Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
1
Fukushima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti Ing. Ivan Beneš, CityPlan spol. s r.o. 23. zasedání ČNV ONK, 24.3.2011
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Obsah presentace
2
• Fukushima • Libye • Globální rizika • Snižování následků katastrof v oblasti energetiky
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Havárie jaderné elektrárny Fukushima Japonsko 11.3.2011
3
Nejvěrohodnější zdroje: Japan Atomic Industrial Forum http://www.jaif.or.jp/english/ Státní úřad pro jadernou bezpečnost http://www.sujb.cz/
Dopad zemětřesení na jaderné elektrárny v postižené oblasti Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
• Způsobilo havárii či nehodu u 64% zasažených JE
4
Odolnost japonských jaderných elektráren v oblasti postižené zemětřesením 11.3.2011 14 12
6 Fukushima Daichi 4 Fukushima Daini 3 Onagawa 1 Tokai
5
10 5
8 6
Daini 3, Onagava, Tokai
3
4 2
bezpečně odstavené
5 4
3
0 bloky v zasažené oblasti
bloky v provozu
Daiichi 4,5,6
0 2 1 bloky mimo provoz
vážná nehoda Daiichi 5,6 Daini 1,2,4
vážná havárie s únikem RA Daiichi 1,2,3,4
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Katastrofy jsou výsledkem koincidence bezpečnostních (nešťastných náhod)
5
Jsou ztrojené systémy dostačující?
Skoronehody Mezery a slabá místa
Koincidence způsobí poruchu
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
BWR 4 bariéry úniků RA
6
4. bariéra
3. bariéra
Pramen. SÚJB
1. bariéra 2. bariéra
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
3 způsoby chlazení
7
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Proč je důležité chlazení jaderného reaktoru
8
• I po přerušení řetězové reakce se v reaktoru uvolňuje velké množství tepelné energie • Teplo při ztrátě chlazení vede k přeměně vody na páru a ke zvýšení tlaku v nádobě reaktoru • RosteRoste-li teplota nad 800° 800°C dochází oxidací povlaku článků (zirkonia) k vývoji vodíku – hrozí výbuch • Při vysokém tlaku v nádobě reaktoru se přepouští pára do kontejnmentu a následně do budovy reaktoru a následně do ovzduší • Co se vypouští ven záleží na stavu paliva v aktivní zóně. Dokud zůstává těsné je radiace minimální. • PokračujePokračuje-li nepříznivý scénář, palivo se začne tavit při 27002700-2800 2800°°C
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Proč je důležité chlazení vyhořelého paliva
9
• I vyhořelé palivo umístěné v bazénu uvolňuje velké množství tepelné energie • Ztráta chlazení v bazénu vyhořelého paliva může vést k dehermetizaci palivových proutků • V cestě není žádný primární kontejnment kontejnment,, jen reaktorová budova (Fukushima (Fukushima)) • Při jejím porušení (jako u bloku 4) se radiace dostává přímo do atmosféry
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Poučení a otázky pro budoucnost
10
• Je praxe dochlazovacích systémů dostatečná? Jejich část bývá vytažena mimo areál elektrárny. • Vyžaduje užití přepracovaného paliva MOX vyšší konstrukčně vyšší stupně zabezpečení JE? • Kolik bezpečnostních systémů máme vlastně mít a jak se projeví zvýšení jejich počtu ? • Jaderná energetika a nestabilní svět – komu lze tuto nebezpečnou a zneužitelnou technologii svěřit do rukou?
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Rozhodnutí o budoucnosti jaderné energetiky bude vždy politikum
11
• Jaderné elektrárny jsou dimenzovány na projektovou havárii – nejhorší možný případ shody náhod, která se má předpokládat • Nadprojektová havárie je událost, která jde za hranici našich předpokladů
• Může nastat nadprojektová havárie s únikem RA? • Její pravděpodobnost je velmi nízká, ale vždy >0 • Přes všechny bezpečnostní systémy zbytkové riziko zůstává. Jsme ochotni jej akceptovat? • Jsme jako společnost, provozovatel, vláda, ochotni nést riziko nadprojektové havárie? Nebo chceme věřit, že příští nadprojektová havárie již není možná?
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Prvé přehodnocení bylo po TMI, druhé po Černobylu, co přijde po Fukušimě Fukušimě? ?
12
26.4.1986 Černobyl, Ukrajina
11.3.2011 Fukushima, Japonsko 28.3.1977 Three Mile Island, USA
22.2.1977 Jaslovské Bohunice, ČSSR* 1969, 1980 Saint Laurent, Francie 3.1.1961 Idaho Falls, USA 7.12.1975 Greiswald, NDR *) Na některým místech řeky Dudváh byly zjištěny hodnoty radiace ve výši srovnatelné s okolím Černobylu v době jeho evakuace. Kontrola v roce 1990: intenzita radiace 20-násobek přirozené úrovně. Ve vrtech ve spodní vodě nalezena velká koncentrace radioaktivního tritia až 11 000 000 Bq/l (norma pro pitnou vodu činí 700 Bq/l, pro ostatní vody 5 000 Bq/l
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Obsah presentace
13
• Fukushima • Libye • Globální rizika • Snižování následků katastrof v oblasti energetiky
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Konflikt rostoucí populace a disponibilních zdrojů (energie, vody potravin)
14
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
4 energetická „hřiště“ a jejich „sudí“ „sudí“ Prožíváme tvrdý zápas o zdroje
15
Rada bezpečnosti
G 20 ?
(národní) IZS
Směrnice EU
Vojenské doktríny
Zahraniční politika
Krizové řízení
Liberalizovaný trh
240/2000 Účast v misích
Civilní nouzové plánování
Diplomacie
406/2000 406/2006
241/2000 239/2000
Podnikání v energetice
458/2000 91/2005
Zajištění přístupu ke zdrojům primárních nosičů energie Zajištění dopravních cest Zábrana nukleární proliferace
Objekty kritické infrastruktury
Integrovaný záchranný systém
Podnikání v energetice
Ústřední důležitost pro sílu moderních armád má ropa
Kontinuita činnosti
Minimalizace ztrát v území
Maximalizace zisku
Rozsah zprávy „Pačesovy komise“ (6. kapitola)
Regulované oblasti ?
Trh ?
16
Zásoby
milard barelů/miliard barelů za rok
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Energetická „setrvačnost“ z vlastních zásob je ukazatelem „energetické převahy“ Je to poměr vlastní zásoby / spotřeba (roky) Spotřeba
80 70
Energetická setrvačnost ukazuje na politické cíle: kdo potřebuje zdroje dobývat a kdo bránit
60 50 40 30 20 10 0 Evropa (2,9 roků)
USA (3,9 roků)
Čína (5,4 roků) Rusko (80,6 roků)
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Budoucnost je v řešení čtyřčlenky mezi klíčovými hráči (Vojna a či mír?) mír?)
17
Mír
Vojna Válečný konflikt o zbývající zdroje bude mít charakter asymetrické gerilové války s teroristickými útoky na kritickou infrastrukturu, včetně třeba vyřazení méně chráněných EU chladících okruhů JE
Rusko
Írán
Mírová spolupráce povede k rozšíření OZE, decentralizovaných zdrojů a k dálkovým přenosům elektřiny, uvolní cestu ke čtvrté generaci množivých reaktorů
USA
Čína
Víra nemůže být strategií, musíme být připraveni na vše
Země s největšími zásobami ropy – místa potenciálních konfliktů Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Libye má 8.-9. největší zásoby na světě Náklady na těžbu jsou velmi nízké (~ 1$/bbl)
18
Země vymykající se kontrole velmocí
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Sociálně složité systémy (naše západní civilizace) závisí na přebytku energie
19
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Průmyslová společnost potřebuje průměrnou EROEI nejméně 4:1
20
EROEI Libyjské ropy je 100:1 Střední Východ
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Kvůli poklesu EROEI bude pokles disponibilní fosilní energie rychlejší, než si lidé myslí
21
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
22
Střet zájmů při zajišťování energetických zdrojů a surovin je i v Africe. Existují úvahy, že součástí obsazení Libye je vytlačení vlivu Číny z Afriky Je otázkou, zda nebude Čína naopak vítězem.
