Komise pro jadernou techniku České vědeckotechnické společnosti
Koraisia pře jüdrovú techniku Slovenskej vědeckotechnickéj spoločnosti
Československá komise pro atomovou energii
V. Celostátní konference o jaderné energetice PiOíiíany, 1.-2.prosince 1970
V Í Z 1: A I/í
A
3 0 Üi A 3 S É
E K 0 5 0 ÍI I K I C - E I I ' K I
J A L E S N É V
ČSSE*
Ing Rostislav Havlíček Energoprojckt Pr*aha
CZ710005Ô
Ú Iv 0 L S ; UH
We regret that some of the pages in the microfiche copy of this report may not be up to the proper legibility standards, even though the best possible copy was used for preparing the master fiche.
- 1 -
Spotřeba elektrické energie a instalovaný výkon v elektrárnách potřebný pro její výrobu se v Československu trvale zvětšují v dlouholetém px'umeru asi o.7 ^ ročně, což odpovídá zhruba zdvojnásobení spotřeby elektřiny i instalovaného výkonu vždy za 10 let. Přibližně stejným toüipcm se rozvíjí elektrifikace ve všech hospodářsky vyspělých zemích světa c to i při současné několikanásobně-spotřebě elektrické energie ria obyvatele- vůči ÕSSR, přičemž se nikde ještě nezačíná projevovat mez nasycení elektrisace ani trvalá zinírnění jejího rozvoje. Není tedy ããvodu, proč by další rozvoj elclctris&oc v ČSSR měl probíhat odlišně. Při dosavadním tempu rozvoje by v r. 20C0 měla výroba elektřiny v Č5SR stoupnout'asi ne osminásobek dnešního stavu. Elektřina je u nás v současné době vyráběna <JSÍ Z 905O V uhelných elektrárnách, zbytek pak v elektrárnách vodních. Kaše přírodní podmínky neumožňují několikanásobné rozšíření kapacity vcdníeh el&ktráren, takže jejich podíl na výrobe proudu bude rychle klesat. Československé zásoby energetického uhlí jsou natolik omezené, že již někdy v letech ISoO až 1990 bude překročeno maximum jeho těžby. Další elektrárny na tete uhlí potom již nebude možno stavět, neboí zbývající zásoby energetického uhlí bude nutno reservovat pro elektrárny do té doby postavené. Škody vzniklé exhalacemi budou i tak stěží únosné a znemožnily by další rozvoj energetiky na bázi našich nízkovýhřevných hnědých vhlí s vysokým obsahem síry. Zajistit další rozvoj naší energetiky dovozem kvalitních klasických paliv se za současné situace nejeví reálným jednak pro vysoké ceny dováženého paliva, jednak že potřebná množství paliva nelze přepravit stávající kapacitou dopravních prostředků (propustnost železničních tratí a ropovodu). Taká trvalý nákup velkého množství elektřiny v zahraničí nepřichází po r. 193C v úvahu, protože žádný evropský stát nepočítá ve svých V3?hledových elektrisačních plánech s podstatně větší výrobou proudu než sám spotřebuje & přenos levného sibiřského proudu až do střední Evropy v množství řádově desítek a stovek ŤWxi ročně se zatím jeví spíše utopií než reálnou možností. Ze- současného stavu našich znalostí zbývá pouze jedna cesto umožňující v/liovit požadavkům národního hospodářství na další neomezený rozvoj nodí elektrizační soustavy - zavedení hromadné výstavby jaderných elektráren, která by -aaly nejpozději od r» 1980 pokrýt prakticky celý přírůstek instalovaného výhonu. Z čistě ekonomického hlediska nic nobrání tomu, aby se u nás s hromadnou výstavbou jaderné energetiky začalo třeba ihned, pokud ovšem budeme mít zaručenq, že vlastní náklady výroby proudu z těchto jaderných elektráren nebudou vyští než z nově stavěných elektráren nu dovážené klasické palivo, které vyrábějí poměrně drahý prouc c jsž bychom x.ečy mohli jedérnými elektrárjaami nahradit v první řadě. Přechod na jadernou energetiku
