Vladimír Wagner: U energetických zdrojů je vždy důležité srovnání
Srovnání škod
Zemětřesení a následné cunami, které způsobilo havárii jaderné elektrárny Fukušima I, bylo nejsilnějším známým v Japonsku a patří mezi pět nejsilnějších na světě. Jeho důsledkem je téměř 20 000 mrtvých a pohřešovaných. Na druhé straně havárie jaderné elektrárny nemá žádnou lidskou oběť a ani zdravotní újmu. Je pochopitelné, že evakuace a nutnost dlouhodobějšího opuštění svých domovů je pro obyvatele značně stresující a je velkým zásahem do jejich životů. Ovšem jiné následky cunami jsou nesrovnatelně horší.
Jako příklad může posloužit město Minami-Sanriku, které bylo zničeno z 95 % vlnou cunami. Vydržely jen nejvyšší budovy a z původních více než 19 000 obyvatel přežila jen polovina. První dny po cunami bylo okolo 9 500 lidí mrtvých nebo pohřešovaných. Do léta pak bylo potvrzeno přes 1200 obětí. Nejméně 31 z 80 evakuačních center určených pro případ cunami bylo vlnou úplně zaplaveno. Tato oblast byla zasažena pouze zemětřesením a vlnou cunami a leží daleko od jaderné elektrárny Fukušima I.
Ovšem i v samotné nyní zakázané zóně kolem elektrárny byly lidé reálně postižení daleko tvrději přímo vlnou cunami. Jako příklad může sloužit město Minami-Soma jehož střed leží 26 km na sever od elektrárny Fukušima I. Velká jeho část leží v zakázané zóně. A právě jeho pobřežní oblast byla také silně poničena vlnou cunami, mrtvých a nezvěstných je zhruba 1400 jeho obyvatel. Je sice pravda, že byly ze zóny do dvaceti kilometrů od elektrárny evakuovány kvůli úniku radiace z elektrárny další tisíce lidí, jejichž domovy nebyly vlnou cunami zasaženy. A doposud se nemohli vrátit. Ovšem podle proměření radiační situace v současné době je právě v části zakázané zóny, která patří do města Minami-Soma, většinou pouze taková radiace, že by tamní roční dávka umožňovala návrat obyvatel už nyní. A s největší pravděpodobností se podaří i díky dekontaminačním pracím postupný návrat velké části jejich obyvatel už letos. To nelze říci o většině sídel zničených cunami. Podrobněji budou stav v elektrárně Fukušima I a dozimetrickou situaci rozebírat další části článku.
Je tak trochu paradoxem, že v Japonsku i mimo něj je intenzivní debata okolo zátěžových testů jaderných elektráren a daleko méně se reflektují zkušenosti z dalších dopadů cunami. Abych nebyl špatně pochopen. Myslím, že bezpečnost jaderných elektráren je velmi důležitá věc a je třeba k ní přistupovat s veškerou vážností. Je nutné využít všechny zkušenosti z událostí ve Fukušimě pro zvýšení bezpečnosti jaderných elektráren všude ve světě. Zvláště, když je jasné, že poměrně jednoduchá a materiálně nepříliš náročná opatření mohla havárii zabránit nebo její následky alespoň dramaticky snížit. Ovšem na druhou stranu je třeba zvážit, zda není lépe místo některých extrémně materiálově nákladných opatření v této oblasti věnovat více pozornosti jiným oblastem ochrany průmyslových a civilních objektů i obyvatelstva před následky živelných katastrof. Je totiž možné, že při dalším podobném zemětřesení a cunami v Japonsku nebo jinde nebudou mít opět jaderné elektrárny na svědomí žádné oběti a navíc vydrží vše bez jakékoliv úhony. Naopak nedostatečná opatření jinde povedou opět k desítkám tisíc mrtvých.
