicionális költségek figyelembevételével hátránya valószínűsíthetően jóval kisebb, mint amiről mostanában olvasni lehet. Ugyanakkor, az atomerőműveknek nehéz számszerűsíteni azt a jellegzetességét, hogy alapvetően nagy teljesítményű, központosított áramellátási rendszert feltételeznek. A decentralizált rendszerek elterjedésével, ez nagyfokú rugalmatlanságot vihet a rendszerbe. Már itt szeretnénk leszögezni, hogy ez a bejegyzés nem Paks II-ről szól, nem ismerjük az orosz szerződés részleteit és a műszaki paramétereket. Ez a bejegyzés a nukleáris energia jogosultságát feszegeti a magyar energiamixben.

A földgáz-üzemű erőművek széndioxid-kibocsátása jóval alacsonyabb a szén- és olajüzemű erőművekénél. Nem véletlenül látják az elemzők a dekarbonizáció első szakaszának sikerességét a gázüzemű erőművekre való átállásban. A földgáz-alapú erőművek költsége hasonló az atomerőművekéhez. Itt fontos megjegyezni, hogy bár a földgáz egy nagyon rugalmas, jól adagolható energiaforrás, jelenleg a gázfogyasztás 80%-át orosz importból fedezzük. Költségszempontból pedig azt is figyelembe kell venni, hogy a földgáz ára a jövőbeni nagyobb kereslet miatt emelkedhet.

Véleményünk szerint a szigorodó európai szabályozás miatt az áramtermelés károsanyag-kibocsátása, biztonságpolitikai okok miatt az energiafüggőség minimalizálása és a különböző energiaforrásokba való beruházások költségvonzatai alapján van jogosultsága az atomerőműnek Magyarországon a jövőben is. Fontos azonban megjegyezni, hogy ez az állítás csak akkor igaz, ha a megvalósítás és üzemeltetés hatékony módon történik.

A világ elektromos áramtermelésének kb. 10%-át adják jelenleg a nukleáris erőművek. 2016 novemberében 450 atomerőmű volt a világ 30 országában és 60 újabb építéséről tud a Nemzetközi Atomenergia Szövetség (International Atomic Energy Agency). Mindössze azonban 13 olyan ország van, ahol az áramtermelés több, mint negyedét a nukleáris energia adja. Franciaország 76,3%-os, Ukrajna 56,5%-os, Szlovákia 55,9%-os és Magyarország 52,7%-os részesedése a belföldi áramtermelésen belül (2015-ös adatok) még ezek között az országok között is kiugró. Az országok teljes áramfogyasztását jellemzően nemcsak belföldi termelésből fedezik, hanem importra is kényszerülnek, így lehet hogy Magyarországon pl. a nukleáris energia összességében kb. a 38%-át adja a teljes áramfogyasztásnak.

Mielőtt nekifutunk a költségelemzésnek, pár dolgot tisztán kell látni. Egyrészt a gazdasági fejlődés és az energiafogyasztás szorosan együttmozog. Alacsonyabb fejlettségű országokban ez a korreláció erősebb, de megvan a fejlett országokban is. Ez az állítás még úgyis igaz, ha figyelembe vesszük, hogy egyre energiahatékonyabb gépeket és folyamatokat üzemeltetünk, amik lelassíthatják az energiaigény növekedésének ütemét. Másodrészt, az energiamixen belül az elektromos áramfogyasztás aránya nő a legdinamikusabban és ez az országok többségére igaz. Viszonylag széleskörű konszenzus van abban is, hogy az elektromos áramigény növekvő tendenciája, figyelembe véve a technológiai fejlődés lehetséges irányait is, folytatódni fog. Harmadrészt, és ez már egy jóval kevésbé konszenzusos állítás, (nemzet- és) energiabiztonsági okokból a hazai energiaigény jelentős részét az országok belföldön állítják elő, vagyis kevésbé tartják biztonságosnak az importból fedezett energiafogyasztást. Összefoglalva az első fontos állítás, hogy Magyarország elektromos áramigénye növekedni fog és a mindenkori kormánynak ügyelnie kell arra, hogy biztosítani tudja ezt az áramigényt anélkül, hogy ki lenne szolgáltatva az áramexportőröknek.

