Polska potrzebuje elektrowni atomowych. USA mogą w tym pomóc

Polski prąd wytwarzany jest w 80% z węgla. Wraz ze wzrostem cen emisji CO2 oraz zapotrzebowania na energię, rosną jej ceny, co budzi nad Wisłą coraz większy niepokój. Transformacja energetyczna Polski jest koniecznością, a sama energetyka odnawialna nie wystarczy. Potrzebne są elektrownie atomowe. Węglowe eldorado Polska określana jest często mianem coal-state. Rzeczywiście, polska energetyka nie ma dobrej sławy w odchodzącej od czarnego złota Unii Europejskiej. Polska energetyka budowana była po II wojnie światowej w oparciu o rodzime zasoby węgla kamiennego i brunatnego. Olbrzymie pokłady tych surowców, ich niska cena oraz tania i dostępna technologia wytwarzania prądu i ciepła w oparciu o spalanie węgla sprawiły, że jeszcze w 1990 roku udział węgla w polskim miksie energetycznym wynosił aż 98%. Obecnie jest to 80%. Energetyczny parias Europy Warunki dla polskiej energetyki węglowej uległy jednak drastycznej zmianie. Po pierwsze wzrosła świadomość na temat wpływu człowieka na zmiany klimatu. To sprawia, że elektrownie węglowe, jako znaczny emitent CO2, stanęły pod pręgierzem opinii publicznej, która coraz bardziej nieprzychylnie patrzy na dymiące kominy największej w Polsce elektrowni na węgiel brunatny w Bełchatowie czy też znajdującej się w obrębie Warszawy, zasilanej węglem kamiennym, elektrowni na Żeraniu. Z powyższym powiązana jest coraz bardziej restrykcyjna polityka UE, polegająca na wprowadzeniu konieczności odprowadzania „podatku od emisji”. Ceny emisji CO2 w ostatnich latach drastycznie rosną. Z ok. 7$/tonę w październiku 2017 roku ich koszt poszybował do astronomicznych 30$/tonę w sierpniu 2019 roku. Eksperci jednogłośnie przewidują, że to nie koniec podwyżek. Last but not least – era polskiego węgla znajduje się w okresie schyłkowym. Polska z jednego z największych eksporterów czarnego złota w okresie PRL stała się jego importerem netto. Problem jest w dodatku niewygodny politycznie, ponieważ większość kupowanego surowca pochodzi z Rosji. Kolejne rządy bez powodzenia próbują dokonać restrukturyzacji sektora górniczego, aby zwiększyć efektywność polskiego górnictwa. Przez 30 lat spółki skarbu państwa zmieniają nazwy i właścicieli. Lecz efektywność pracy rośnie w żółwim tempie, a okresami nawet spada. Misja – dekarbonizacja Powyższe czynniki doprowadziły do tego, że w maju 2017 roku ceny energii elektrycznej na Towarowej Giełdzie Energii w Warszawie zaczęły dynamicznie wzrastać. Koszty produkcji energii elektrycznej w blokach węglowych wzrosły z ok. 150 zł/MWh do 250 zł/MWh zaledwie w ciągu jednego roku. Wreszcie spółki dystrybucyjne zapowiedziały nawet kilkudziesięcioprocentowe podwyżki cen prądu dla klientów indywidualnych i przedsiębiorców. Powyższa sytuacja nałożyła się na czas trwania kampanii do wyborów samorządowych, a następnie do Parlamentu Europejskiego. To z kolei spowodowało upolitycznienie tematu. Po raz pierwszy od lat energetyka stała się przedmiotem rozmów Polaków przy niedzielnym stole oraz znalazła się na pierwszych stronach programów politycznych partii. Dziś polska debata na temat energetyki wygląda zupełnie inaczej niż jeszcze dwa lata temu. Każda partia polityczna startująca w wyborach do Sejmu i Senatu 13 października posiada program modernizacji polskiej energetyki, a kwestia zmian klimatu i tego skąd pochodzi prąd w Polsce stała się przedmiotem zainteresowania prasy głównego nurtu. W tej kwestii Polska niewiele różni się od takich państw jak Niemcy czy USA. Niestety tam, gdzie pojawia się polityka, kryje się również pokusa populizmu. Problem ten dotyka z resztą również USA, w których Bernie Sanders wystąpił z planem Green New Deal, w którym proponuje oparcie amerykańskiej energetyki w 100% o odnawialne źródła energii (OZE) już w 2030 roku. Podobnie rzecz się ma w Polsce, gdzie jeszcze w maju 2019 roku polityk Platformy Obywatelskiej Michał Boni proponował analogiczne rozwiązanie. Z podobnymi postulatami startuje lewicowa Wiosna Roberta Biedronia, postulująca ten sam cel – 100% OZE – w 2035 roku. Niestabilne Źródła Energii Z pozoru plany te wydają się być rozsądne. W końcu cóż złego w tym, aby 100% energii było wytwarzane ze źródeł odnawialnych zamiast węgla czy innych paliw kopalnych. Jest tylko jeden problem – obecnie to jest niemożliwe. O ile elektrownie węglowe czy jądrowe mogą funkcjonować bez OZE, o tyle elektrownie wiatrowe i słoneczne bez tzw. generacji w podstawie nie są w stanie zapewnić stabilnego funkcjonowania systemu elektroenergetycznego. Generacją w podstawie nazywamy natomiast ten rodzaj wytwarzania prądu, który jest stabilny i w pełni zależny od woli człowieka. Do tej kategorii zaliczyć możemy bloki węglowe, gazowe, olejowe oraz atomowe. Doskonałym przykładem tych wzajemnych zależność jest doświadczenie litewskie. Po podjęciu decyzji o wygaszeniu energetyki jądrowej, na Litwie doszło do dwóch zjawisk. Pierwszym z nich był drastyczny wzrost importu energii elektrycznej z zagranicy. Drugim – wzrost importu gazu ziemnego i oleju na potrzeby elektrowni. Oczywiście Litwa zaczęła również intensywnie rozwijać OZE, ale planuje też budowę nowej elektrowni jądrowej – właśnie po to, by zapewnić stabilność systemu nasyconego OZE, jednocześnie nie doprowadzając do wzrostu emisji za sprawą większego wykorzystania elektrowni konwencjonalnych. Warto również spojrzeć na przykład niemiecki. Wraz z postępującą rezygnacją z atomu przez europejskiego lidera transformacji energetycznej okazało się, że niemożliwe jest wyeliminowanie energetyki opartej na węglu. W rezultacie, pod względem zużycia najbardziej szkodliwego dla środowiska węgla brunatnego, Niemcy są wciąż liderem na świecie. Aby uporać się z tym problemem rozważana jest alternatywa dla generacji w podstawie w postaci… gazu ziemnego, który jest co prawda mniej emisyjny niż węgiel, ale znacznie bardziej emisyjny niż atom. Między innymi z tego względu Berlin dba o dobre relacje z Moskwą i buduje Nord Stream 2. Źródła odnawialne mają pewną niepożądaną cechę – są niesterowalne. Nie można kazać wiatrowi wiać, a słońcu świecić. Można to przewidzieć, ale prąd będzie musiało dostarczyć i tak jakieś inne źródło. Oparcie energetyki wyłącznie na OZE oznacza wystawianie systemu energetycznego na ciągłe wahania generacji i ryzyka blackoutów – masowych przerw w dostawie prądu. Technologia magazynowania energii nie jest natomiast na tyle rozwinięta, by pozwalała na efektywne i tanie stabilizowanie systemu. W dodatku rosnący popyt na baterie litowo-jonowe przy ograniczonych mocach produkcyjnych i wydobywczych (lit jest metalem rzadkim), powodują ciągły wzrost cen tej technologii. Tak dla atomu W celu skutecznego ustabilizowania systemu elektroenergetycznego potrzebne są elektrownie cieplne, w tym atomowe. Połączenie atomu i OZE, jako jedyna konstelacja miksu energetycznego, gwarantuje stabilność systemu wraz z zerową emisją CO2. Z tego względu deklaracje polskich polityków o budowie sześciu bloków jądrowych do 2040 roku przy jednoczesnym rozwijaniu OZE – głównie fotowoltaika i farmy wiatrowe na morzu – należy przyjąć z zadowoleniem. Jednocześnie musimy pamiętać, że Polsce pozostało bardzo niewiele czasu na rozpoczęcie realnych działań zmierzających do ich zbudowania. Jak dotychczas, mimo iż dyskusja o budowie elektrowni jądrowej trwa w Polsce od lat 80-tych, wciąż jesteśmy na początku drogi do jej zbudowania. Najbardziej zaawansowane są rozmowy z przedstawicielami Stanów Zjednoczonych, jednak i w tym przypadku możemy mówić jedynie o podpisanym 12 czerwca przez sekretarza energii USA Ricka Perry’ego i pełnomocnika rządu ds. strategicznej infrastruktury energetycznej Piotra Naimskiego Memorandum of Understanding o współpracy w dziedzinie cywilnego wykorzystania energii jądrowej. Wciąż brakuje chociażby planu finansowania tak poważnej i kosztownej inwestycji. Wiele jednak wskazuje na to, że polskie władze wreszcie zaczęły poważnie podchodzić do tej inwestycji i przynajmniej według zapowiedzi ministra Naimskiego, pierwszy polski reaktor ma zostać uruchomiony już w 2033 roku. Teoretycznie wciąż jest to realny termin, jednak czasu jest coraz mniej. Zwłaszcza, że bez podobnych inwestycji Polsce grożą poważne problemy z zaopatrzeniem rosnących potrzeb polskiej gospodarki na energię elektryczną. Współpraca z USA może odegrać kluczową rolę w kwestii realizacji planów budowy polskiej elektrowni jądrowej. Za wyborem USA przemawia kilka argumentów, takich jak dobra współpraca obu państw, stabilność dostaw paliwa gwarantowana przez fabrykę Westinghouse Electric Company w Szwecji czy też bezpieczeństwo amerykańskich reaktorów. Jedyne czego potrzeba, to zdecydowanej woli politycznej w Polsce i zainteresowania strony amerykańskiej. Miejmy nadzieje, że w najbliższych latach nie zabraknie żadnego z tych elementów. Maciej Zaniewicz  redaktor największego w Polsce portalu poświęconego sektorowi energetycznemu Energetyka24.com.  

