TUUMAENERGIA TOOTMINE JA RADIOAKTIIVSETE JÄÄTMETE KÄITLEMINE

1. LINNADE JA VALDADE PÄEV 18. veebruar 2009 TUUMAENERGIA TOOTMINE JA RADIOAKTIIVSETE JÄÄTMETE KÄITLEMINE Andres Tropp Eesti Energia

2. EE elektritootmise portfelli CO2 intensiivsus võrreldes mõningate teiste Euroopa elektritootjatega kg/MWh

3. Eesti elektrimajanduse väljakutsed - Eesti elektritootmise pikaajalise majandusliku jätkusuutlikkuse tagamine - Keskkonnasõbralikumate (eelkõige CO2 kontekstis) tehnoloogiate juurutamine - Tootmisportfelli mitmekesistamine riskide hajutamise eesmärgil - Riigi energiajulgeoleku tagamine

4. Erinevate elektritootmise tehnoloogiate võrreldavad kulud Soome näitel

5. Tuumkütuse tooraine hinna dünaamika NB! 85% U ostu-müügi tehingutest ei tehta börsil vaid läbi müüja ja ostja otsekontaktide. Lepingud on pikaajalised (tavaliselt 3-5 a.). Lühiajalised hinnakõikumised operaatoreid seetõttu eriti ei mõjuta.

6. Elektrihinna sõltuvus kütuse hinnast

7. Uraani teadaolevad varud ja nende kaevandamine maailmas *Aastane tarbimine ca. 65 000 tonni IAEA, Uranium 2007: Resources, Production and Demand ("Red Book").

8. Eesti ja tuumaenergia? Majanduslikud stiimulid: - tuumaenergia on CO2 emissiooni vaba - Venemaa ei ole ühinenud ega kavatse ühineda EL CO2 kvoodikaubandusega, milline saab olema EL’i vastus sellele??? - Põhjamaad sõltuvad olulisel määral hüdro- ja tuumaenergiast - uued põlevkiviplokid on antud asjaolusid arvesse võttes riskantne investeering - sisuliselt on ainsaks CO2-vabaks alternatiiviks tuumaenergia kõrval riigi poolt subsideeritud taastuvenergia, kuid see on (veel) kallim ühiskonna jaoks - tuumakütuse hinna ja elektrihinna vaheline sõltuvus on üsna madal

9. Kui suur võiks olla Eesti tuumajaam? -Esmased uuringud näitavad, et 10 aasta pärast on võimalik ühendada Eesti elektrivõrgustikku maksimaalselt 1000 MW reaktor. Selle stabiilse töö tagamiseks tuleks ehitada valmis Estlink 2. -Optimaalne oleks keskmise suurusega (ca. 700 MW) jaama ehitamine, mille stabiilse koormamise saaks tagada Eesti enda vajaduste rahuldamise arvel. Koormuskestuse kõver 2007 aastal ja prognoos 2025 aasta kohta 800 MW

10. Etapiviisiline võimsuste lisamine võimaldab kapitalikulusid ja riske vähendada 5000 4000 3000 4 x 335 MWe 2000 SMR Construction 1000 Revenue (US$ million) SMR4 SMR3 SMR2 SMR1 0 Max Cash Outlay = $0.7B -1000 Max Cash Outlay = $2.7B -2000 1 x 1340 MWe -3000 LR Construction -4000 0 3 6 9 12 15 18 21 24 Years From Start of Construction Allikas: Westinghouse Electric

11. Tehnoloogilised aspektid -Optimaalset lahendust toetavaid uue põlvkonna (3+ põlvkond) reaktoreid praegu turul saadaval ei ole. Samas mõned sellised on praegu litsentseerimise-eelses faasis. -IRIS - maailmas enim tuntud surveveereaktori tehnoloogia esindaja. Arendust juhib Westinghouse Electric (USA). -Võimsus: 335 MWe -Planeeritav ehitusaeg: 3 aastat -Koostootmise võimalus

12. Radioaktiivsete jäätmete klassifikatsioon ja nende tavapärased mahud - Madala radioaktiivsusega jäätmed (tööriided, tööriistad, filtrid, radioaktiivselt saastatud puhastusvesi, primaartsirkulatsiooni torustikust tulenev vesi jms.). - Keskmise radioaktiivsusega jäätmed (keemiliselt saastatud muda primaartsirkulatsiooni torustikust, tuumajaama dekomissioneerimisega kaasnevad saastatud materjalid ja seadmed). 1000 MW reaktor tekitab aastas ca. 250 m3 madala ja keskmise radioaktiivsusega jäätmeid, mille mahtu on töötlemise teel võimalik kordades vähendada - Kõrge radioaktiivsusega jäätmed (kasutatud tuumakütus). 1000 MW reaktor tekitab aastas ca. 20 m3 kõrge radioaktiivsusega jäätmeid. Kui kasutatud tuumkütus taaskasutamise eesmärgil ümber töödelda väheneb jäätmete maht ca 3 m3 aastas.

