דפים

29 בנובמבר 2020

האנרגיה של העתיד: מי חוסם אנרגיה גרעינית (פוסט 3)

פוסט אורח שלישי בסדרה מאת גיא מור "הרגולטור".

מאז שנות ה-70 אנרגיה גרעינית היא פתרון זמין. בפוסטים הקודמים ראינו שהיא לא מזיקה לסביבה, זולה, יעילה ובטוחה בהשוואה לחלופות. אז למה ב-50 השנים האחרונות רוב העולם לא עבר להשתמש בה כמקור אנרגיה ראשי?

לא כלכלי להקים תחנות כוח גרעיניות

מאחר שדלק גרעיני זול ולא מזהם, התפעול של תחנת כוח גרעינית מאוד משתלם בהשוואה לנפט, פחם או גז טבעי. לאנרגיה גרעינית יש שתי נקודות תורפה: הקמת תחנת כוח גרעינית היא עניין יקר והוא לוקח הרבה יותר זמן מהקמת תחנת כוח מזהמת.

להחליט להקים תחנת כוח גרעינית זה סיכון משמעותי – צריך לקחת הלוואות עתק, להיכנס לפרויקט מורכב ולהתחיל לראות כסף (החזר להשקעה) אחרי יותר מ-10 שנים (עד אז אתם תהיו עסוקים בהקמה או בהחזר ההלוואות).

אם מעניין אתכם לקבל המחשה לפער הזה – אני ממליץ לצפות בסרטון הבא.


בפוסט הזה ננסה להבין למה העלויות כל כך יקרות ומשך זמן ההקמה ארוך. במילה אחת, התשובה שלי היא: רגולציה.

כדי להקים תחנת כוח גרעינית צריך לקבל רישיון ממשלתי וגם לעמוד בהרבה, הרבה מאוד, הוראות ומגבלות. אגב, הסרטונים שמשווים בין עלויות ההקמה מציגים תמונה חלקית – הם מתייחסים לעלות ולזמן ההקמה, ומתעלמים מהעלויות וממשך הזמן הדרוש עד לקבלת רישיון ממשלתי להקמת התחנה (עוד לפני ההקמה בפועל).

הסיבה לכל הרגולציות שתכף נראה היא הפחד הלא רציונאלי שלנו מאנרגיה גרעינית. החיבור של קונוטציות לנשק צבאי עם המיסטיקה סביב פיזיקה גרעינית – יוצר הטיה לא רציונאלית. והתוצאה היא משטר רגולטורי הדוק מעבר לנדרש וגם מאוד יקר.

אז למרות שהן יותר טובות לסביבה ופחות מסכנות בני אדם – יותר יקר להקים תחנות כוח גרעיניות.

מחקר מקיף בחן את הרגולציה על אנרגיה גרעינית ואת העלויות שהיא יוצרת.

המחקר בדק את עלויות ההקמה של תחנות כוח גרעיניות על פני תקופה של 50 שנים, ב-7 מדינות שונות (ארה"ב, קנדה, צרפת, יפן, דרום קוריאה, הודו וגרמניה – כולל התקופה שהיא הייתה גרמניה המערבית).

נתמקד בארה"ב כי היא שוק גדול וגם כי היא משקפת בצורה הכי חדה את הטרגדיה של האנרגיה הגרעינית.

ההיסטוריה העצובה של הרגולציה האמריקאית

התחלה מבטיחה

בשנות ה-60 החל השימוש המסחרי באנרגיה גרעינית לשם הפקת חשמל. הוועדה לאנרגיה אטומית של ארה"ב זיהתה מקור אנרגיה אמין וזול – והעריכה שעד שנת 2000 יהיו בארה"ב יותר מ-1,000 תחנות כוח גרעיניות. אבל משהו השתבש בדרך והמגמה הזו נבלמה.

ההערכות באמצע שנות ה-60 היו שהקמת תחנת כוח גרעינית תעלה כמו תחנת כוח פחמית – בערך 110$ לקילו-וואט (בגלל האינפלציה זה שווה לבערך 800$ כיום). אם עלויות ההקמה דומות, הדלק זול יותר, פחות מזהם ולא פולט פחמן דו-חמצני – מה הדילמה?

נקפוץ לסוף. לפי נתונים שהממשל האמריקאי פרסם בתחילת 2020, הקמה של תחנת כוח פחמית מודרנית תעלה 2,917$ לקילו-וואט, והקמת תחנת כוח גרעינית תעלה כמעט כפול: 5,366$ לקילו-וואט. העלויות התייקרו – אבל הרבה יותר עבור טכנולוגיה גרעינית.

רגולציה מבוססת משבר

בסוף שנות ה-60 ובתחילת שנות ה-70 הייתה תנופה של רגולציה סביבתית. זה קרה בחקיקה סביבתית ובפסיקה של בתי המשפט (שחייבו את הממשל לקבוע רגולציה סביבתית או להתחשב בשיקולים סביבתיים).