v letech 1980 až 1990 je pro nás hospodářskou nutností bez ohledu na to, co bude dodávaná energie stát. Její cena bude však stále významněji ovlivňovat rozvoj celého národního hospodářství. Rozvoj výstavby elektráren spotřebuje čím dále tím vetší podíl všech investic realizovaných v ČSSR jednak v důsledku stále větších instalovaných výkonů, jednak vzhledem k vyšším měrným investičníííi nákladům jaderných elektráren vůči uhelným. Náklady na elektrickou energii budou čím dále tím větší složkou pořizovacích nákladů nových výrobků i průměrných životních nákladů, poroste i jejich příný vliv na rentabilitu zahraničního obchodu a v konečném důsledku uvedených závislosti i ne životní úroveň všeho obyvč;tílstva. Z této úvahy jakož i z předpokládaného dalšího rozvoje energetiky vyplývá ohromný význam, který bude mít ekonomika jaderné energetiky nõ nsaše národní hospodářství v nejbližších desetiletích. Lc její působnosti pt-tří otázky výstavby a provozu jaderných elektráren c. rozvodných sítí, pomocného průmyslu (těžba uranu, závody palivového cyklu, závody na výrobu téské vody, závody m specielní zařízení pro jadernou energetiku a pod.), nejúčelnějšího -vynaložení nákladů na výzJrum a vývoj jakož i sekundární vlivy na národní hospoaářství, na char.-ktcr krajiny a přírody a na zdraví obyvatelstva. To vše jsou dílci úkoly a obory, hlr.vním cílem ekonomiky jaderné energetiky vsak xausí být nalezeni takové cesty dalšího rozvoje československé, elektrimální úhrnné společenské náklody na ,jeho výrobu a rozvod, K dosažení tohoto hlavního cíle je třeba nejprve ekonomicky posoudit všechny r&aliscvotelné typy energetického reaktoru v jednotných československých podmínkách. Pro každý z několika typů energetických reaktorů které byly takto vyhodnoceny jako ekonomicky nejvýhodnější je pak třeba ekoncmicüy vyhodnotit variantně rozvoj československé elektrizační soustavy včetně výše uvedeného pomocného průmyslu a pí5 eb lems tiky výzkumu a vývoje. S přihlédnutím k mimoekenomickým vlivům (politická vlivy, náročnost ne dovoz, perspektivy dalšího vývoje, náročnost n^ výzkum, vývoj a licence, problematika doprovodné výrobyt obchodní podmínky a záruky, bezpečnost, provozní možnosti, spotřeba materiálů, potřeba prfcjyslové vody a pod.) lze pak zodpovědně zhodnotit výslednou společenskou efektivnost sledovaných variant a vybrat nejvhodnější typ energetického rc-aktoru pro danou hospodářskou soustavu. První část táto práce - ekonomické posouzení různých typů jaderných elektráren na stejném československém stavenuti - byla zpraecvána v r. 1969 v Energoprcjektu. Maximální pozornost byla při tom v:5ncv:\n& dv^ma základním činitelům : metodice ekonomického hodnocení a výchozírr. údajům.
•vietodiks shoncnického ř.odnoconí investic, předepsaná v Č3SR /"Podmínky SKI a S3G3 pro provádění výběrového řízení investic z ledna 1968"), není vhodrá pro JÍT černé elektrárny (& pro energetické stavb3' vůbec) z různých důvodů, především uvádí šest t . z v , sál:!! s-ti:'cli u :c.z;.telú elioriornlckc'" efektivnosti, investic jako k r i t e r i a bes uorowiúal jcj.Lch v^snónru i závažnosti, což obecně vede 1c rüznyV závõrü.i o of olrtivncsti posuzovaných investic a usicžňuje vy v OSOVÍ: t různá sub^elcc.iv..i ):eunocení; za dravá aplikuje vel-cý poč&t růzviých úro':ov.ych õds:::, edvoáů, poplatků a dotací na .Inveotice, které budou r e ú l i s c v ^ v nejdříve ?:a cca 7 l e t a projez ovin/ d?lsírh 2^ l e t r-a zceid jiných ekonomických podmínek. Ulryzatal.; pi-Curěrne ciskon-ovc-iié výnosnosti investičních prostředků předepsané tonto motodikcu ji 3ou noviiodné pro investice s do: ; bou životnosti nad c .1e"; ..