Ocena finančnih in varnostnih tveganj, povezanih z uvozom jedrskega goriva
Jedrski gorivni cikel
Jedrski gorivni cikel je izraz, s katerim opisujemo ravnanje z jedrskim gorivom, pridobivanje osnovnih surovin, predelavo v jedrsko gorivo in ravnanje z izrabljenim jedrskim gorivom po njegovi uporabi v jedrski elektrarni. Jedrski gorivni cikel je sestavljen iz dveh delov:
- jedrski gorivni cikel pred uporabo jedrskega goriva v jedrski elektrarni
- jedrski gorivni cikel po uporabi jedrskega goriva v jedrski elektrarni.
V vsakem jedrskem reaktorju je prisotno jedrsko gorivo, ki v veliki večini primerov vsebuje uran (izjemoma tudi umetni element plutonij). Gorivo je narejeno iz obogatenega urana, pri katerem je s posebnimi metodami delež izotopa U-235 povečan nad naravno vrednost, tako da omogoča vzdrževanje nadzorovane verižne jedrske reakcije.
Zaloge urana
Vire urana delimo na:
- Identificirani viri – vključujejo zanesljivo zagotovljene vire (RAR) in ocenjene vire (IR)) se nanašajo na nahajališča urana, ki so določena z neposrednimi meritvami.
- Neodkriti viri – o njihovem obstoju se predvideva na podlagi geološkega znanja o prej odkritih nahajališčih in regionalnem geološkem kartiranju.
- Konvencionalni viri – viri, iz katerih je mogoče pridobiti uran kot glavni produkt ali pomemben stranski produkt.
- Nekonvencionalni viri – viri, iz katerih je uran mogoče pridobiti le kot manjši stranski produkt.
Na dan 1. januarja 2021 je bilo v svetu operativnih skupno 442 komercialnih jedrskih reaktorjev v 31 državah, 52 reaktorjev pa je bilo v gradnji. Letna svetovna potreba po uranu je v letu 2020 znašala približno 60.100 tU.
Prihodnje potrebe po naravnem uranu
Napovedi razvoja kapacitet jedrskih elektrarn in potreb po uranu kažejo na dolgoročno rast. V scenariju nizke rasti je predvideno, da bodo ostale globalne jedrske kapacitete enake do leta 2040 (od 390 GWe na začetku leta 2021 do okoli 394 GWe do leta 2040), v scenariju visoke rasti kapacitete narastejo na 677 GWe. Povprečne zahteve po uranu znašajo 160 tU/GWe/leto.
Ponudba urana v EU
Dobava naravnega urana v EU prihaja iz različnih virov. Kazahstan, Niger in Kanada so bile v letu 2022 tri največje države dobaviteljice naravnega urana, ki so skupaj prispevale 74,2 % celotne količine.
Zaloge naravnega urana v EU
Na koncu leta 2022 so zaloge ekvivalenta naravnega urana v lasti jedrskih elektrarn v EU znašale 35.710 tU. Na podlagi povprečnih letnih bruto zahtev EU po uranu za reaktorje (12.417 tU na leto) so zaloge urana zadostne za obratovanje jedrskih reaktorjev v EU v povprečju za 3 leta. Vse jedrske elektrarne ali njihovi lastniki v EU vzdržujejo zadostno količino zalog za najmanj eno ponovno nalaganje.
Ekonomika jedrskega goriva
Jedrsko gorivo predstavlja v primerjavi z elektrarnami na tekoča, plinasta ali trdna fosilna goriva relativno majhen delež stroškovne cene električne energije. Cena jedrskega goriva je odvisna od večjega števila parametrov: cene urana, tj. rumene pogače (U3O8), cene postopka konverzije, cene obogatitve in cene izdelave jedrskega gorivnega elementa. Vsi našteti dejavniki so podvrženi tržnim nihanjem in se spreminjajo.
Ob upoštevanju vseh dejavnikov, ki vplivajo na ceno goriva, je ocenjeno, kako predvidene ali nepredvidene spremembe cen goriva vplivajo na pričakovano stroškovno ceno JEK2.
Analiza je pokazala, da tudi +/- 50 % sprememba cene jedrskega goriva obdrži stroškovno ceno JEK2 v intervalu med 40 – 50 EUR/MWh, kar pomeni, da je stroškovna cena JEK2 precej neobčutljiva na potencialno veliko nihanje cene jedrskega goriva.
Tveganja glede varnosti oskrbe z jedrskim gorivom
Sloveniji zagotavlja zanesljivo oskrbo z jedrskim gorivom njeno članstvo v skupnosti Euratom, ki je bila ustanovljena za koordinacijo programov miroljubne uporabe jedrske energije. Eden temeljnih ciljev združenja Euratom je vsem uporabnikom v EU zagotavljati redno in enakopravno dobavo jedrskega goriva in drugih jedrskih materialov, ki vključuje tudi nadzor nad materiali. Slovenija je tudi članica Mednarodne agencije za jedrsko energijo (IAEA), kar ji daje trden mednarodno-pravni položaj v odnosih z drugimi jedrskimi državami in prav tako z vidika dobave goriva.
V sedanjem času nepredvidljivih sprememb v državah dobaviteljicah ključnih fosilnih goriv je mogoče trditi, da je oskrba z jedrskim gorivom bistveno bolj zanesljiva, ker so uranova ruda, tehnologije predelave in obogatitve ter izdelava gorivnih elementov na razpolago v politično stabilnih državah sveta.
Gorivo, ki ga je potrebno vstaviti v jedrski reaktor za proizvodnjo jedrske toplote v celotnem 18-mesečnem ciklu, v primeru NEK znaša manj kot 50 ton in ga lahko brez logističnih težav pripeljejo v dveh standardnih transportnih kontejnerjih po cesti, po železnici ali celo po zraku. Ker lahko na lokacijo elektrarne pripeljejo gorivo več mesecev ali celo let pred časom za menjavo goriva, je mogoče na lokaciji jedrske elektrarne po potrebi zagotoviti gorivo za več let neprekinjenega obratovanja.
Zaključek
Na svetovni ravni so na voljo zadostne zaloge urana za podporo nadaljnji uporabi jedrske energije ter za pomembno rast jedrskih kapacitet za proizvodnjo električne energije in druge namene (npr. toplota, proizvodnja vodika). Glede na trenutne letne potrebe po uranu, ki znašajo okoli 60.000 tU, identificirani viri zadostujejo za več kot 130 let. Če bi izkoriščali vse konvencionalne vire, bi se ta čas podaljšal na približno 250 let.
V prihodnjih desetletjih je pričakovati, da bodo cene urana rastle zaradi povečane potrebe po jedrski energiji. To bo spodbudilo pridobivanje virov, ki se trenutno še ne izplačajo. Proizvodnja in dobava urana zato nista vprašljiva. Kljub možnim spremembam v vseh stroških, ki določajo ceno jedrskega goriva, pa je iz izdelane občutljivostne analize razvidno, da tudi potencialne velike spremembe v končni ceni jedrskega goriva ne bodo bistveno vplivale na stroškovno ceno jedrske elektrarne JEK2.