Srovnání rizik
Podobný paradox při srovnávání rizik je patrný i z komentářů k zátěžovým testům prezentovaných protijadernými aktivisty třeba na stránkách Deníku Referendum (zde, zde a zde). Například titulek příspěvku Jakuba Patočky zní: „Fukušima na Moravě? Stačil by stoletý sníh“. Ten je opravdu hodně zavádějící. Je založen na informaci z Národní zprávy o zátěžových testech, která se týká možnosti, že střecha strojovny v Dukovanech nemusí vydržet zátěž odpovídající stoletému sněhu. Ve zprávě je však také ukázáno, jak je možné jednoduchými opatřeními tomuto riziku zabránit. Například tím, že se sníh v případě masivního sněžení bude průběžně odstraňovat a na střeše se nenechá. Lze tedy doporučit, aby se dosud neexistující předpisy a plány pro tuto činnost vypracovaly a posílily příslušné kapacity potřebné pro tuto činnost. Podobně jsou popsány i možnosti řešení situací vzniklých při poškození chladících věží či jiných budov deseti tisíciletým větrem či extrémním zemětřesením. I v těchto oblastech se našlo několik možností ke zlepšení, která se budou provádět. Je však třeba připomenout, že odolnost velké většiny jiných průmyslových objektů, kterými mohou být i značně nebezpečné chemické provozy, i obývaných objektů či velkých nákupních, kulturních a sportovních center mají odolnost proti sněhové zátěži, větru či zemětřesení mnohem nižší. A pokud by nás podobná extrémně velká živelná katastrofa zasáhla, s největší pravděpodobností by ji jaderná elektrárna přestála, ale v jiných průmyslových a městských budovách by mohl být i velmi velký počet obětí. Daleko ohroženější v případě zemětřesení ve střední Evropě jsou třeba rakouské vodní elektrárny, které jsou navíc v oblasti s větší seismicitou než naše jaderné elektrárny.
Zase, aby mi nebylo špatně rozuměno, bych chtěl zdůraznit, že mnohem větší odolnost než běžná u důležitých budov v jaderné elektrárně proti extrémním živelným událostem je nutná a vážnost, která se přikládá všem opatřením proti možné havárii a hlavně úniku radioaktivity, je plně na místě. Zátěžové testy tak mohou splnit svůj účel právě i tím, že upozorní na možná opatření, která umožní zvýšit bezpečnost i vůči extrémním situacím. Ovšem i při nich je třeba uvažovat racionálně. Žádné opatření neodstraní veškerá rizika všech myslitelných a tím méně nemyslitelných jevů. Je tak třeba uvážit, jakým způsobem rozdělit omezené prostředky, které lidstvo má, na snížení celkového rizika, kterému je naše společnost vystavena. A proto je třeba různá rizika racionálně srovnávat.
Srovnání dávek z radiace u Fukušimy I
Podívejme se nyní na současnou situaci v jaderné elektrárně Fukušima I a jejím okolí. Koncem minulého roku se podařilo situaci v zasažených reaktorech stabilizovat a dosáhnout stavu, kdy je teplota uvnitř reaktorů udržována trvale pod hodnotou 100°C (detailnější popis zde). V polovině ledna se poprvé podařilo endoskopem pohlédnout dovnitř kontejnmentu druhého reaktoru (zde). Také byl podrobně prozkoumán vnitřek bazénu čtvrtého reaktoru (zde) a ukázalo se, že palivové články v něm jsou nepoškozené. To je pozitivní zjištění, protože odvoz palivových článků z bazénů bude prvním úkolem při likvidaci zničené elektrárny. Situaci po roce od havárie podrobně popisuje zatím poslední článek cyklu podrobně sledujícího vývoj událostí ve Fukušimě I od počátku až do současnosti. Koncem ledna byl také uveřejněn plán na postup prací při dekontaminaci zasažených oblastí a postupném návratu obyvatel. Oblasti v zakázané zóně a evakuovaných oblastech mimo ní, ve kterých v létě radiace hrozila roční dávkou překračující 20 mSv, byly rozděleny do tří typů.
První jsou území, která mají nyní hladinu radiace vedoucí k roční dávce nižší než 20 mSv. Tam se budou moci obyvatelé postupně vracet v nejbližší době a zároveň bude probíhat intenzivní dekontaminace, která bude úroveň radiace snižovat. Prioritou budou školy, u kterých je snaha omezit radiaci k roční dávce 1 mSv, nemocnice a hustě osídlené oblasti.
Druhou třídou území jsou oblasti, kde radiace vede k roční dávce mezi 20 až 50 mSv. Tam bude probíhat intenzivní dekontaminace, která by měla umožnit co nejdříve dostat hodnotu roční dávky pod 20 mSv, aby byl umožněn návrat obyvatel. Předpokládá se, že by se to u všech těchto území mohlo podařit do března 2014.
