Upload
ira
View
27
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Martin Ruščák Centrum výzkumu Řež Konference JADERNÁ ENERGETIKA A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Praha, 19.6.2012. Porovnání energetických zdrojů z hlediska vlivu na životní prostředí a minimalizace rizik. Vizí společnosti Centrum výzkumu Řež s.r.o. je: - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
Porovnání energetických zdrojů z hlediska vlivu na životní prostředí a minimalizace rizik
Martin RuščákCentrum výzkumu Řež
Konference JADERNÁ ENERGETIKA A ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ Praha, 19.6.2012
CVŘ stručně
•Založeno 2002, VaV organizace zaměřena na vývoj technologií v energetice
•Člen Skupiny ÚJV
Vizí společnosti Centrum výzkumu Řež s.r.o. je:
Být silnou, ekonomicky nezávislou výzkumnou a vývojovou organizací působící v oboru energetiky.
Aktivity vedoucí k tomuto cíli je možno formulovat takto:
•orientovat se zejména na aplikační výzkum a vývoj,
•disponovat moderní infrastrukturou a kvalitní a konsolidovanou personální základnou,
•mít vazby na Evropský výzkumný prostor s propojením na český průmysl, akademickou sféru a technické univerzity.
• Zakládající člen Technologické platformy Udržitelná energetika (TPUE)
• Člen Executive Committee European Energy Research Alliance (EERA)
• Žadatel o projekt výstavby velké infrastruktury Udržitelná energetika v rámci VaVPI
CV Řež
CV
2002
27.7.2002,CVR založeno
Projekt Výzkumný záměr v průmyslu a medicíně při použití neutronovývh zdrojů (2004-2010)
2003 2010 2011
Projekt JHR (Jules Horowitz Reactor) – vývoj, výstavba horkých komor (Cadarache)
Vývoj a přihláška projektu SUSEN
2008
Výzkumné reaktory LVR-15 a LR-0 součástí CVR
Začátek očekáván v 2011
Zakládající člen TPUE
Člen Executive Committee EERA
Důležité milníky
Výroba elektrické energie podle druhu elektráren, ČR [GWh]
ČR
Tuhá paliva; 167; 15%
kapalná paliva; 300; 26%
Plynná paliva; 288; 26%
Prvotní teplo; 200; 18%
Prvotní elektřina; 165; 15%
Hodnoty v PJ
Celkem: 85 kWh/čd
Vliv na ŽP jako součást řešení udržitelnosti
Vliv na ŽP z hlediska životního cyklu
Technologie výroby energie
• Uhlí• Jádro• Plyn• Vítr (offshore, onshore)• Voda• Slunce• Ropa
• GHG• Vzduchu• Život lidí• Odpad• Zabraná půda• Vizuální dopad• Voda• Hluk
Kategorie vlivů na ŽP
Uhlí
• V ČR cca 14 kWh/čd• Omezené zásoby• Převážně hnědé uhlí• Čisté technologie• CCS
Uhlí
Výstavba
Palivo
Proces Likvidace
Standartní vliv z výstavby velké infrastrukturyGHG z výroby betonu a oceli
Povrchové doly – zábor půdyTransport(Rekultivace)
CO2SoxNoxPrachChlazení
Standartní vliv decomissioningu
Vítr
Vítr
90% pod 6m/s (pro odhad 4m/s, cca 1,5W/m2)10% pod 8m/s (pro odhad 8m/s, cca 3W/m2)
To je 1,24 kW/č
6200 obcí (průměr 1km), předpoklad >2km od obce => 7,5km2Pokud 10% volné plochy ČR je pokryt větrníky, výkon je 15kWh/čd
Vítr - offshore
Výstavba
Palivo
Proces Likvidace
Standartní vliv z výstavby velké infrastrukturyGHG z výroby betonu a oceliOdpad při těžbě vzácných zemin
-
Vliv dopravy při údržbě na velké plošeVýroba náhradních dílů (krátká životnost)Bezpečnost lodní dopravy
Standartní vliv decomissioningu při krátké životnosti
Vítr – vliv na ŽP
Výpočet z UK:• Zajistit 30% celkových potřeb energie pro obyvatele UK
z větrné energie (48 kWh/čd) znamená 60 Mtun ocele a betonu, cca 1t/obyvatele UK
• Za WW2 vyrobily americké doky 2751 lodí typu Liberty, každá 7000tun, což bylo 0,1t/Američana
• 7000km potrubí v Severním moři představuje 8 Mt ocele a betonu
Větrná energie – důsledky těžby vzácných prvků
• Každá tuna vzácných zemin představuje produkci 8.5 kilogramů floru a13 kg prachu
• Metoda použití koncentrované kys sírové při vysoké teplotě kalcinace produkuje na 1t vzácných zemin:– 9,600 - 12,000 m3 plynného odpadu vč prachu, hydroflorové
kyseliny , SO2 a H2SO4, – cca 75 m3 acidické odpadní vody – Cca 1t odpadové vody s RA zbytky– V Baotou (Čína) je většina odpadu vypouštěna bez dalšího
zpracování a kontaminuje vodu pro denní použití, farmářské plochy a vodní prostředí
http://www.thecuttingedgenews.com/
A nakonec … Legenda kolem věterné energie - ptáci
