PES: Heleď, tohle není vůbec triviální úloha. Jak bys to chtěl přesně porovnávat? Musel bys do toho zahrnout všechny OZE zdroje - vítr, vodu (včetně moře), slunce a najít nějaký společný indikátor.
Porovnat množství materiálních zdrojů potřebných k výstavbě jednoho bloku jaderné elektrárny s výrobou solárních panelů a stavbou větrných turbín je komplexní úkol, který závisí na mnoha faktorech, jako jsou technologie, design, lokalita a životnost zařízení. Existuje několik studií a analýz, které se zabývají touto problematikou prostřednictvím životního cyklu energie a materiálových nákladů jednotlivých zdrojů energie.
Materiální náročnost jaderných elektráren:
- Stavební materiály: Jaderné elektrárny vyžadují značné množství betonu a oceli pro konstrukci reaktoru, ochranných obalů a další infrastruktury. Jednotlivý blok může potřebovat několik set tisíc tun betonu a desítky tisíc tun oceli.
- Technologické komponenty: Vysoce specializované komponenty, jako jsou reaktorové nádoby, parogenerátory a turbíny, které vyžadují speciální materiály odolné vůči vysokým teplotám a radiaci.
- Dlouhá výstavba: Výstavba jaderných elektráren trvá zpravidla 5–10 let, což přispívá k vyšším investičním nákladům.
Materiální náročnost solárních panelů a větrných turbín:
Solární panely:
- Fotovoltaické články: Vyrobeny převážně z křemíku, ale také z dalších materiálů, jako jsou stříbro a hliník.
- Instalační struktury: Ocel a hliník pro rámy a podpěrné konstrukce.
- Množství materiálu na jednotku výkonu je nižší než u jaderných elektráren, ale k vyrovnání stejné produkce energie je potřeba větší instalovaný výkon kvůli nižšímu využití kapacity.
Větrné turbíny:
- Konstrukční materiály: Ocel, beton (pro základy) a kompozitní materiály pro lopatky (např. sklolaminát, uhlíková vlákna).
- Generátory a převodovky: Obsahují kovy jako měď a někdy vzácné zeminy pro permanentní magnety.
- Materiálová náročnost na jednotku výkonu je nižší než u jaderných elektráren, ale podobně jako u solárních panelů je potřeba větší instalovaný výkon.
Studie a srovnání:
- Analýzy životního cyklu (LCA): Studie hodnotící celkové materiálové a energetické náklady od výrobypřes provoz až po likvidaci.
- Energetická návratnost (EROI): Měří poměr mezi energií vyrobenou během životnosti zařízení a energií potřebnou pro jeho výrobu a provoz.
- Emisní náklady: Zahrnují materiály a procesy spojené s výstavbou a provozem zařízení.
Finanční srovnání:
Investiční náklady:
- Jaderné elektrárny: Vysoce kapitálově náročné; investiční náklady mohou dosahovat miliard eur za blok o výkonu kolem 1 GW.
- OZE (solární a větrné): Nižší investiční náklady na jednotku instalovaného výkonu, ale vyšší variabilita výroby vyžaduje větší celkový instalovaný výkon a případně investice do akumulace nebo záložních zdrojů.
Provozní náklady:
- Jaderné elektrárny: Nižší provozní náklady na palivo, ale vyšší náklady na údržbu a bezpečnost.
- OZE: Nízké provozní náklady, ale mohou vzniknout náklady spojené s údržbou většího počtu zařízení.
Kolik OZE lze postavit za cenu jednoho bloku jaderné elektrárny?
Příklad: Pokud výstavba jaderného bloku o výkonu 1 GW stojí kolem 5 miliard eur, za tuto částku je možné instalovat:
- Solární elektrárny: Při ceně přibližně 1 milion eur za MW instalovaného výkonu lze postavit kolem 5 GW solárních elektráren. Avšak kvůli nízkému koeficientu využití (např. 15 %) by reálná produkce energie byla výrazně nižší.
- Větrné elektrárny: Při ceně kolem 1,5 milionu eur za MW lze postavit přibližně 3,3 GW větrných elektráren. S vyšším koeficientem využití než u solárních (např. 30 %) je produkce energie stále variabilní.
Závěry:
- Náhrada jednoho jaderného bloku OZE: K vyrovnání stabilní produkce energie z jaderné elektrárny je potřeba mnohem většího instalovaného výkonu v OZE, spolu s řešením pro akumulaci energie nebo záložními zdroji.
- Materiální zdroje: Celkové množství materiálů může být u OZE vyšší, pokud zohledníme množství zařízení potřebných k dosažení stejné produkce energie.
Dostupnost studií:
- Mezinárodní energetická agentura (IEA) a Světová jaderná asociace (WNA) publikují analýzy a zprávy o nákladech a materiálové náročnosti různých zdrojů energie.
- Výzkumné instituce a univerzity často provádějí srovnávací studie založené na analýzách životního cyklu.
Poznámky:
- Aktuality: Údaje o nákladech a materiálových nárocích se mohou měnit s technologickým pokrokem, změnami cen materiálů a politikami podpory jednotlivých zdrojů energie.
- Lokalita a podmínky: Efektivita a náklady OZE jsou silně ovlivněny geografickými a klimatickými podmínkami.