U území, kde radiace vede k roční dávce překračující 50 mSv, se předpokládá trvalý návrat až po pěti letech. Nejúčinnější metody intenzivní dekontaminace pro tyto oblasti se budou teprve postupně vypracovávat. Zároveň se předpokládá, že nemovitosti a pozemky v těchto oblastech budou v případě zájmu vlastníků vykoupeny. Část z nich bude využita pro přechodná úložiště radioaktivního odpadu vzniklého při dekontaminaci. Zároveň se tam vybuduje zázemí pro likvidaci zničených reaktorů a dekontaminaci jejího okolí.
Silně zasažené oblasti v okolí jaderné elektrárny Fukušima I, ve kterých nebude trvalejší návrat obyvatel možný delší dobu, vytváří poměrně úzký pás v severovýchodním směru, táhnoucí se až do vzdálenosti 30 km od elektrárny. Ovšem zhruba 10 km od pobřeží se terén začíná ostře zvedat a v horských oblastech je zde jen malá hustota osídlení. Dlouhodoběji se tak nebudou moci vrátit obyvatelé oblastí Futaba, Okuma a některých pobřežních částí Namie. Ti budou řešit otázku, zda čekat nebo raději prodat své nemovitosti a přestěhovat se. Ovšem otázku přestěhování musí řešit i třeba obyvatelé zmíněného města Minami-Sanriku zničeného úplně vlnou cunami. A ti navíc přišli o řadu svých přátel a příbuzných, kteří zahynuly ve vlnách.
Postupující dekontaminace umožňuje otevírat stále více škol v zóně mezi dvacátým a třicátým kilometrem od elektrárny. V únoru byly otevřeny čtyři nové školy v už zmíněném městě Minami-Soma. Kromě dekontaminace je totiž důležitou součástí návratu lidí do evakuovaných oblastí obnova infrastruktury. To ukazuje i příklad vesnice Kawauchi, která leží na hranicích zakázané zóny. Všech zhruba 3000 jejich obyvatel muselo odejít, protože se jejich obydlí nacházely v evakuační zóně. V září už byla část vesnice označena za bezpečnou pro návrat. Ovšem do začátku ledna se vrátilo pouze 200 obyvatel, zbytek právě kvůli neexistenci infrastruktury a pracovních příležitostí váhá. Na konci ledna přednesl starosta vesnice Yuoko Endo plán obnovy guvernéru perfektury Fukušima. Předpokládá, že v dubnu otevře úřady samosprávy, základní a střední školu i další objekty nutné pro život vesnice a postupně zajistí návrat všech obyvatel domů. Kawauchi je první z devíti evakuovaných místních samospráv v perfektuře Fukušima, která se vrací zpět. Podobné projekty dekontaminace a obnovení infrastruktury, které berou v úvahu potřeby navracejících se obyvatel musí předložit i ostatní samosprávy před tím, než bude dovolen návrat jejich obyvatel do zakázané zóny. Pochopitelně jen do míst, kde to dovoluje dozimetrická situace.
Dekontaminace pokračuje a bude probíhat i v oblastech, které se nemusely evakuovat a jejichž radiace způsobená havárií ve Fukušimě I vede k roční dávce překračující hodnotu 1 mSv. A to do doby, než poklesne radiace pozadí z Fukušimy pod tuto hodnotu. Evakuace neproběhla v oblastech, jejichž radiace nehrozila roční dávkou vyšší než 20 mSv. Ovšem reálná dávka u obyvatel v těchto oblastech nedosahuje ani zlomku této hodnoty. Je to dáno tím, že se běžně člověk pohybuje většinou uvnitř budov, kde je radiace velmi nízká a právě vysoce urbanizované a navštěvované oblasti jsou nejintenzivněji dekontaminovány. To ukazují i měření dávky u obyvatel. Například i jeden z posledních výsledků dozimetrického sledování. Střední hodnota dávky, kterou obdrželo 36 767 lidí jedné ze sledovaných skupin v silněji zasažených oblastech Fukušimy během tří posledních měsíců roku, byla 0,26 mSv. Pouze 110 lidí obdrželo dávku větší než jeden milisievert a jenom deset z nich pak obdrželo dávku mezi 1,8 mSv a 2,7 mSv. I to ale nemusí odpovídat reálnému ozáření, protože osm z těchto sledovaných deseti obyvatel zapomnělo dozimetr delší dobu venku, nebo jej nechalo projít rentgenovým zařízením při kontrole zavazadla na letišti. A to bylo patrně důvodem vyšší naměřené dávky.