- s pvoraenr^ji v,/uiíváníci bi-heui doby ekonomická životnosti-. rTejsprávnějším kriteriem pro posouzení ekonomické výhodnosti investice je čistý zisk dosažitelný j e j í reaiisocí za dobu jej í ekonomické životnosti a aktualisovaný k datu uvedení investice do provozu, který bývá nazýván 3ouhrnný ekonomický efekt ne/ be souhriiný finrr.oní efekt c je dán výrazem
- x
kde
/roků/
Vm /Kčs/rek/ lv", (Kčs/rok/ x íi?ri ""~ p''. - ) li
/ICČS/
/Kčs/
/!/
je doba ekonomická životnosti investice
jsou tršb/ investice v T-tém roce provozu jsou veškeré náklady na provoz investice v roca T je sazbě re presentující pr°jn2rnou cenu finančních prostředků isou pořizovací náklady investice aktualizován-.; k fiatu jejího uvedení do .provozu
Ekonomicky nejyýlioaivíjží z porovnávaných investic má největší souhrnný firsrení efakt; v/jds-li tento efekt záporný, pak je investice nerentabilní* V případě porovnávání dvou nebo více investic které cesilhr.cu stejnii velikých tržeb je ekonomicky n e j vh od něj čí invest-ce P ^iniã:áixiír.ii vlastními nákició^/ výroby. Porovnávaná tyc^' jaderných elektráren jsou uvažovány pro tutéž elektrizační soustavu, bdělou v ní tedy mít i stejné zařazení f v důsledku toho i stejné průiaúrné roční využití instalovaného výkonu, stejné měrná tržby na jednotím čistého výkonu a tudíž rachou být mezi sobou porovnávány podle kriteria minimálních inarných 6ktaalisovaných výrobních nákladů. Poušitá metodika
- 4-
velmi dobře a názorně vystihuje veškeré společenské prostředky vynaložené na realizaci a provoz uvažované jaderné elektrárny s patřičným respektováním vlivu činitele času v němž jsou tyto prostředky vynakládány a tin umožňuje správné stanovení skutečných vlastních nákladů výroby proudu v uvažované elektrárně. Výpočet kriteria měrných aktus."* lis ováných výrobních nákladů je poměrně jednoduchý a umožňuje rozdělení nákladů n£ prakticky libovolný počet dílčích složek demonstrujících závažnost jednotlivých vlivů na výslednou hodnotu kriteria. Investiční a provozní složka měrných aktuslisováných výrobních nákladů je silně závislá na ročním vyučit:' instalovaného výkonu, takže v případě uvažování proměnného využití běhaní životnosti elektrárny - jak tomu bylo při zpracování v Energoprojektu (první až patnáctý rok provozu 7OCÒ hodin sa rok, šestnáctý až dvacátýpátý rok provozu 6000 hodin za rok) - je třeba počítat tyto náklady pro každé využití zvlášt, části investiční složky se počítají z výrazu
+ Sr /
C.
N kde C 1 /Kes/
/Kčs/MSh/
je pořizovací hodnota příslušné části investičnich nákladů
i / -/ S / -/
je roční úroková sazba je, odpisový součinitel pro dobu životnosti zaří~ zení r roků
N Aw/e/
je č i s t ý výkon elektrárnj r
h /hod/rok/ je průmarné roční využití instalovaného výkonu Výpočet et palivové slcžkj--závisí nt. způsobu výměny os liv, v reaktoru. z ru» Př. Při kampaňové výnóno paliva je palivová složka
výrazu
P =
kde
E
/Kčs/Mií/h/
a
G p a /Kčs/ jsou celkové náklady na palivo za celou dobu provozu elektrárny aktualisované k datu uvedení elektrárny do ppovozu# Krčené ceny přídavného paliva se započítává i cena první vsázky paliva a cena průměrné zásoby paliva v elektrárně.
je do 25 do
vaškerá elektrická energie dodaná elektrárnou sítě za celou dobu provozu (uvažovanou u nás let), aktualizovaná k datu uvedení elektrárny provozu.