The Warsaw Institute Foundation to pierwszy polski geopolityczny think tank w Stanach Zjednoczonych. Strategicznym celem tej organizacji jest wzmocnienie polskich interesów w USA przy jednoczesnym wspieraniu unikalnego sojuszu między dwoma narodami. Jej działalność koncentruje się na takich zagadnieniach jak geopolityka, porządek międzynarodowy, polityka historyczna, energetyka i bezpieczeństwo militarne. The Warsaw Institute Foundation została założona w 2018 roku i jest niezależną organizacją non-profit, inspirowaną bliźniaczą organizacją działającą w Polsce – Warsaw Institute.

<a href="http://warsaw.institute/" target="_blank" rel="noopener"><img class="alignnone size-medium wp-image-426110" src="https://static2.dziennikzwiazkowy.com/data/wysiwig/uploads/2019/03/the-warsaw-institute-foundation-logo-black-300x93.png" alt="" width="300" height="93" /></a>

The Warsaw Institute Foundation is Poland's first geopolitical think tank in the United States. The strategic goal of this organisation is to bolster Polish interests in the U.S. while supporting the unique alliance between the two nations. Its activity focuses on such issues as geopolitics, international order, historical policy, energy, and military security. Established in 2018, The Warsaw Institute Foundation is an independent, non-profit organization inspired the twin Poland-based Warsaw Institute.

Poland Needs Nuclear Power Plants, And U.S. Could Help

80 percent of Poland’s electricity comes from coal. Along with the rocketing costs of CO2 emissions and the higher demand for energy, its prices are going down, a tendency that raises concern on the Vistula. Poland's energy transformation is a must, and renewable energy is not enough: the country will need nuclear power plants.

Coal eldorado

Poland is often referred to as a coal-state; indeed, the Polish energy sector does not enjoy a good reputation in the European Union that is gradually sailing away from using black gold. Following World War II, Poland's energy industry was being built on the basis of the sources of hard or brown coal.

With its vast fields, relatively low prices, as well as cheap and widely available coal-combustion technology for generating electricity and heat, coal accounted for an impressive 98 percent of Poland's 1990 energy mix. It has now fallen to 80 percent.

An energy pariah state of Europe

Conditions for Poland's coal-based energy industry have, however, altered dramatically. First, this has taken place due to raising awareness for climate change, with human activity being primarily to blame. Accused of emitting vast amounts of CO2, coal-fired power stations have been put in the public pillory, as more and more are voicing strident criticism against the smoking chimneys of Poland's biggest brown coal-fuelled power plant in Bełchatów, or a coal-fired heat power station in Warsaw's northern district of Żerań.

What is linked to this is a EU's ever-restrictive policy that stipulates for the introduction of a carbon tax. In recent years, prices of CO2 emissions have skyrocketed, from $7 per tonne in October 2017 to an exorbitant $30 per tonne in August 2019. Experts are unanimous in the view that further price boosts are to be expected.

Last but not least, the golden era of Poland's coal is in decline. From being one of the top coal exporters during the time of the Polish People's Republic, Poland has now become its net importer. Added to this are thorny political factors as most of the purchased raw material coming from Russia.

Poland's successive governments have, for their part, made failed attempts to restructure the country's mining sector in a bid to boost its efficiency. In the course of the last 30 years, state-owned companies have changed their names while being handed over to a number of various entities. But their work efficiency is increasing at snail's pace, and is sometimes even doomed to decline.

Decarbonization mission

Owing to these factors, in May 2017, electricity prices began to grow sharply at the Warsaw-based Polish Power Exchange. Electricity production costs as of coal units boosted from 150 PLN/MWh to a whopping 250 PLN/MWh over one year. Ultimately, electricity distribution companies have even announced the increase in energy prices for residential customers and businesses by several dozen percent.

Their declaration coincided with the campaigns ahead of Poland's local elections and the European Parliament voting. To put in bluntly, the topic got a political momentum. The energy industry has, for the first time in many years, entered casual conversations of many Poles while featuring on the front pages of the political agendas of many parties.

Poland's present-day debate on energy issues varies from what took place some two years ago. Each political party to run in the October 13 general election has in its agenda a plan for upgrading the domestic energy sector, and both climate change and sources of electricity became a number one topic in the mainstream media. Poland does not differ much in this respect from its German and American peers.

Unfortunately, with politics comes the increased temptation to spread populism. And this also affected the United States, where Bernie Sanders submitted his Green New Deal proposal, calling for converting the U.S. economy to 100 percent renewable energy sources (RES) by 2030.

In May 2019, a similar plan, albeit this time on Polish soil, was pushed forward by a Civic Platform politician Michał Boni. And he was not the only one to advocate for such a solution, as evidenced by Robert Biedroń's leftwing Spring party that wants to see Poland's economy wholly dependent on renewable energy by 2035.

Unstable energy sources

At first glance, these plans seem reasonable. So, after all, what is wrong about generating 100 percent of energy from renewable sources while abandoning coal and fossil-based electricity? But this is just impossible.