Pro ocenění dopadů radiace je třeba také srovnání. A to je možné porovnáním s dávkou, které je člověk vystaven z přirozeného pozadí. To se v různých místech velice významně liší. Takže například střední hodnota roční dávky z přirozeného pozadí v Evropě je okolo 2,5 mSv. Ovšem ve Finsku je střední hodnota tohoto přirozeného pozadí okolo 7 mSv a v některých místech překračuje i 10 mSv. Nikde v těchto oblastech se zvýšeným přírodním radiačním pozadím není pozorován zvýšený výskyt rakoviny či jiných nemocí. To se nepozoruje ani v oblastech s extrémním přirozeným pozadím, kde například v brazilském Guapari, iránském Ramsaru či některých oblastech Indie překračuje dávka z přirozeného pozadí hodnotu 100 mSv ročně. V Japonsku je naopak přirozené pozadí velmi malé a například v Tokiu i v době maxima radiačního spadu z Fukušimy byla úroveň radiace nižší než radiace z přirozeného pozadí v české kotlině.
Vliv nízkých dávek radiace pod 100 mSv je jen velmi malý a statisticky velmi těžko pozorovatelný. Pod tuto hranici se vliv odhaduje pouze pomocí lineární extrapolace z hodnot pro vyšší dávky. Nedávno byla publikována zatím nejrozsáhlejší studie, která se snaží o analýzu této oblasti. Zkoumala četnost rakoviny mezi pracovníky s radioaktivitou. Výzkum zahrnoval 407 391 pracovníků v kontrolovaném pásmu, kteří podléhali dozimetrickému dozoru. Jednalo se o pracovníky z patnácti zemí, kteří nejméně rok pracovali v jaderném průmyslu nebo výzkumu. Šlo o muže i ženy a při analýze se bral v úvahu jejich životní styl a sociální zařazení. Zhruba 6 % lidí ze zkoumané množiny již zemřelo. Z toho bylo celkově 6519 úmrtí na rakovinu. Většina studovaných pracovníků obdržela jen velmi malé dávky, takže střední dávka z umělých zdrojů byla 19 mSv. O něco méně než 5 % pracovníků mělo celoživotní dávku vyšší než 100 mSv a většinou se jednalo o případy z dřívější doby. Počet rakovin ve skupině pracovníků s radioaktivitou se srovnával s počtem těchto nemocí v ekvivalentní skupině, která s umělou radioaktivitou nepřichází do styku. Ze získaných dat se analýzou určoval nárůst relativního rizika příslušného onemocnění na jednotku dávky. Výsledek není v rozporu s používanou lineární extrapolací, ale v rámci statistických chyb (pro znalejší na úrovní tří sigma) je i možnost, že nízké radioaktivity v řádu desítek milisievertů žádné zvýšení rizika rakoviny nezpůsobí. Hodnotě 20 mSv odpovídá zvýšení celoživotního rizika rakoviny o dvě procenta. Jistou slabinou popsané epidemiologické studie je, že nebrala v úvahu vliv kouření a přirozeného radiačního pozadí u zkoumané množiny pracovníků. To může vnášet jisté systematické nejistoty a zvětšovat neurčitost v určení zvýšení relativní pravděpodobnosti rakoviny. Je jasné, že při oceňování rizika a nebezpečnosti dávky má velkou důležitost i věk a pohlaví. Větší riziko existuje pro ženy a mladší lidi. V každém případě se jedná o nejrozsáhlejší studií vlivu slabých dávek radioaktivity na zvýšení zdravotních rizik. A i ona potvrzuje jen velmi malý a statisticky velmi těžko průkazný vliv nízkých dávek do sta milisievertů. Jiné vnější podmínky, ať už jde třeba o kouření, životosprávu či například jiné průmyslové emise mají daleko větší dopad.