במסגרת הגל הזה הוקם רגולטור אמריקאי חדש לנושא, ה-NRC (nuclear regulatory commission).

בנוסף, הממשל יצר רגולציה מחמירה של בטיחות. וכל פעם שהייתה תקלה – הרגולציה הוחמרה עוד יותר. למשל, שלושה חודשים אחרי שה-NRC הוקם, פרצה דליקה בתחנת הכוח Browns Ferry. אותו מקרה עיצב את התפיסה של הרגולטור הצעיר ואת הרגולציה על בטיחות אש בתחנות כוח גרעיניות.

כתוצאה מאותן רגולציות, בשנות ה-70 עלות ההקמה של תחנת כוח גרעינית הכפילה את עצמה מ-800$ לכ-2,000$ לקילו-וואט (מחירי 2015).

הדוח הזה של ה-NRC מציג את השינוי בעלויות הייצור בתחנות כוח גרעיניות. שימו לב מה קורה החל מסוף שנות ה-70. זה מוסבר היטב גם בדוח הזה של ה-AAF ובכתבה כמו זו והכתבה הזו.

קפיצת מדרגה נוספת התרחשה בשנת 1979 בעקבות התאונה החמורה ביותר בהיסטוריה של ארה"ב – Three Mile Island. חשוב לציין שבתאונה נפלטה מעט מאוד קרינה רדיואקטיבית ולא היו נפגעים כלל (להרחבה על הבטיחות המוכחת של אנרגיה גרעינית – ראו את הפוסט הקודם).

אבל בעקבות התאונה, ה-NRC החמיר עוד יותר את הרגולציה שלו. חוקרים מצאו שתחנות גרעיניות שקיבלו את רישיון ההפעלה שלהם ערב התאונה הוקמו בעלות של 1,800-3,000$ לקילווואט, בעוד שתחנות גרעיניות שקיבלו את הרישיון אחרי התאונה – הוקמו בעלות של 3,000-11,000$ לקילווואט.

המחקר מצא עוד מסקנה חשובה – הרגולציה לא רק יצרה עלויות ישירות, אלא גם פגעה בוודאות. הדרישות הפכו כל כך מורכבות ועם מקום לשיקול דעת של הרגולטור, שאי אפשר היה לדעת מראש מה הוא ידרש וכמה יעלה להקים תחנת כוח גרעינית. הרגולציה הזו קבעה סטנדרט מחמיר עשרות מונים ממה שצריך וכל שינוי בתחנת הכוח מצריך קבלת אישור מראש מהרגולטור (מומחים, ניירת, ועדות, חתימות).

החלק העצוב באמת – זה לא הפתיע אף אחד. כבר ב-1979 דוח של הקונגרס האמריקאי הצביע על עיכובים בתהליך הרישוי של תחנות כוח גרעיניות. הצוות מטעם הקונגרס הציע מספר חלופות לרפורמות, שלא יצאו לפועל.

ככה נראה תהליך הרישוי בארה"ב – ארוך ומסובך:

התוצאות היו מוחשיות: חברות אנרגיה שהזמינו תחנות כוח גרעיניות ביטלו חוזים להקמת 120 תחנות כוח בין 1972-1982. ובין 1978-2020 לא התחילו לבנות אפילו תחנת כוח אחת בכל ארה"ב.

עד עכשיו התמקדתי בעלויות ההקמה שמנעו הקמת תחנות חדשות, אבל חשוב לומר שגם עלויות התפעול התייקרו בעקבות החמרת הרגולציה.

אפשר לסכם שלרגולציה יש שלוש השפעות: ייקור עלויות (חשמל יקר יותר), פגיעה בפעילות (לא מקימים תחנות גרעיניות ירוקות) ופגיעה בחדשנות שבגללה נשארנו עד היום עם תחנות כוח בטכנולוגיה של שנות ה-70 וה-80.

מה קרה במדינות אחרות?

ראינו את גל הרגולציה של שנות ה-70 ותחילת שנות ה-80 בארה"ב. זו תופעה די ייחודית – בקנדה, צרפת וגרמניה עלויות ההקמה התייקרו פי 2, בזמן שבארה"ב העלויות התייקרו פי 6.

למשל, היום בצרפת כ- 75% מהחשמל מיוצר בתחנות כוח גרעיניות. למרות שהצרפתים ידועים כחובבי רגולציה (במיוחד רגולציה סביבתית), בתחום האנרגיה הגרעינית, המשטר שלהם פחות נוקשה ויותר ודאי בהשוואה לארה"ב. רגולציה מקלה יותר נשמע מסוכן? עד היום לא הייתה בצרפת תאונה או אסון משמעותי אחד בתחנת כוח גרעינית.

