5.3 Przegląd ekonomiczny cyklu życia elektrowni jądrowej

Elektrownie jądrowe są projektowane i eksploatowane w celu bezpiecznego i niezawodnego wytwarzania energii elektrycznej z zyskiem. Nadają się one szczególnie do zapewnienia stałego zasilania sieci przy obciążeniu podstawowym. Jest to szczególnie istotne, gdy energia jądrowa stanowi jedynie część (np. do około 20-30%) ogólnego koszyka produkcji energii w danym kraju, a dostępne są alternatywne źródła energii, które można łatwo dostosować do szczytów i spadków zapotrzebowania. W niektórych krajach, w których większość energii elektrycznej (np. około 75 %) wytwarzana jest w elektrowniach jądrowych, takich jak Francja, moc elektrowni jądrowych musi być dostosowywana do zapotrzebowania, ponieważ możliwości elastyczności są tam mniejsze. Dla porównania, Wielka Brytania (wytwarzająca około 19% energii elektrycznej w elektrowniach jądrowych) nigdy nie zaprojektowała, nie udzieliła licencji ani nie eksploatowała elektrowni jądrowych pierwszej i drugiej generacji tak, aby mogły one pracować zgodnie ze zmiennym zapotrzebowaniem na energię, a zatem ich rola nadal sprowadza się do dostarczania obciążenia podstawowego do sieci energetycznej.

Im dłużej elektrownia jądrowa pracuje z pełną dopuszczalną mocą znamionową, bez wymuszonych przestojów lub ograniczeń eksploatacyjnych związanych z bezpieczeństwem, tym więcej pieniędzy generuje. Elektrownie jądrowe są drogie w budowie, ale stosunkowo tanie w eksploatacji; zwykle dopiero w ostatnich latach eksploatacji zbliżają się do okresu amortyzacji. W związku z tym rozsądne z biznesowego punktu widzenia jest najpierw osiągnięcie projektowego okresu eksploatacji elektrowni jądrowej, a następnie, mając na uwadze zdolność danej elektrowni jądrowej do spełnienia warunków określonych w zezwoleniu (aspekty bezpieczeństwa), kontynuowanie jej eksploatacji. Okres projektowy” elektrowni jądrowej można uznać za termin względny, ponieważ jest on zasadniczo oparty na zazwyczaj bardzo konserwatywnych ocenach inżynieryjnych dotyczących SSC oraz możliwości utrzymania wystarczających marginesów bezpieczeństwa przez jak najdłuższy czas. Ponadto istnieje tylko kilka elementów w EJ, które rzeczywiście decydują o życiu, a mianowicie duże, pasywne SSC, których wymiana jest praktycznie, technicznie lub ekonomicznie niemożliwa. Programy OP, AM, ASP i PLiM, mające na celu przeciwdziałanie lub łagodzenie skutków degradacji związanej ze starzeniem się (AD) (oraz utrzymanie wystarczających marginesów bezpieczeństwa), w sposób naturalny koncentrują się na tych SSC, ponieważ im dłużej są one utrzymywane w stanie gotowości do pracy, tym dłuższy będzie rzeczywisty okres eksploatacji EJ. Prowadzi to do zwiększenia szans na ochronę całej inwestycji w elektrownię. Ponadto SSC, które mogą być wymieniane w sposób rutynowy, również odnoszą korzyści ze standardowych programów operacyjnych, monitoringu i konserwacji, ponieważ mogą być utrzymywane w eksploatacji przez okres dłuższy niż ich nominalny okres projektowy, jeśli znany jest ich prawdziwy stan. Koszty wymiany można wtedy odłożyć na później lub nawet całkowicie ich uniknąć. Bezpieczeństwo musi mieć jednak pierwszeństwo przed aspektami ekonomicznymi; wszelkie zdarzenia związane z bezpieczeństwem mogą potencjalnie okazać się bardziej kosztowne niż krótkoterminowe oszczędności uzyskane dzięki opóźnieniu napraw lub wymiany SSC. Wysiłki mające na celu zminimalizowanie AD wiążą się z kosztami, ale zminimalizowanie czynników powodujących przedwczesną lub niepotrzebną wymianę SSC pozwala uniknąć kosztów.

Całkowity koszt budowy i eksploatacji elektrowni jądrowej zależy od wielu złożonych czynników. Kwalifikacja oddziaływania na środowisko, lokalizacja, drogi dojazdowe, budowa linii energetycznych, zakup gruntów, budowa, rozruch, eksploatacja, przetwarzanie odpadów promieniotwórczych, usuwanie odpadów promieniotwórczych, a w końcu likwidacja to tylko niektóre z nich. Inne czynniki kosztowe, poza zapewnieniem wystarczającej liczby wykwalifikowanego personelu dla wszystkich aspektów eksploatacji, obejmują paliwo, opłaty licencyjne, dodatkowe wydatki związane z naprawami i wymianą SSC oraz nieodłączne koszty operacyjne elektrowni (np. koszty programów operacyjnych, ASP, AM i PLiM). Nietypowe lub nieprzewidziane koszty, takie jak wymiana wytwornic pary (SG) i osłon rdzenia, a nawet wyżarzanie zbiorników ciśnieniowych reaktora (RPV), mogą pojawić się w dowolnym momencie eksploatacji. Są to nie tylko kosztowne elementy same w sobie, ale ich wymiana prowadzi również do przedłużonych przestojów, a co za tym idzie niskiej dostępności elektrowni i w konsekwencji utraty sprzedaży energii elektrycznej. Na przykład, wymiana SG spowodowana problemami z integralnością rur ze stopu 600 stała się koniecznością w wielu starszych reaktorach wodnych ciśnieniowych (PWR). Jest to poważne zadanie, którego koszt wynosi około 150 mln USD, w zależności od konstrukcji danej elektrowni jądrowej. Tak duże koszty inwestycyjne zostaną prawdopodobnie odzyskane tylko wtedy, gdy dana elektrownia jądrowa będzie nadal eksploatowana i wejdzie w fazę eksploatacji po zakończeniu okresu eksploatacji. Ponowne udzielanie zezwoleń lub odnawianie zezwoleń (LR) (np. praktyka stosowana w USA) lub dalsza eksploatacja z okresowymi przeglądami bezpieczeństwa (PSR) co 10 lat (np. praktyka stosowana w Europie) oznacza, że takie inwestycje mogą być amortyzowane przez dłuższy okres (np. 20 lat). Typowy koszt procedury LR w Stanach Zjednoczonych wynosi około 10-20 mln USD. Obecna wartość netto LR, jeśli wszystkie działające elektrownie jądrowe w Stanach Zjednoczonych będą działać przez 60 lat, wynosi około 25 mld USD. Proces LR w Stanach Zjednoczonych trwa do 5 lat, ale wraz z ciągłym wdrażaniem dobrych praktyk i doświadczeń podejście do LR staje się coraz sprawniejsze. Uznaje się, że LR jest stosunkowo opłacalnym sposobem utrzymania dostaw bezpiecznej, czystej energii, a do kwietnia 2009 roku amerykański regulator (US-NRC) udzielił już 52 elektrowniom jądrowym (około połowa amerykańskiej floty) nowych licencji, a docelowo z LR może skorzystać nawet 85 (ze 104) elektrowni jądrowych.

.