Srovnání energetických zdrojů
Energetické zdroje mají velmi různé vlastnosti. Žádný z nich nemá pouze negativní či pouze pozitivní dopady. Možnosti jejich využití silně závisí nejen na geografických podmínkách dané oblasti. Navíc se může výhodnost využívání jednotlivých zdrojů s technickým rozvojem a změnami podmínek i významně měnit. Je tak rozumné mít pestřejší energetický mix uzpůsobený místním podmínkám a nezříkat se využití žádné z možností. Důležitou složkou rozhodování je i cena jednotky elektřiny vyrobená daným zdrojem. Ta totiž do značné míry, i když ne úplně, odráží materiálové a energetické náklady na její produkci. I když někdy může být snižování ceny některých zdrojů i trochu umělé. Výroba fotovoltaických článků je energetický náročná díky vysoké spotřebě křemíku a energie potřebné pro jeho výrobu. Proto je značná část poklesu jejich ceny v posledních letech dána jejich výrobou v Číně, která se opírá o levnou produkci elektřiny v uhelných elektrárnách. Pochopitelně další nemalá část poklesu ceny je dána i pokrokem v technologiích jejich výroby. A i přes toto snižování cen u obnovitelných zdrojů využívajících slunce a vítr, je pořád cena elektřiny z nich, hlavně u fotovoltaiky, mnohem vyšší než ze zdrojů fosilních a jaderných. To není velký problém, pokud je jejich využití v malém decentralizovaném měřítku v místech a rozměrech, kdy jsou nejefektivnější. Problém nastane, jestliže vyhlásíme, že by měly začít tvořit dominantnější část produkce elektrické energie a nastavíme s tímto záměrem systém jejich přímých dotací. S prudkým zvýšením celkových nákladů na dotované ceny elektřiny z obnovitelných zdrojů a nutnosti razantního omezení těchto dotací máme zkušenosti nejen u nás. U fotovolatiky k tomu musí přistoupit i Německo a podobný problém řeší i Španělsko. A ve Španělsku mají daleko lepší podmínky pro využití hlavně sluneční energie. Dají se tam stavět i sluneční tepelné elektrárny, které jsou mnohem efektivnější než fotovoltaické.
To, že se ve Střední Evropě bez výrazného podílu fosilních nebo jaderných zdrojů nelze obejít, potvrzuje i vývoj energetické situace v tomto roce. Vývoj energetiky v Německu a jeho okolí po odstaveni sedmi německých jaderných reaktorů odpovídá předpokladům, které byly popsány v tomto článku. Tam se píše, že teoreticky je sice možné, že by se Německo obešlo bez importu elektrické energie, ale dovoz levné elektřiny z uhelných a jaderných zdrojů mu umožní alespoň částečně cenu elektřiny snížit. Situace v Německu, které se změnilo z exportéra na importéra elektřiny, bylo hlavním důvodem, proč Česká republika v loňském roce vyvezla největší množství elektřiny ve své historii. Čistý vývoz tvořil 17,4 TWh. Téměř polovina vývozu šla právě do Německa. Druhým největším dovozcem naší elektřiny bylo Slovensko, které však v současnosti dostavuje dva nové jaderné bloky v Mochovcích a jeho potřeby dovozu se v nejbližších dvou letech významně sníží. Třetím v pořadí je pak Rakousko. To dříve dováželo elektřinu i z Německa, ale to už má místo přebytků nedostatek, takže Rakousko je ještě více závislé na elektřině od nás a nezdá se, že by se situace mohla v nejbližší době změnit. Letos byl nedostatek v produkci elektřiny v tomto státě ještě zvýrazněn nedostatkem vody v jeho vodních elektrárnách. Aby jih Německa a Rakousko přes tuto zimu netrpěly nedostatkem elektřiny, musela se v Rakousku opět spustit i stará naftová elektrárna u rakouského Grazu.