A másik nagyon fontos tényező, hogy mennyire hiszünk abban, hogy a világ készen áll arra, hogy érezhetően visszafogja az üvegházhatású gázok kibocsátását. A globális trendektől függetlenül az Európai Unió élen jár az alacsonyabb károsanyag-kibocsátás vállalásokban és 2050-re egy sokkal zöldebb Európa megvalósítását tűzte ki célul. Ennek nemcsak környezetvédelmi oka van. Európa a legnagyobb energiaimportőr régió a világon, nagymértékben kiszolgáltatott az energiaforrásokkal bővebben ellátott régióknak, aminek Oroszország esetében nem kívánt politikai vetülete is van. Ezért ­ a többi régióhoz képest ­ sokkal jobban érdekelt abban, hogy alternatív energiaforrásokból lehessen egyre növekvő mértékben fedezni az energiaigényt. A második fontos alapállítás ezért az, hogy a hazánkra is érvényes európai szabályozás egyre fokozottabban az alacsonyabb károsanyag-kibocsátású energiatermelést fogja preferálni.

Ha elfogadjuk, hogy növekvő áramigénnyel szembesül Magyarország és ezt alacsony károsanyag-kibocsátású energiaforrásokból akarja fedezni, akkor ez jelentősen leszűkíti azoknak az erőműveknek a körét, amivel áramot állíthatunk elő. A fosszilis energiaforrások közül a földgáz a legtisztább üzemanyag, károsanyag-kibocsátása meglepően alacsony. Ennél is tisztább – üvegházhatású gáz kibocsátás szempontjából - a nukleáris erőmű és természetesen a megújulók közül a víz-, a nap-, a szél- és a geotermikus energia. Ehhez képest jelenleg a szén- és olajalapú erőművek, valamint a biomassza- és szemétégetés biztosítják a legszennyezőbb energiát.

A nukleáris erőműveknek egyáltalán nincs káros gáz-kibocsátása és nagyon szigorú biztonsági előírásoknak kell megfelelniük. A hasadóanyag nagy mennyiségben rendelkezésre áll, könnyen tárolható és szállítható. Működtetése során meglepően kevés hulladék anyag keletkezik, az viszont akár több 100 évre radioaktív maradhat. Hátránya még a magas beruházási költség és az is, hogy jellemzően nagy teljesítményű atomerőműveket építenek, amelyek központosított áramellátó rendszereket feltételeznek. Tehát ami jelenleg nagy előnye, vagyis a nagyteljesítményű folyamatos alapáram-szolgáltatás, az a jövőben hátrány is lehet, ha nő a flexibilisebb, decentralizáltabb rendszerek aránya.

Az áramtermelő erőműveket jellemzően az úgynevezett egy megawattórára/kilowattórára vetített költségük alapján hasonlítják össze. Az LCOE (levelised cost of electricity) előnye, hogy nemcsak az élethosszig tartó működtetés költségeit veszi figyelembe, hanem beszámítanak minden építési, fenntartási-üzemeltetési és leszerelési költséget, a beruházáshoz szükséges tőkét és költségeit, az üzemanyag árát, az erőmű kihasználtsági fokát stb. Míg az elemzők általában az amerikai EIA becsléseit szokták alapul venni (ez érhető el ugyanis a legkönnyebben és ezt évente frissítik), addig mi az alábbiakban az Európai Bizottság számításait (1. ábra) és a VGB Powertech elemzését (2. ábra) mutatjuk be. Ennek fő oka az, hogy a költségszámítások alapjául vett energiaforrások ára jelentősen eltér a világ nagy régiói között, ezért Magyarország esetében az Európára fókuszáló becslések a relevánsak.

Fontos megjegyezni, hogy itt nem Paks II költségeit hasonlítjuk össze az alternatívákkal. Mivel nem ismerjük az orosz szerződés részleteit, ezért egy „átlagos” európai nukleáris erőművet fogunk összehasonlítani az egyéb „átlagos” erőművek költségeivel. Nem célunk a Paks II beruházás értékelése, arra keressük a választ, hogy van-e a nukleáris energiának létjogosultsága az energiamixen belül.