Zdroj: Lomborg 2001
Voda
• ČR: Hrubý odhad kapacity na základě 500 mm srážek, průměru 400 m převýšení => 0,7 W/m2
• Přepočteno na jednoho obyvatele ČR: 7,5 kWh/čd
Dopad na ŽP:•GHG emise
Rozklad organické hmoty, prvních cca 50 let
CO2 z výstavby
Další negativní vlivy na ŽP:•Hluk, prach v průběhu výstavby (pokud blízko osídlení)•Zábor půdy•Vliv na biodiverzitu
Fotovoltaická energie
Fotovoltaická energie
• Předpoklad: 1400 h/rok• 100W/m2• Účinnost: 10%
(standard), 20% (dražší modely), 60% (teoretické maximum)
• 5% teritoria ČR pokryto panely: 20kWh/čd
Vlivy na ŽP:• Zemědělská půda• Vysoká měrná cena
investice (4x vyšší než vítr, 4,5x než jádro)
• Speciální materiály
Jádro
Jádro
Výstavba
Palivo
Proces Likvidace
Standartní vliv z výstavby velké infrastrukturyGHG z výroby betonu a oceli
Těžba UObohaceníTransport
RA odpadTransportChlazení
RAO /(Měsíčně kolem 15t vitrifikovaného /1GW)GHG, prach
Jádro
• V ČR kolem 7 kWh/čd• Odpovídá cca 2g uranu za
den (200g ore)• Ekvivalent 16 kg fosilních
paliv
Na 7 miliard lidí
GHG produkce v JE přes její životní cyklus
Převzato z: An Assessment of the Life Cycle Costs and GHG Emissions for Alternative Generation TechnologiesC. Richard Donnelly1, Anibal Carias2, Michael Morgenroth1, Mohammad Ali2, Andrew Bridgeman1, Nicholas Wood2. Hatch Ltd, Niagara Falls
Jaderný a chemický průmysl – vybrané havárie
počet mrtvých (zaokrouhlená čísla - odhad)
Počet raněných nebo zasažených
prvotní příčina env dopad na počet lidí
1921 Oppau, Germany 500
1947 Texas City 576 3500 výbuch amonného hnojiva2005 Jilin, Čína 5 70 výbuch + únuk benzénu cca 1 mil1984 Bhopal 10000 500000 výbuch a únik plynu do 5 mil1974 Flixborough 28 89 cyklohexán1976 Seveso 26 vynucených potratů dioxiny cca 40 000 lidí2010 Mex záliv 12 cca 100 000 lidí přímo
1978 3MI 0 0 porucha HCČ 3500 lidí evakuováno
1986 Černobyl 28 600000 lidí speciálnín benefity neodpovědnost personálu 200 000 lidí evakuováno
2011 Fukušima 2 ? zemětřesení+tsunami 200 000 lidí evakuováno
Porovnání
• Decomissionig JE v UK: 2 mld GBP na příštích 25 let
• Jaderný průmysl prodal každému obyvateli UK za posledních 25 let 4kWh/d elektrické energie
• To je 2.3p/kWh• Podpora z veřejných fondů na větrnou
energii je 7p/kWh
GHG
0
50
100
150
200
250
300
Voda Vítr on shore vítr off shore solar Německo solar jih USA jádro uhlí
gC
O2/
kWh
Porovnání etap životního cyklu z hlediska produkce GHG
0,1 1 10 100 1000
Hydro
Vítr
PV
Jádro
Uhlí
gCO2ekv/kWh
Výstavba
Provoz
Decomissioning
Porovnání životního cyklu – náklady a CO2
0
50
100
150
200
250
300
350
400
450
0 20 40 60 80 100 120
gCO2/kWh
US
D/M
Wh
vítr
jádro
voda
uhlí
PV
0
10
20
30
40
50
60
0 5 10 15 20 25
kWh/čd
g C
O2e
kv/k
Wh
vítr (10% plochy ČR)vítr (1% plochy ČR)
slunce (5% plochy ČR)slunce (1% plochy ČR)
voda (skutečnost)voda (teoretické maximum, odhad)
jádro
Uhlí (975 g CO2ekvkWh)
Porovnání technologií z hlediska uvolňování GHG a kapacity v ČR
produkce GHG při 100% produkci celé potřeby ČR
0 500 1000 1500 2000 2500
vítr
slunce
voda
jádro
uhlí
g ekv CO2/čd
18000
A lidé nakonec…
• Naše fyzická bezpečnost je také součástí komfortu našeho života stejně jako kvalita biologického okolí
• Kolik lidí zemře v důsledku použití technologií?
Počet úmrtí v souvislosti s výrobou energie0,0001 0,001 0,01 0,1 1 10
OECD
EU27
non-OECD bez Číny
Čína
OECD
EU27
non-OECD
OECD
EU27
non-OECD
OECD
OECD
EU27
non-OECD
PV
Vítr-onshore
Vítr-offshore
biomasa
geoterm
Uhlí
Ropa
Plyn
Jádro
Voda
Ostatní OZE
Počet úmrtí/GWrok
Literatura a odkazy
• David JC MacKay: Sustainable Energy – without the hot air, UIT Cambridge 2010, taky http://www.withouthotair.com/
• An Assessment of the Life Cycle Costs and GHG Emissions for Alternative Generation Technologies, C. Richard Donnelly1, Anibal Carias2, Michael Morgenroth1, Mohammad Ali2, Andrew Bridgeman1, Nicholas Wood2
• IPPC SRREN, Chapt 9: Renewable Energy in the Context of Sustainable Development
• http://www.tradingeconomics.com/czech-republic/electric-power-consumption-kwh-wb-data.html
• issar.cenia.cz/issar/• www.iea.org/• www.oecd.org• www.iaea.org
Děkuji za pozornost
www.cvrez.czwww.susen2020.cz