While coal-fired and nuclear power plants are capable of operating without renewables, neither wind nor photovoltaic power facilities can ensure the stability of its power system without what is called baseload generation. It is a type of power generation referred to as both stable and entirely reliant on human will. This category includes coal, gas, oil, and nuclear units.

What stands out as an excellent example of mutual interdependences is the Lithuanian experience. Following the decision to phase out its nuclear power program, two phenomena emerged in the country. It saw both a dramatic increase in electricity imports and a growth in natural gas and oil imports to satisfy the needs of the power plant. Naturally, Lithuania has begun lively efforts to develop renewable energy and is planning to build a new nuclear power facility to ensure the stability of the RES-saturated system while not letting emissions go higher due to more extensive use of conventional power plants.

Let's look at the example of Germany. When progressively quitting nuclear solutions, Europe's energy transformation leader found out that it is impossible to give up coal-based electricity. In consequence, Germany holds the lead in consuming brown coal, seen as least green-friendly. Surprisingly, to deal with this issue, an alternative to a baseload in the form of natural gas is being envisaged, a raw material seen as less emissive than coal yet much more than nuclear energy. For this reason, among others, Berlin is making efforts to maintain cordial ties with Moscow while currently being in the process of constructing the Nord Stream 2 energy trunkline.

Renewable energy sources are non-dispatchable, which is their highly undesirable feature. No one is capable of letting the wind blow or making the sun shine. Though their variability is likely to be foreseen, electricity will need to come from elsewhere. Relying upon renewable energy sources exposes the power system to constant intermittencies in electricity generation and the mounting risk of blackouts, or massive power outages.

An energy storage technology is, however, not developed fully enough to allow for stabilizing the system, in a neither effective nor cheap manner. A constant increase in its prices stems from the growing demand for lithium-ion batteries, along with diminished output and mining capacities, as lithium is a pretty rare earth metal.

Saying yes to nuclear power

In a bid to stabilize the power system, thermal power plants, including nuclear facilities, need to be built. Combining nuclear and renewables, or the single constellation of the electricity mix, ensures the energy system's stability while achieving net zero CO2 emissions.

For this reason, a declaration of Polish policy-makers to build as many as six nuclear reactors by 2040, a solution foreseen to run in parallel to developing renewable energy sources (solar and offshore wind farms), should be welcomed enthusiastically. And let's not forget that Poland has very little time left to take real actions to construct such facilities.

Though the nuclear option has been on the table in Poland since the 1980s, we are still on the early path to building the first facility of this kind. Poland is in most advanced talks with U.S. representatives, though these negotiations refer chiefly to a memorandum of understanding on cooperation in civilian use of nuclear energy, signed on June 12 by U.S. Secretary of Energy Rick Perry and Poland's government official responsible for strategic energy infrastructure Piotr Naimski.

But there is still no financing plan for such a serious and costly venture. There is evidence to suggest that the Polish authorities have finally grasped the issue seriously, and, at least according to what Mr. Naimski has declared, Poland's first nuclear reactor is set to become operational in 2033. Launching the pioneer nuclear bloc is theoretically likely to take place on this date, but the time grows shorter every single day. This is especially that – if deprived of similar investments – Poland may encounter severe problems with satisfying its economy's mounting energy needs.

Poland-U.S. partnership may serve a leading role in implementing the former's nuclear ambitions. There are several arguments in favor of opting for the United States to help push through the investment, among which are friendly cooperation between the two countries, fuel supply stability guaranteed by a Sweden-based factory Westinghouse Electric Company, or the safety of U.S. reactors.

What needs to surface up is a blatant political will and Washington's interest to enter the game. Let's hope that none of these elements are omitted in the years that follow.

Maciej Zaniewicz

  fot.JULIEN WARNAND/EPA-EFE/Shutterstock