1. Ábra Európai Bizottság  

2. Ábra  VGB Powertech

Két dolgot látunk már elsőre az ábrákon. Egy, hogy a megújuló energiaforrások közül a szárazföldi (onshore) szélerőmű a legversenyképesebb. Ráadásul itt a technológia érettebbé válásával és a tömegtermelés mérethatékonyságának köszönhetően a költségek további csökkenése várható. Ugyanakkor, mint látni fogjuk ez a számítás jelentős költségeket (hálózatfejlesztés és energiatárolás) nem vesz figyelembe egyáltalán. Kettő, a gázerőművekkel a jelenlegi európai és orosz árak mellett is felveszi a versenyt a nukleáris erőmű, egyelőre.

A szélerőművek nagyon dinamikus bővülést mutattak, az elmúlt 15 évben megnégyszerezték a megújulókon belüli részarányukat az EU28-ban. Az alacsony bázis miatt azonban, a szélenergia 2014-ben még mindig csak 0,7%-át adta a teljes EU28 energiafogyasztásnak (0.2% Magyarországra ugyanez a szám). Azt is látjuk, hogy az egyéb megújuló energiaforrások termelése is növekedett ugyanezen időszak alatt. Így adták a megújulók összesen (beleértve a vízenergiát és a biomassza-égetést is) az EU28 áramtermelés 28,3%-át. Ez az arány egyébként már most megfelel az EU 2020-as megújuló szabályozási célkitűzésének.

Szélerőművet akkor érdemes telepíteni, ha stabilan közel 20 km/h erősségű szél fúj. Ez alapvetően a tengerpartokon és az ún. szélcsatornákban lehetséges. Jelenleg a legfejlettebb technológiára épülő turbinák, ilyen ideális környezetben kb. 2-8 megawattot tudnak termelni naponta. Egy 8MW-os turbina lapátjai azonban már közel 90 méteresek, a szélerőmű magassága pedig 150 méter is lehet, ez nagyjából egy 50 (!) emeletes háznak felel meg. Ezeknek a monstrumoknak az alapozása, felállítása lényegesen nagyobb költség, mint amit a fenti összehasonlítások alapul vesznek. A jelenlegi magyar szabályozás ráadásul 2MW-ban maximálta a szélerőművek teljesítményét, ebből fogunk mi is kiindulni.

Paks II tervezett 2 új blokkjának a teljesítménye 1200-1200 MW naponta, a jelenlegi 4 blokk teljesítménye 500-500 MW, összesen 2000 megawattot termel. Ez azt jelentené, hogy kb. 1200 db 2 MW-os szélerőmű tudná kiváltani a tervezett két blokkot (aminek a területigénye több 100 km²), ha 100%-ban ki lehetne használni a szélerőműveket. Bár Magyarországon nem ideálisak a körülmények, Győr térségében sem éri el az átlagos szélerősség a 20 km/órát, a technológiai fejlődés elvileg egyre hatékonyabb üzemeltetést tesz lehetővé, ezért eltekintünk annak pontos megbecslésétől, hogy mennyi erőműre is lenne pontosan szükség, ha teljesen ki akarnánk váltani a jelenlegi nukleáris energiát. Mindazonáltal valószínűsíthető, hogy az 1200 darabnál jóval több erőműre lenne szükség, mivel az élettartamuk is rövidebb, mint egy atomerőművé és csak akkor üzemelnek, amikor fúj a szél. Hacsak nem akarunk több áramot importálni, ugyanis ez is opció. Jelenleg az áramtermelés kb. egy harmadát fedezi Magyarország importból, ez az arány emelkedne tovább. Összehasonlításképpen, jelenleg nagyjából 170 db szélerőmű van összesen az országban, aminek a kapacitása 330 MW körül van.

