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.