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Proč Libye? Národní ropná společnost je 25. nejbohatší společnost na světě
23
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
85% exportu jde do Evropy
24
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Energetická bezpečnost a schizofrenie západní spotřební společnosti
25
• Kde a jak získat potřebnou energii?
Obsazením zemí bohatých na ropu? Lze tyto války vyhrát?
Přátelením se s diktátory? Drahá ropa posiluje jejich sílu a bohatství!
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Možné důvody nejednotnosti k rezoluci OSN
26
• USA váhaly, jsou angažovány v Afganistanu a Iráku. Je další směr zájmu Írán a Venezuela? • Rusko se zdrželo, nepotřebuje cizí zdroje • Čína se zdržela: když se dva perou třetí se směje • Německo se zdrželo, akce v Libyi ohrožuje projekt DESERTEC (zásobování Evropy elektřinou ze Sahary; možná je i poučeno z neúspěchu v 1. a 2. světové válce)
• Vedle Kadáfího tak může být druhým poraženým Evropská Unie (k radosti svých ekonomických konkurentů)
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Hypotetická kombinace Fukushima x Libye
27
• Bez vojenského obsazení ropného území Libye nemá současná vojenská akce smysl • Asymetrický konflikt tak povede ke gerilové válce a teroristickým útokům v zemích útočníků • Vzhledem totální k závislosti západní společnosti na elektřině může být Francie zasažena útoky na vnější systémy chlazení svých JE (vnější el.vedení a zdroje chladící vody, zásobovací cesty nafty pro dieselgenerátory dochlazovacích systémů, sídliště personálu JE) • Protože je Francie zásobena ze 75% z JE a současně je největším exportérem, dojde ke zhroucení evropské elektrizační soustavy UCTE • Následuje nedostatek energie, energie, vody, potravin a potenciálně i zamoření RA (vzduchu, vody, půdy)
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Obsah presentace
28
• Fukushima • Libye • Globální rizika • Snižování následků katastrof v oblasti energetiky
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
7 největších rizik v příštích 10 letech
29
Environmentální: Klimatická změna
Ekonomická: Fiskální krize Extrémní cena energie
Zdroj: 2011 World Economic Forum
Společenská: Ekonomická nerovnost Dostupnost pitné vody
Globální: Selhání globálního vládnutí Geopolitický konflikt
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Vzájemné závislosti
30
Klastr ekonomické nerovnováhy
Klastr nelegální ekonomiky
Klastr klimatické změny
Zdroj: 2011 World Economic Forum
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
3 významné rizikové klastry
31
• Klastr ekonomické nerovnováhy
• Klastr nelegální ekonomiky
• Klastr vodavoda-potraviny potraviny--energie
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Klastr energieenergie-voda voda--potraviny
32
i extrémní meteorologickohydrologické jevy
Zdroj: 2011 World Economic Forum
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Zajištění základních potřeb v příštích 10 letech nebude vůbec samozřejmostí
33
Potřeba seberealizace
Potřeba uznání
Potřeba lásky a sounáležitosti Potřeba bezpečí: jistoty, stálosti, pořádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu Fyziologické potřeby: vzduchu, přiměřené teploty, vody, potravin, spánku a odpočinku, vyhnutí se bolesti
Základní potřeby pro přežití základní role státu a cíle HOPKS
Abraham H. Maslow - hierarchie lidských potřeb
HOPKS = Hospodářská opatření pro krizové stavy
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Obsah presentace
34
• Fukushima • Libye • Globální rizika • Snižování následků katastrof v oblasti energetiky
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Domino efekt mohou iniciovat přírodní katastrofy (a jsou to učebnice pro teroristy)
35
• Zemětřesení 11.3.2011 • • Tsunami •
Není účelné diskutovat o tom, zda Evropu zasáhne zemětřesení či tsunami, ale zda ztráta chlazení může nastat třeba i z jiných příčin
• Jaderná havárie v důsledku ztráty chlazení • • Nedostatek energie, vody, potravin, kontaminace vzduchu, půdy, vody, potravin • • Nedostatek základních lidských potřeb
Naše Achilova pata Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Koincidence poruch
36
Selhání globálního vládnutí
Přemnožené lidstvo
Změna klimatu
Zločinnost, deprivace
Konečnost zdrojů
Konflikty o zdroje
Migrace Extrémní jevy
příčiny dopady
Teroristické akce
Guerillové akce
Vojenské akce
Narušení dodávek způsobí sociální nepokoje, které neviditelná ruka trhu neřeší
Energie, voda, potraviny
Fyziologické potřeby: potřeba kyslíku, přiměřené teploty, tekutin, potravin, pohybu, spánku a odpočinku, vyhnutí se bolesti, ...