A megújulók, így a szélerőmű költségei három dolgot nem vesznek figyelembe. Az LCOE számításkor az állami támogatásokat, adókedvezményeket vagy előrejelezhetetlenségük miatt szándékosan kihagyják vagy kivetítik a jelenlegi állapotokat. A fenti számítások a jelenlegi támogatások fennmaradásával számolnak. A megújulók széleskörű elterjedésével azonban a jelenlegi támogatási szint fenntarthatatlan lesz, az eladósodott és kifeszített európai költségvetések nem fogják tudni finanszírozni tartósan a piaci alapon ki nem fizetődő beruházásokat. A napenergia támogatások visszavágását látjuk már ma is pl. Németországban vagy Csehországban. Ez talán a legfontosabb kérdése a megújulóknak, hogy mikor is tudnak saját lábra állni, piaci alapon megtérülni, támogatások nélkül. A másik két tényezőt még a nemzetközi elemzők többsége is ignorálni szokta. A megújulók sajátosságai miatt ugyanis jelentős hálózatfejlesztéseket kell végrehajtani, megint csak a széleskörű elterjedéssel párhuzamosan. Amíg az arányuk alacsony, addig a rendszer megbirkózik az ingadozó teljesítménnyel. Harmadrészt pedig, még ha a technológiai fejlődés megoldja is az energiatárolás problémáját (amit még szakértők is évekre becsülnek), akkor annak is jelentős költsége lehet, amit hozzá kellene adni a fenti LCOE számításokhoz. Ezért a költségelőny valószínűsíthetően jóval alacsonyabb, mint azt a mai számítások szerint gondoljuk, vagy a környezetvédők szeretnék. Még ha abból indulunk is ki, hogy az állami támogatások kivezetése és a hálózatfejlesztési költségek csak ideiglenesen emelik meg az áramárat, az energiatárolási technológia ismeretének hiányában minden összehasonlító számítás félrevezető lehet.

A napelemek elterjedését az akadályozza, hogy ma még nagyon kis hatékonysággal tudják csak a napenergiát átalakítani. A fizikai törvények ellen nem megoldás a technológiai fejlődés, itt alapvetően más technológiára van szükség ahhoz, hogy elkezdhessünk beszélgetni egyáltalán a jelenlegi kapacitások kiváltásáról. De azt sem lehet kizárni, hogy a napelemek meredek áresésének köszönhetően középtávon költséghatékony lehet igen nagy felületek beterítése napelemekkel, még ha azok hatékonysága nem is lesz olyan magas. Afrikában, ahol jóval kisebb a népsűrűség, mint Európában már most is üzemelnek hatalamas napelemtelepek, pl. Marokkóban. Kevesen tudják, de nemcsak a felhők, hanem az is rontja a napelem hatékonyságát, ha por, homok kerül a felületükre. Az esővíz és a szél önmagában nem oldja meg a problémát; kevesen beszélnek arról, hogy a napelemek tisztán tartása egyáltalán nem egy egyszerű feladat. A jelenlegi technológiának tehát jelentős terület- és karbantartási igénye van és itt is elengedhetetlen az energiatárolás megoldása a napsütés nélküli időszakokra. Nem véletlen valószínűleg, hogy a szélerőművek sokkal gyorsabb ütemben terjednek, mint a napelemek. Ez főként Európára igaz, ahol kevesebb lakatlan terület áll rendelkezésre a napelemek nagymértékű felhasználására, illetve a napsütéses órák is sokkal jobban ingadoznak, mint például a korábban említett afrikai területeken.

A nukleáris erőmű nagy versenytársa igazából a gázerőmű. A gáz ugyan fosszilis szénalapú energiaforrás, ugyanakkor azok közül az egyik legtisztább energiaforrás. Amikor metán gázt égetünk, alapvetően víz keletkezik és minimális szén-dioxid. Nem véletlenül látják a dekarbonizáció első szakaszának kulcsát a szénerőművek gázüzeműre való lecserélésében. A világon kitermelhető gázkészletek igen jelentősek, tehát hosszú ideig biztosítva lehet a versenyképes ellátás.

A földgáz ára jelenleg egy viszonylag szegmentált piacon határozódik meg, azonban az LNG (cseppfolyósított gáz) elterjedésével egyre inkább globális piaccá alakulhat. Míg rövid- és középtávon a túlkínálat lenyomhatja az árakat, addig a gázerőművekre való fokozatos átállás növelni fogja a gáz iránti keresletet, ami hosszabb távon az árak emelkedését hozhatja. Itt megint csak kulcsszerepe lehet a szabályozásnak is, hogy mennyire következetesen vet ki ún. karbon-adókat (pl. a megújuló támogatások kivezetésével párhuzamosan).

Bár az elemzők többsége arra fogad, hogy a megújuló-forradalommal együtt eljön az alacsony áramdíjak kora, a hálózatfejlesztési, majd az energiatárolási költségek még jó néhány évig magasan tarthatják az áramárakat. Ráadásul a kereslet csökkenése sem várható. A megújuló forradalom miatti árcsökkenés akkor lehet valóság, ha az energiatárolási költségekkel együtt is alacsonyabb lesz a megawattórára jutó áramtermelés egységköltsége, ez pedig akár 30-50 év is lehet. Nem feltétlenül maga a technológia kifejlesztése tart ennyi ideig, hanem pl. az energiatároló rendszerek fizikai legyártása és tömeges elérhetősége. Tegyük fel, hogy a magyar kormány úgy dönt, hogy elektromos autókra cseréli a gépjárműparkot. Vajon hány év alatt tudnák a 3,3 millió autót legyártani a beszállítók? Jelenleg évente olyan 100 ezer elektromos autót adnak el összesen a világon! A nagyságrendeket gyakran elfelejtik figyelembe venni az elemzők. Az 1200 szélerőmű legyártása és leszállítása sem egy klikk az interneten.

Az atomenergia nem olcsó energiaforrás. Meglepő módon az atomerőmű építési költségek már egy jó ideje nem tudnak csökkenni. Ez nem azért van, mert ez a technológia nem fejlődik, hanem mert egyre szigorúbb előírásokat támasztanak az építőkkel szemben a biztonsági megfontolások miatt. Fukusima óta pedig a közvélemény még inkább odafigyel ezekre a beruházásokra. Új, kevésbé robbanásveszélyes technológiák is rendelkezésre állnak már, pl. Oroszországban is működik már ilyen, moderátor nélküli gyors reaktor (folyékony sóoldatot használ a hűtőközegként a vízhűtéses rendszerek helyett). Magyarország esetében ráadásul sokkal kisebb a nagyerejű földrengés valószínűsége, mint pl. Japánban, a cunamié pedig egyelőre szerencsére zéró.

A nukleáris erőmű nem a legolcsóbb alternatíva jelenleg, azonban tekintettel a nagyfokú bizonytalanságra és mind a technológia, mind pedig a szabályozási környezet dinamikus változására, jóval kisebb lehet a hátránya, mint amiről eddig olvashattunk a médiában. Hangsúlyozva, hogy itt nem Paks II-ről, hanem a nukleáris energiáról általában beszélünk. A nukleáris erőművek élettartama olyan 50 év. Még ha azt gondoljuk, hogy ezalatt az elektromos hálózat jellege akár radikálisan is megváltozhat és egy sokkal decentralizáltabb, rugalmasabb rendszer alakulhat ki, akkor is kérdés, hogy az összfogyasztás kb. 30-40%-át nem lehet-e továbbra is a központon keresztül megoldani a jövőben. Ha attól félünk, hogy a megépülés miatt átmenetileg túl sok áramot fogunk termelni, akkor igazából azt mondjuk, hogy az import áramár (jóval) alacsonyabb lesz és növeljük az import arányát és ezzel az exportőrökre való utaltságot.

Ne felejtsük el, hogy 2030-as években el kell majd búcsúznunk a jelenlegi teljes áramfogyasztás harmadáról, ha Paks jelenlegi blokkjai leállnak. Ha ezt az áramigényt saját termeléssel akarjuk előállítani, akkor ­ mint láttuk ­ a választási lehetőségeink leszűkülnek. A megújulók esetében nagy kérdés, hogy mikor tudnak piaci alapon is megtérülni és hogy a szükséges további technológiai fejlesztések mikor érnek el arra a pontra, hogy ténylegesen is tömegesen elérhetők legyenek. Földgázunk sincs sok sajnos, abból is 80%-ban importra szorulunk, ami egyébként elsősorban Oroszországból jön, ha esetleg az orosz függőség miatt aggódnánk.

Németország Fukusima után úgy döntött, leállítja nukleáris erőműveit. De azt látjuk, hogy a jelentős beruházások ellenére sem egy sikertörténet a megújulókra való átállás egyelőre, ráadásul a szénerőművek hadba állítása miatt a CO2 kibocsátás ma jóval nagyobb Németországban, mint amennyi a nukleáris erőművek bezárása előtt volt. Kb. 10-15 évünk van, hogy kitaláljuk mivel pótoljuk, ha pótoljuk, a paksi atomerőmű kieső 2000 megawattóra teljesítményét és meg is valósítsük a beruházást. Sok időnk tehát nincs...