při kontinuelní výměně paliva se palivová složka vypočte jako součet P = P-, + Pp + Po jehož položkami jsou : ná?£lady na přídavné palivo počítané z výrazu /Kčs/MlVh/
24 .' e . b
Náklady na nevyužité, palivo v reaktoru (jedná se o neuvolněnou tepelnou energii části paliva první vsázky plus o tepelnou energii ztracenou v neúplně vyhořelém palivu v reaktoru po «končení jeho životnosti) jsou počítány z výrazu
. c x. L
- sr/
N .h
/Kčs/Milh/
s náklady na průměrnou zásobu paliva v elektrárně C
pv -
t / 1 2
•
h . h" V uvedených výrazech / 4 / až / 6 / je : pv
/Kčs/tU/
/ - /
e b
/Mffd/tU/
K
/Kčs/tU/
cena paliva první vsázky
/tu/
váha uranu v první "vsázce paliva
h
/ ívlv/e / /hod/role/
t L
/měsíců/ /tU/rok/
a
cena palivového cyklu < čistá'účinnost elektrárny průměrná hloubka vyhoření paliva při rovnovážné vsázce součinitel udávající množství nevyužité tepelné energie jako poměrnou část energetického potenciálu první vsázky paliva
roční úroková sazba odpisový součinitel pro životnost r let čistý výkon elektrárny průměrné roční vyuãití instalovaného výkonu dobo provozu s průměrnou zásobou paliva roční spotřeba paliva
-
o
-
Části provozní a údržbové složky se počítají z výrazu R. = — ± x . N •h
/KčsAMh/
kde A. /Kčs/role/ jsou průměrné roční náklady příslušné složky. V příloze č. 1 je uveden přehled měrných aktualisovsných výrobních 'nákladu sedmi jad-erxiých'a juúné klasické elektrárny pro využití instalovaného výkonu 7000 hodin ze' rok, který byl vypočten popsaným způsobem. Přehltd byl převzat z /L - 4/. Z elektráren ekonomicky hodnocených v této studii se ukázaly ;:•.jako-nejvýhodnější elektrárny Candu, VVKR a SGHWR-334 Mtf. ••• 'Hozdíiy ekonomických Icriterií mezi nimi jsou tak malé, že je•:. jich pořadí může být podstatně ovlivněno nepřesností a neúplností použitých podkladů, závislostí ekonomických parametrů na velikosti energetických bloků a na jejich počtu na společném staveništi a pod. Proto nejvhodnější typ z těchto tří nejlepších lze vybrat pouze s přihlédnutím k mimoekonomickým vlivům, jak již bylo řečeno. Ze srovnání dále vyplývá, že elektrárna A 2 a z ní odvozené obe varianty elektrárny A3 naprosto nejsou schopné ekonomické konkurence se třemi uvedenými nejvýhodnějšími elektrárnami» Zatím co metodika ekonomického hodnocení jaderných elektráren je dnes již do značné míry propracována, podstatně 'mlhavější jsou naše znalosti potřebných výchozích údajů. Jedná se o několik desítek různých ekonomických a technicko-ekonomických parametrů nezbytných pro výpočet ekonomického kriteria. Patří k nim jak údaje čistě ekonomického charakteru jako procento zúročení finančních prostředků, způsob a výše zdanění elektráren, předepsané odvody do různých fondů atd., tak i údaje technicko-ekonomické jako souhrnný rozpočet investice a jeho rozdělení na jednotlivé roky realizace, ekonomická životnost zařízení, roční využití instalovaného výkonu, ceny a průměrné roční spotřeby použivaných druhů paliva -t provozních materiálů, povrchové a pitné vody, průměrné'roční náklady na opravy a údržbu investice, celkový počet zaměstnanců a jejich průměrná roční mzda, průměrné roční náklady na podnikovou režii, na pojištění investice o pod. i\edokonalá znalost výchozích údajů čistě ekonomického charakteru je bolestí celáho našeho národního hospodářství (svědčí o ní např. rok od roku diametrálně měněné a teoreticky nezdůvodněni požadavky na zúročení a zdanění investic), takže není specifickou vlastností ekonomiky jaderné energetiky o níž by zde bylo nutno podrobněji referovat. Velikost vlivu většiny technicko-ekonomických výchozích údajů na vlastní náklady výroby proudu zřetelně vyplývá z velikosti jim přímo úměrných položek přehledu měrných aktualizovaných -vlastních nákladů výroby v příloze č» 1.