Právě kvůli nedostatku elektřiny vzniklého odstavením jaderných bloků v Německu musely být daleko intenzivněji využívány fosilní elektrárny v Česku a Polsku. Německo jim jako jistý druh „poděkování“ nárazově posílalo přívaly přebytků elektřiny z větrných parků, se kterými se česká a polská rozvodná soustava občas jen těžko vypořádávala. V Německu i díky celkovému úbytku produkce elektřiny a výpadku jaderné produkce stoupl podíl obnovitelných zdrojů na 20 %. Ovšem pouze 3 % byla elektřina z fotovoltaiky (v roce 2008 to bylo 0,7 %) a z větru pak 8 % (v roce 2008 to bylo 6 %). Fosilní zdroje musely zajistit okolo 60 % elektřiny a kromě nových plynových a uhelných bloků musely letos vypomoci i rezervní fosilní bloky, aby bylo možno kompenzovat výpadek způsobený odstavením bloků jaderných. I přes úbytek letos jaderné bloky v Německu vyrobily 18 % elektřiny (v roce 2008 23 %), tedy více než dvakrát více než větrné zdroje a šestkrát více než fotovoltaika.
Problémy s elektřinou na jihozápadě Německa a hlavně v Itálii pak musela řešit Francie. Ta zůstala na zásobování Itálie sama a ještě pomáhá Německu. Itálie je v zajímavé pozici. Má uzákoněno nevyužívání jaderných elektráren, ale musí velké množství elektřiny dovážet z Francie, která z jádra vyrábí okolo 75 % elektřiny. Reálně tak Itálie uspokojuje přes 10 % své spotřeby elektřiny z jádra. Mohou sice prohlašovat, že z Francie dovážejí jen tu elektřinu, která se tam vyrobí z jiných zdrojů a nechávají tu jadernou Francouzům, stejně jako se to snaží Rakušané tvrdit o elektřině dovážené z Česka, ale je to pouhé hraní se slovy. Bez francouzských jaderných elektráren by se Itálie nemohla obejít a od loňského roku, kdy se Rakousko nemůže spolehnout na Německo, to platí i o závislosti Rakouska a Střední Evropy na elektřině z Česka.
I když se Rakousko snaží čtvrt století nahradit obnovitelnými zdroji nespuštěné jaderné, bez polského uhlí pro své fosilní zdroje a české elektřiny se pořád neobejde a jeho závislost na ní se nejspíše ještě prohloubí. Stejně tak Německo při svém odchodu od jádra dominantně spoléhá na fosilní zdroje a je třeba připomenout, že podle plánu odstoupení zahájeného před deseti lety už měly být nyní odstavené jaderné bloky stejně vypnuté. To, že před Fukušimou německá kancléřka jejich životnost prodloužila, bylo dáno právě tím, že zelenou představu o náhradě jádra obnovitelnými zdroji se nedařilo plnit. Je třeba také zdůraznit, že intenzivnější využívání fosilních zdrojů povede k značným ekologickým dopadům, které si velice dobře uvědomujeme zvláště při současné inverzi. Jak ukazuje ve své zprávě Evropská agentura pro životní prostředí, jsou ekologické a zdravotní dopady vypouštěných oxidů dusíku a síry, amoniaku, těkavých uhlovodíků, prachových částic a komplexních uhlovodíků (benzenu, cyklických aromatických uhlovodíků, dioxinů a furanů) značné. Prvních 22 největších znečišťovatelů jsou velké fosilní zdroje elektřiny a tepla. První je velká elektrárna Belchtów v polském městě Rogowic. A osm z těch prvních 22 jsou fosilní elektrárny německé. Podrobněji je to popsáno zde.
Dost často se rozebírá, jestli začíná či ne jaderná renesance. To je asi těžko posoudit, ovšem v Čině už hromadně dokáží stavět jaderné elektrárny za dobu pěti let a rozestavěných či v pokročilém stádiu projektování jsou tam nyní desítky. V loňském roce bylo připojeno k síti sedm nových jaderných reaktorů. To je nejvíce po více než patnácti letech. Pochopitelně může jít o fluktuaci, ale počet rozestavěných a plánovaných projektů naznačuje, že by tomu nemuselo být tak. Podrobnější rozbor vývoje jaderné energetiky v roce 2011 a její vyhlídky jsou popsány zde. Podle mého názoru se lidstvo bez jaderné energetiky neobejde a její rozumné využívání v součinnosti s ostatními energetickými zdroji je účelné. A to i při existenci rizik, kterých se nelze nikdy zbavit úplně. Při tvorbě efektivního energetického mixu pro danou oblast je pak třeba racionálně vážit možnosti, přínosy a rizika jednotlivých zdrojů.
reklama