13. Radioaktiivsete jäätmete käitlemine - Jäätmete teke tuumaenergeetikas on möödapääsmatu, kuid nende mahtu on olemasolevate tehnoloogiate oskusliku kasutamise korral võimalik kordades vähendada. Seega on vajalik efektiivse, jäätmete mahtude vähendamisele suunatud strateegia väljatöötamine - Kõrge radioaktiivsusega jäätmete osas sõltub palju sellest, millist tuumkütuse tsükli varianti eelistatakse (suletud või avatud tsükkel) - Arvestades tuumaenergeetika populaarsuse kasvu ei saa avatud tsükli sarnane tuumkütuse materjali raiskamine lõpmatult jätkuda, sest uraani nõudluse kasv tingib uraani hinna tõusu maailmaturul

14. Tuumaenergeetika “uuestisünd” arvudes http://www.spiegel.de/international/spiegel/0,1518,460011,00.html

15. Tuumkütuse avatud vs. suletud tsükkel läbi aegade 1960-1980 → kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemisest saadud uraani ja plutooniumi väärtus ületas ümbertöötlemise kulusid, mistõttu oli ümbertöötlemine kasumlik 1980-2010 → kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemisest saadud uraani ja plutooniumi väärtus jäi alla ümbertöötlemise kuludele. Ümbertöötlemise eesmärgiks oli jäätmete mahu vähendamine 2010-2040 → prognoos: 1980-2010 trend murdub. Kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemisest saadava uraani ja plutooniumi väärtus hakkab ületama ümbertöötlemise kulusid 2040 → prognoos: kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemisest saadava uraani ja plutooniumi väärtus ületab ümbertöötlemise kulusid. Tänased kasutatud tuumkütuse varud (kõrge radioaktiivsusega jäätmed) muutuvad väärtuslikuks tooraineks.

16. Eesti võimalik radioaktiivsete jäätmete käitlemise strateegia - tuumajaama käikuandmisel peab jaam olema varustatud madala ja keskmise radioaktiivsusega vedelatest jäätmetest radionukliidide eraldamise seadmetega - ca. 5-15 aastat peale tuumajaama käiku andmist tuleks ehitada madala ja keskmise radioaktiivsusega jäätmete tahkestamise ja konserveerimise seade - ca. 25-35 aastat peale tuumajaama käikuandmist tuleks tuumajaama territooriumile ehitada madala ja keskmise radioaktiivsusega jäätmete hoidla. Soovitavalt maa-alla (ca. 50-100 m), võimalik ka maapeale. - kasutatud tuumkütus tuleks esmalt panna ca 20 aastaks vahehoidlasse jahtuma. Siis tuleks lähtudes tuumkütuse turu olukorrast: -- saata kasutatud tuumkütus ümbertöötlemisele või; -- tagastada/müüa kasutatud tuumkütus kütuse tarnijale/tootjatele - juhul, kui kasutatud kütust tagastada/müüa ei õnnestu tuleks ca. 40-50 aastat peale tuumajaama käikuandmist ehitada kasutatud tuumkütuse ja/või selle töötlemise jääkide tarbeks tugeva aluskorra kivimitesse (ca 400 m sügavusse) nende alaliseks hoiustamiseks hoidla. Kasutatud tuumkütuse ümbertöötlemise korral oleks jäätmete maht oluliselt väiksem ja hoidla rajamise kulud samuti väiksemad. Soovitav on hoidla rajada tuumajaama territooriumile madala ja keskmise radioaktiivsusega jäätmete hoidla edasiarendusena. - peale tuumajaama sulgemist (ca. 60 aastat peale käikuandmist) tuleks madala ja keskmise radioaktiivsusega jäätmete hoidlat laiendada tuumajaama lammutamisel tekkivate radioaktiivsete jäätmete ladustamise jaoks. NB! Hinnanguliselt moodustab radioaktiivsete jäätmete käitlemise ja tuumajaama dekomissioneerimise kulu ca 15% elektri hinnast

17. Tuumaelektrijaama SWOT Tugevused - Võimaldab toota elektrienergiat pika aja vältel stabiilse, ettearvatava ja konkurentsivõimelise hinnaga - Tuumaelektrijaamas elektrienergia tootmine on CO2 emissiooni vaba Nõrkused -Oskusteave ja seadusandlus tuumaenergeetika valdkonnas on tänasel päeval Eestis väga piiratud - Suur investeeringu maht Võimalused - Võimalus vabaneda Euroopa ühe suurima saastaja (CO2 kontekstis) mainest - Suhteliselt vähene sõltuvus energiakandjate hinnatõusust maailmaturul • Ohud • Tegemist suure tootmisüksusega, mille väljalangemine võib oluliselt mõjutada Eesti elektrivarustust • - EL’i kliima ja energiapoliitika jätkusuutlikkus (CO2 kvoodikaubanduse püsivus)