7Podívejme ae ještě na problematiku stanovení alespoň některých nejvýznamnějších položek trochu podrobněji. Jak vyplývá z přílohy č. 1, největší část' měrných aktuaiisovaných vlastních nákladů tvoří u všech jaderných elektráren investiční složka, z níž opět největší podíl připadá na cenu teclmologúckáho zařízení a jeho montáže. Zatím co na ceny běžně vyráběných zařízení uváděné výrobními závody se můžeme v podstatě spolehnout, u zařízení nestandartních, s jejichž výrobou nejsou v závodech bu2 žádné nebo jen minimální zkušenosti, jsou nabídkové ceny v mnoha případech odhadovány bez řádného technologického rozboru jejich výroby a bez potřebné znalosti konstrukčního provedení, va snaze zajistit výiíi ceny aby podnik v žádném případě neprodělal a s plným vědomím toho, že u neobvyklého zařízení, které mnohdy není zcela technicky vyjasněno, jim velmi těžko bude nepřiměřenost ceny dokazována. Takovéto "skryté reservy" lze zpr&viãló1 cãbourat pouze postupně během realizace několika elektráren daného typu. Cenou, dobou montáže a ror^iěrností technologického zařízení jsou rozhodujícím způsobem ovlivněny všechny ostatní části investiční složky uvedené v příloze 2» 1 a náklady na náhradní díly, opravy a údrř.bu, do jisté míry pak všechny ostetiá dílčí položky. Káklody na jóderné palivo jsou ovlivněni' technologickými požadavky danéhc typu a konstrukce reaktoru, cenou uranového koncentrátu a dále podobně jako u nestundartrích zařízení úrovní znalosti technologie výroby a s ní související přesností cenových odhadů. Již z tohoto stručného nástinu problematiky správného stanovení některých nejdůležitějších výchozích údajů je zřejmé, že jejich odhady mohou být značně nepřesné a že je lze spolehlivá upřesňovat jedině postupně, během realizace několika prvních jaderných elektráreno
Použité podklady : L - 1 : Úloha jaderné energie v perspektivní energetické bilanci ÕSSR a výstavba jaderných elektráren v grafech. SSKAE Praha, červenec .1970. L - 2 L - 3 L - 4
Metody, a kriteria pro zjišíování ekonomické efeirtivnosti výstavby elektrisacni soustavy na úrovni perspektivních plánů«, EGU Praha, červen 1968. Podmínky SKT a SBČS pro provádění výběrového řízení investic z ledna 1968«, .Souhrnná srovnávací studie jednotlivých typů jaderných 'elektráren v československých podmínkách. EGP Praha, prosinec 1969»
Příloha 1 : Přehled měrných aktualisovaných výrobních nákladů při využití 7000 h/rok
A2
SGHWR
VVER
SGHWR
CANDU
316
334
2x387,5
500
600
76,68
28,65
31,78
32}04
-
15,65
11,24
9,37
Těžká veda Rozpočtová reserva Zbývající základ.prostředky Náklady nezahrnované dc ceny zákl .prostředků
9,27 6,46 10,62
4,68 3,99 7fl5
8,76
Úroky během stavby a zkoušek
28330__
Elektrárna MA!e
č i s t ý výkon
Technologické zařízení Stavební náklady
.i CT> I
Investiční složka celkem Kčiytoh Přídavní palivo Nevyužitá část paliva Zásoba paliva
Mazutová
A3(Bl.2)
A3(Cl.l!
2x484
2x500
2x501
18,74
53,03
5C,3S
8,58
6,86
10,68
10,r6
0 4,12 4-55
13,05 4,06 5,o9
0 2,44 4,51
11,47 6,37 5,97
155OO
11,83
5,06
9,09
4,40
4,54
4,91
14,17
J0,00_
16,73
9,04
24,8
155,74
81,71
64;99
89 s 25
45,99
116,92
73,91 2,66 2,22,
32,39
20,15 1,72 0,61
109,53 0 . 0-?l
53,84 2,78 1,62
2,78
70,79
33:06
56,25
. 22,48
109,76
56.24
46?45
4,6'J t>,98 3,S2 23,68 5,G3 1,97
3,26 3,93 3,63 10,27 1,95 1,05 4,54
1,71 2,58 0 10,55 3,24
2,89 2,10
1,13 0;92
2,71 2/13
2.44
5:70
Palivoví, sležka celkem Průmyslová a pitná voda Provozní materiály Dcpl novár.:' těikó vody Káhr\díly, opravy,údržba Mzdové ná'."1 idy Pojištění Podrr.I'ca r
9l,2C
41,0C
Vi
6;.01 t. ,17
0,9J
4-b0
Kč Kcs/'Æ h
290-84
149,40
145,07
161,30
o
7,11
5ř:r>
C
130,;«
1.2'/
2 i 09
1/1/ '.!°,
0,5ť 0.33
Ir 1 )!
18,19 2,17 1,59
20,02
I2 : r;c
34,1.;
3G.-28
13',75
!Gtí,Lr5
203,30
,12
6,SD
c &'