Může být permakultura vhodným prostředkem k omezování účinků katastrof?
Potřeba bezpečí: jistoty, stálosti, spolehlivosti, struktury, pořádku, pravidel a mezí, osvobození od strachu, úzkosti a chaosu Potřeba sounáležitosti
Potřeba uznání Potřeba seberealizace
Asi by nás měla zajímat nejen budoucnost podniků, kde pracujeme, ale i našich rodin
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
Energetická bezpečnost
37
Potřeba sociální přijatelnosti
Hladomory byly způsobeny hlavně tím, že selhaly distribuční cesty od zásob k potřebným
Potřeba environmentální přijatelnosti Potřeba ekonomické přijatelnosti Potřeba energetické bezpečnosti (kontinuity zásobování)
Potřeba přístupu k primární energii
Konkrétní cíle a úkoly SEK zmírní dopady i v případě potenciálních černých scénářů Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
• Cílové hodnoty:
38
― „Vybudovat řídící systémy a propojení zajišťující ostrovní napájení elektřinou všech aglomerací nad 50 tisíc obyvatel.“ ― „Implementovat účinné nástroje pro zamezení šíření poruch a řízený přechod do ostrovních subsystémů a zabezpečit nezávislou schopnost startu ze tmy jednotlivých ostrovů.“
• Rozvoj distribučních soustav (CityPlan nabízí využití výsledků VaV VaV)) ― „Zabezpečit schopnost DS v případě rozpadu přenosové sítě pracovat střednědobě v ostrovních provozech a zajistit minimální úroveň dodávek elektřiny nezbytnou pro obyvatelstvo a kritickou infrastrukturu.“ ― „V této souvislosti zajistit aktualizaci územních energetických koncepcí krajů tak, aby směřovaly k zabezpečení schopností ostrovních provozu v havarijních situacích.“ ― „Vytvořit podmínky pro účast tepláren při vytváření krajských územních koncepcí a zabezpečení jejich úlohy v ostrovních provozech jednotlivých oblastí v havarijních situacích.“
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
VaV projekt 2A 2A--1TP1/065: organizace a odpovědní řešitelé
39
CITYPLAN Ivan Beneš
T-SOFT Jaroslav Pejčoch
ViP Jaroslav Rosa
EGÚ Č. Budějovice František Mejta
AF MEACONT Ladislav Švarc
• VaV projekt 2A 2A--1TP1/065: Zvýšení odolnosti distribuční soustavy proti důsledkům dlouhodobého výpadku přenosové soustavy ČR s cílem zvýšení bezpečnosti obyvatel
• Tento projekt je realizován za finanční podpory z prostředků státního rozpočtu prostřednictvím Ministerstva průmyslu a obchodu v rámci programu „Trvalá prosperita“
Fukušśhima a Libye z pohledu energetické bezpečnosti
CityPlan spol. s r.o.
40
Kontakt:
Ing. Ivan Beneš
Adresa:
Jindřišská 17, 110 00 Praha 1
tel.:
420 - 221 184 205
mobil:
420 - 603 261 470
fax:
420 - 224 922 072
e-mail:
ivan.benes@ ivan.benes @cityplan.cz
www:
http://www.cityplan.cz http://www. cityplan.cz