אם נסתכל מזרחה, נראה שגם שם אנרגיה גרעינית שלא התייקרה כמו בארה"ב. ביפן היה גל של רגולציה במהלך שנות ה-70, אבל הוא ייקר את עלויות ההקמה פי 2 בלבד. מאז עלויות ההקמה נשארו די יציבות למשך 30 שנים.

בהודו עלויות ההקמה התייקרו פי 1.5 בין 1975 ל-1990 ומאז הן קצת ירדו. ובדרום קוריאה עלויות ההקמה צנחו ב-50% מאז 1972.

ארה"ב בהחלט חריגה בנוף. תנופת הרגולציה (שתודלקה בפחד מהאסוציאציה הצבאית והמלחמה הקרה) ייקרה את עלות תחנות הכוח הגרעיניות ולמעשה חסמה אותן. וכשלא עושים משהו – קשה להשתפר בו, בין אם זה שיפור בבטיחות או בצמצום עלויות. ולכן ארה"ב היא מעצמה עולמית שמפגרת אחרי רוב העולם בתחום האנרגיה הגרעינית.

ועוד לא דיברנו על רגולציות ייחודיות שחלות על התחום, כמו חובה שתחנת כוח גרעינית תהיה בבעלות אמריקאית. ההוראה הזו גם מסכלת פרויקטים אבל יותר חמור – היא מונעת הזרמת ידע מחברות שפועלות בעולם.

ויש עוד היבט שחשוב להזכיר – יש תחרות בין סוגי אנרגיה על תמיכה ממשלתית (כמו שאפשר לראות בקטע הזה מהסדרה "הבית הלבן"). אפשר לומר שהאנרגיות המתחדשות מנצחות כרגע וזוכת בהרבה תמיכה תקציבית. פר קילוואט-שעה, חשמל סולארי מקבל בערך פי 40 יותר תמיכה מאשר חשמל מדלק מאובן.

תופעה דומה קיימת גם עם תקציבים למחקר. למשל, בכל אוניברסיטה רצינית תמצאו כמה קבוצות מחקר שעוסקות באנרגיה סולארית, ולכל היותר קבוצה אחת שעוסקת באנרגיה גרעינית. למשל בישראל יש קבוצה אחת בלבד שחוקרת אנרגיה גרעינית וזו לא מחלקה פורמלית – באוניברסיטת בן גוריון נסגרה המחלקה להנדסה גרעינית לפני שנים.

אבל זה לא נגמר בתקציבים ממשלתיים, כי כל חברת אנרגיה גם מנסה לצמצם את הרגולציה שמוטלת עליה ויש טענות שהן עושות לובינג כדי להחמיר רגולציה על סוגי אנרגיה מתחרים.

סיכום – הלקח העצוב

בסדרה הזו אנחנו מחפשים את האנרגיה של העתיד וניסינו להבין למה היא עוד לא כאן.

בפרק הראשון ראינו שאנרגיה גרעינית יכולה לפתור את הבעיות הסביבתיות שלנו. בפרק השני ראינו שהסיכונים שלה נמוכים בהשוואה לחלופות והבנו למה אנחנו מפחדים ממנה.

בפרק הזה קיבלנו תשובה עצובה לשאלה – למה לא משתמשים יותר באנרגיה גרעינית? הרגולציה הפכה אותה ללא נגישה.

כמובן שהמציאות מורכבת וזה לא שחור ולבן. אנרגיה גרעינית יוצרת סיכונים ואולי תגידו שהיא בטוחה בזכות הרגולציה המחמירה.

יכול להיות, אבל אם מסתכלים מחוץ לארצות הברית רואים שאפשר לקיים משק אנרגטי עם נתח משמעותי של אנרגיה גרעינית ולשמור על בטיחות. צרפת היא דוגמה מדהימה לכך וכידוע הצרפתים נוטים להטיל הרבה רגולציה נוקשה.

אז אפשר לסכם שלרגולציה יש אחריות משמעותית (גם אם לא בלעדית) למצב שאליו הגענו. רגולציה עודפת מונעת ומצמצמת פעילויות רצויות.

אם הגעתם עד כאן, אני מציע לכם לקחת שתי תובנות שהתחדדו לי משלושת הפרקים האחרונים:

1. אנרגיה גרעינית יכולה לקרב אותנו לחזון של אפס פליטות פחמן מהר ובלי להרוס את הכלכלה שלנו.

2. תחנת כוח גרעינית היא לא טכנולוגיה צבאית. היא לא פצצת אטום ולא יכול להתרחש בה פיצוץ גרעיני. הערבוב בין צבאי לאזרחי מזיק לניתוח שלנו.

בפרק הבא נדבר על ישראל ומה עומד ביננו לבין אנרגיה גרעינית ירוקה ובטוחה.

____

הפוסט נכתב יחד עם עידן לוי, מהנדס סביבה ויזם.

תודה רבה לפרופ' יונתן דובי על הייעוץ וההערות. 

אין תגובות: