Atom nie zniszczy środowiska Bałtyku. Ekspert PEJ przedstawia dowody

Magdalena Melke: W otwartym systemie chłodzenia, czyli bez chłodni kominowych, ma być wykorzystana woda z Bałtyku. W związku z tym do morza trafiać będzie ok. 200 m³/s podgrzanej o 10 °C wody. Niektórzy naukowcy i aktywiści ekologiczni uważają, że elektrownia znacznie wpłynie na zakwity sinic i powiększy strefy beztlenowe na dnie Bałtyku.

W jaki sposób układ chłodzenia otwartego pomorskiej elektrowni wpłynie na temperaturę wód Bałtyku? Czy w analizach uwzględniono wszystkie sezonowe i klimatyczne zmienności, które mogą wpływać na wielkość tzw. „plamy ciepła”?

Dr Robert Urbaniak, Polskie Elektrownie Jądrowe: W ramach przeprowadzanych analiz rozważaliśmy zastosowanie zarówno otwartych, jak i zamkniętych układów chłodzenia elektrowni. Z punktu widzenia procedury środowiskowej analiza wariantowa, jako element wymagany przez ustawę ocenową, nie koncentruje się tylko i wyłącznie na elemencie związanym z oddziaływaniem na wody morskie, ale bierze pod uwagę dodatkowe elementy, m.in. wpływ na klimat, mikroklimat, krajobraz, aspekty społeczne czy CAPEX i OPEX.

Abstrahując jednak od pozostałych czynników i skupiając się, na potrzeby dyskusji, tylko na środowisku morskim – szczególnie istotnym czynnikiem wpływającym na zakwit glonów jest stężenie fosforu w zrzucanych wodach z układu chłodzenia, wykorzystywanego szczególnie w procesach uzdatniania wody obiegowej podczas pracy chłodni kominowych, w procesach związanych ze zwalczaniem tzw. „biofouling’u”, tj. wzrostu makroglonów w chłodniach.

Ograniczenie użycia fosforu, jako element przeciwdziałania potencjalnemu zakwitowi glonów w morzu, było jednym z determinujących kryteriów analizy wielokryterialnej we wspomnianej procedurze środowiskowej, przemawiających na korzyść wyboru otwartego układu chłodzenia. Otwarty układ chłodzenia wiąże się ze zrzutem podgrzanej wody, jednak z punktu widzenia prawdopodobieństwa zakwitu glonów wariant ten okazywał się bardziej korzystny od alternatywy, czyli zamkniętego układu chłodzenia z chłodniami kominowymi, w którym zarówno stężenia fosforu, jak i temperatura zrzucanej wody, prowadziłby do pewnych zakwitów.

Ze zleconych przez Państwa analiz, zamknięty układ chłodzenia byłby bardziej szkodliwy dla wód Morza Bałtyckiego?

Tak. Nie zapominajmy, że analiza środowiskowa przeprowadzona na etapie opracowywania raportu środowiskowego, jako elementu związanego z uzyskaniem decyzji środowiskowej, obejmowała ok. 50 kryteriów i podkryteriów adresujących aspekty środowiskowe, techniczne, ekonomiczne i społeczne. Sumarycznie, po uwzględnieniu wszystkich za i przeciw, otwarty układ chłodzenia prezentował się korzystniej pod względem inwestycyjnym.

W trakcie prowadzonych analiz, zasięg oddziaływania elektrowni na środowisko morskie został określony w zgodzie z obowiązującym prawem, tj. z uwzględnieniem standardów jakości środowiska wymaganych na zrzucie oraz w odbiorniku, którego stan jest opisany specjalnie do tego celu określonymi wskaźnikami. Był to dla nas kluczowy element, ponieważ ostatecznie przy wydawaniu pozwolenia na zrzut wód (tak jak dla każdej innej elektrowni), to parametry temperatury wody zrzucanej i pozostałych ograniczeń w zakresie towarzyszących stężeń substancji chemicznych zawartych w stosownych rozporządzeniach będą dla nas zobowiązujące do dotrzymania.

Zdaniem dr hab. Kulińskiego raport i decyzja środowiskowa “nie uwzględniają dostatecznie oddziaływania zrzutu ocieplonych wód pochłodniczych” na ekosystem Bałtyku, nie powstały również “dobre analizy ewentualnych zmian w ekosystemie”.

Jakie narzędzia i metody modelowania zostały użyte do oceny wpływu cieplnego elektrowni?

Z naszej perspektywy ważnym elementem, uwzględnionym w decyzji środowiskowej, jest zasięg tzw. strefy mieszania. Z jednej strony mówimy wówczas o zrzucie podgrzanych wód, których temperatura w porównaniu do wody morskiej jest wyższa o nie więcej niż 10 °C. Czyli jeżeli pobieramy wodę o temperaturze 5 °C, to zrzucamy wodę o temperaturze maksymalnie 15 °C. Należy jednak wziąć pod uwagę, że cały proces nie odbywa się w próżni i musimy spojrzeć na zagadnienie zrzutu wody trójwymiarowo.

Gradacja temperatury w kolumnie wody jest związana z różnymi czynnikami, m.in. porą roku. Pobór wód będzie odbywał się na dużej głębokości. Czasze poboru są odległe o ok. 5 km od linii brzegowej i znajdują się na głębokości około 20 m. Temperatura wody na tym poziomie będzie zupełnie inna od temperatury na powierzchni.

Z kolei zrzut wody podgrzanej będzie się odbywał w oddaleniu ok. 4 km od linii brzegowej i głębokości około 20 m. Jeżeli założymy, że w momencie zrzutu temperatura wody będzie o 10 °C wyższa aniżeli temperatura wody otaczającej, to po przebyciu drogi od miejsca uwolnienia na powierzchnię i w efekcie wytracenia energii cieplnej wielkość zmian temperatury wody na powierzchni ograniczy się do temperatury wyższej od temperatury wódy otaczającej o 2 °C na obszarze o promieniu ok. 2 km.

Zakładając najgorszy scenariusz: jakie procedury awaryjne przewidział inwestor na wypadek, gdyby po uruchomieniu elektrowni okazało się, że wpływ cieplny na środowisko — np. wzrost temperatury lub zakwit sinic — przekracza założenia modelowe?

Zakładając najbardziej pesymistyczny scenariusz zakwitu sinic w trakcie eksploatacji elektrowni jądrowej, dopuszczamy możliwość ograniczenia działania bądź nawet jej czasowego wyłączenia, by chronić środowisko naturalne. Raz jeszcze jednak podkreślam, że jest to scenariusz skrajnie mało prawdopodobny.

Chciałbym w tym miejscu jednak przytoczyć dane, podawane przez organizację WANO, czyli Światowego Stowarzyszenia Operatorów Jądrowych (World Association of Nuclear Operators). Dla 11 instalacji układów chłodzenia elektrowni operujących w basenie Morza Bałtyckiego czas, w którym jednostki musiały czasowo obniżyć swoją moc bądź wyłączyć elektrownię z powodu zakwitu glonów wynosił odpowiednio 3 dni i 1 dzień - w perspektywie łącznego czasu pracy wynoszącego 400 lat.

Naturalnie, jeśli wspomniana - ponownie podkreślam, ekstremalna - sytuacja będzie miała miejsce, wyłączymy produkcję energii. Jako spółka bierzemy pod uwagę wszelkie niezbędne środki ostrożności. Już teraz - na bardzo początkowym etapie projektu - rozpoczęliśmy intensywną kampanię monitoringową środowiska wodnego w Bałtyku, właśnie dlatego, że chcemy z wyprzedzeniem wychwycić wszystkie niuanse związane z prawdopodobieństwem wystąpienia wykwitu glonów. Pamiętajmy jednocześnie, że planowana na koniec tego roku kampania jest poniekąd powtórzeniem kampanii pomiarowej przeprowadzonej przez inwestora w latach 2017-2020 na potrzeby opracowania raportu ocenowego, który z kolei został stworzony na potrzeby decyzji środowiskowej z września 2023 r.

Przez kolejne lata będziemy skrupulatnie kalibrować system monitoringu, aby na podstawie uzyskanych danych i skonstruowanych modeli matematycznych móc przewidzieć i wyprzedzająco zidentyfikować warunki sprzyjające nadmiernemu rozwojowi sinic. W takim przypadku otrzymamy naukową podstawę do czasowego ograniczenia mocy elektrowni bądź jej wyłączenia - pamiętajmy jednak, że cały czas mówimy o zjawiskach ekstremalnych, niemal nieprawdopodobnych, jak pokazują doświadczenia innych operatorów stowarzyszonych w WANO.

Jaki wpływ polska elektrownia jądrowa o otwartym systemie chłodzenia będzie miała wielkoskalowo na środowisko w Bałtyku?

Na etapie procedury środowiskowej zbadaliśmy również i tę kwestię. Wyniki opublikowane przez nas w raporcie środowiskowym zostały oparte na bardzo konserwatywnych założeniach do modelu obliczeniowego, mających odzwierciedlenie choćby w celowym braku uwzględnienia wymiany ciepła między atmosferą a wodą morską. Niektórzy komentatorzy zarzucili nam w związku z tym niewiedzę, jednak przyjęliśmy te założenia z premedytacją, aby zbudować modele na jak najbardziej niesprzyjających dla nas warunkach - z przeszacowaniem ok. 50-60 proc.

Z punktu widzenia wymogów legislacyjnych pamiętajmy, że poruszamy się tutaj jedynie w granicach 2 °C podgrzanej wody na powierzchni, dla których będziemy parametryzować zrzuty. To pozwolenie wodno-prawne jest głównym zobowiązaniem spółki w zakresie utrzymania standardów środowiskowych na zrzucie i spółka musi je spełnić.

Niemniej jednak rozważamy wpływ otwartego systemu chłodzenia na środowisko Bałtyku w większej skali, choć nie jesteśmy, z punktu widzenia zapisów ustawy Prawo wodne, do tego prawnie zobowiązani. Taka analiza – holistyczny geochemiczny model opisujący całe Morze Bałtyckie – będzie opierać się na szeregu założeń, przy czym będzie ustanowiona w oparciu o wyniki monitoringu HELCOM, który na potrzeby kalibracji modelu matematycznego zbudowanego na tej podstawie będzie dalece nieprecyzyjna i obarczona błędem uniemożliwiającym określenie działań minimalizujących, do czego każdy podmiot korzystający ze środowiska jest zobowiązany.

Niezależnie od kwestii pan-bałtyckiego modelu geochemicznego, chciałbym jedynie zaznaczyć, że zagadnienie oceny oddziaływania anomalii termicznej powstałej na skutek zrzucania wód podgrzanych do morza jest zagadnieniem złożonym, a temperatura nie jest jedynym - ani nawet najważniejszym - czynnikiem wpływającym na zakwit sinic czy zmiany ekosystemowe ujęte w przepisach. Odnoszę się tutaj do ramowej dyrektywy wodnej dotyczącej wód przybrzeżnych (pas do ok. 2 km od brzegu) oraz strategicznej ramowej dyrektywy morskiej dla morza otwartego powyżej tej odległości, obu transponowanych do polskiego prawa, które stawiają osobne wymogi w zakresie standardów jakości środowiska, określając tzw. cechy i wskaźniki określające stan jakości wód.

No dobrze. Nawet biorąc pod uwagę fakt, że zakwit sinic zależy od wielu czynników, a temperatura jest jedynie jednym z nich - czy zastosowanie otwartego układu chłodzenia nie przyspieszy całego procesu?

Zakwit sinic to wieloaspektowe zjawisko. Od strony biogennej, elementem przyspieszającym zaistnienie zjawiska jest fosfor, związany szczególnie z zamkniętym układem chłodzenia, czyli nie takim, jaki będzie w elektrowni jądrowej na Pomorzu.

Wyeliminowanie fosforanów w czasie zrzutu jest krytycznym elementem i spółka zrobi wszystko, aby utrzymać je na jak najniższym poziomie, czego namacalnym dowodem jest realizacja przedsięwzięcia w układzie otwartym. Prowadzony przez nas monitoring i opracowywane są modele matematyczne, które wykonujemy na jego podstawie, mają umożliwić nam zidentyfikowanie punktu granicznego zakwitu sinic. W efekcie odpowiednio wcześnie będziemy w stanie dostosować nasze działania operacyjne i ograniczyć produkcję.

Podkreślam raz jeszcze: zmiany temperatury nie są ani jedyną, ani nawet główną przyczyną zakwitu sinic. Glony te związane są z eutrofizacją i przede wszystkim ponadnormatywnymi stężeniami związków azotu i fosforu, które dostają się do morza m.in. w wyniku polityki rolnej państw nadbałtyckich. W efekcie nasze morze jest silnie zeutrofizowane, co ma odzwierciedlenie w klasyfikacji stanu środowiska wód morskich, które zostały sklasyfikowane jako stan zły.

Czy w takim razie można powiedzieć, że czynnik temperaturowy jest pomijalny w kontekście zakwitu sinic?

Tak, głównym elementem jest eutrofizacja zbiornika wodnego. Dawniej również zdarzały się wysokie temperatury w Bałtyku, jednak nie obserwowaliśmy tak silnego wykwitu ze względu na niższe stężenie azotu i fosforu, tj. brak stężeń biogenów umożliwiających rozwój cyjanobakterii kosztem innych organizmów matrycy wodnej.

Pamiętajmy, że zakwity sinic występują w okresie letnim, ale nie oznacza to, że nie występują też zakwity np. zimą, kiedy dominuje pikoplankton oraz okrzemki, przy czy te ostatnie „pikują” wiosną i jesienią, tj. po okresie kiedy widzimy dominację cyjanofitów. Podobne zjawiska od zawsze miały miejsce, jednak zaburzenie równowagi biogenów, stosunku C:N:P, doprowadziło do eskalacji zjawiska, czego manifestacją są kożuchy sinicowe.

Zdaniem spółki plama ciepła generowana przez elektrownię w Choczewie będzie mniejsza niż w fińskiej elektrowni jądrowej Loviisa. Jednak moc termiczna zrzutu ciepła w Loviisie to ok. 1,5 GW, a plany w Choczewie przewidują ok. 7 GW. W jaki sposób odniesie się Pan do tych doniesień?

Elektrownia Loviisa, zbudowana w latach, gdy nie priorytetyzowano aspektów środowiskowych, wykonuje zrzuty powierzchniowe, za pomocą otwartego kanału. Jest to rozwiązanie o wiele tańsze niż proekologiczne alternatywy, które zastosujemy w polskiej elektrowni jądrowej. Zacznijmy od podstaw: cieplejsza woda jest lżejsza od chłodnej. W naszym wypadku zastosujemy zrzut głębokowodny, dzięki czemu nagrzana, lekka woda wytraci swoją temperaturę w drodze na powierzchnię. To, co dotrze na powierzchnię, będzie miało gęstość porównywalną do wód otaczających, stąd też kwestia różnicy 2 °C pomiędzy wodami odbiornika a wodami podgrzanymi w strefie mieszania

Różnica zastosowanych rozwiązań – zrzut brzegowy w przeciwieństwie do głębokowodnego – pomimo wyższej mocy termicznej elektrowni w Choczewie powoduje, że generowana plama ciepła będzie o wiele mniejsza niż w przypadku fińskiej jednostki wytwórczej. W naszej elektrowni rozproszenie ciepła będzie następowało z dala od brzegu, na głębokości ok. 20 m i będzie następowało przy wykorzystaniu specjalnie zaprojektowanego – do warunków naszego wybrzeża –system dyfuzorów wyposażonych w dysze – umożliwiających osiągnięcie dużej prędkości wylotowej cieczy w miejscu wyrzutu.

W naszych pracach koncentrujemy się na znalezieniu rozwiązania umożliwiającego na jak najefektywniejsze rozproszenie ciepła w kolumnie wody w taki sposób, aby to, co dotrze do powierzchni, miało temperaturę jak najbardziej zbliżoną do temperatury wody na powierzchni. Oznacza to, że w najbardziej optymistycznym przypadku system dyfuzorów rozproszy ciepło w kolumnie bez manifestacji na powierzchni.

Biorąc pod uwagę omówione przez Pana wszystkie aspekty otwartego układu chłodzenia oraz wybraną przez Państwa metodologię badań, jak odniesie się Pan do wątpliwości wyrażanych niektórych naukowców i wzmianki o zagrożeniu dla środowiska Bałtyku? Czy mógłby Pan przedstawić proces weryfikacji badań i zdobywania pozwoleń administracyjnych przez elektrownię w Choczewie?

Naturalnie od początku prowadzenia projektu zdawaliśmy sobie sprawę, że opinia PAN o naszych badaniach środowiskowych będzie jednym z ważniejszych wyznaczników jakości wykonanej przez nas pracy. Stąd też chcieliśmy jak najszybciej zaangażować tę instytucję w trwającą procedurę środowiskową, która rozpoczęła się w 2015 r.

Zgodnie z obowiązującymi zapisami ustawy i procedurą administracyjną, prace rozpoczęły się od tzw. karty informacyjnej przedsięwzięcia, gdzie całościowo odniesiono się do parametrów wymaganych w realizacji projektu, a także wskazano wszystkie możliwe rozwiązania dotyczące aspektów technicznych - w tym propozycje zastosowania otwartego i zamkniętego układu chłodzenia, które to rozwiązania techniczne, obok analizowanych wariantów lokalizacyjnych, stanowiły wypełnienie wymogów ustawowych w zakresie analizy wariantów przedsięwzięcia uwzględniających: wariant wybrany do realizacji, racjonalny wariant alternatywny oraz racjonalny wariant najkorzystniejszy dla środowiska. W ramach kolejnego kroku spółka miała podjąć decyzję, który z wariantów będzie bardziej korzystny.

Wracając do kwestii PAN-u i wykazania oddziaływania elektrowni jądrowej na środowisko naturalne, przeprowadzony przez nas proces uwzględniał wieloetapowe analizy, oparte o wyniki kilkuletniego monitoringu, wskazanego w postanowieniu generalnego dyrektora GDOŚ w maju 2016 r. Po przeprowadzeniu rzetelnych analiz oddziaływania na środowisko przez zespół inwestora przy wsparciu doradcy technicznego – Amec Foster Wheeler (obecnie Amentum), w 2020-2021 r. jako spółka zdecydowaliśmy się na sięgnięcie po pomoc naukowców z Instytutu Budownictwa Wodnego PAN (IBW PAN), szczególnie ze względu na doświadczenia ich zespołu w kwestiach zrzutu oraz znajomość lokalnych warunków hydromorfologicznych w sąsiedztwie lokalizacji; IBW posiada od wielu lat laboratorium morskie znajdujące się w sąsiedztwie lokalizacji elektrowni jądrowej.

Wspomniany doradca techniczny posiada bogate doświadczenie w zakresie realizacji obiektów hydrotechnicznych, odzwierciedlone w liczbie zrealizowanych inwestycji na całym świecie. Firma nadal z nami współpracuje, a zespół współpracowników, który rozpoczął z nami współpracę w 2015 r., pozostał bez zmian.

Z inicjatywy spółki nawiązano współpracę z IBW PAN, aby dodatkowo zweryfikować wyniki analiz dokonane przez amerykańską firmę AMEC Foster Wheeler?

Tak. Ponadto, zatrudniliśmy brytyjską firmę ABPmer (będącą odpowiednikiem IBW PAN na wyspach), aby zweryfikować pracę Amec Foster Wheeler przez podmiot posiadający porównywalną wiedzę i doświadczenie. Celem dwustopniowej weryfikacji było zapewnienie całkowitej transparentności i poprawności wykonanych analiz.

W jaki sposób odniesie się Pan w takim wypadku do wątpliwości wyrażanych przez prof. Piskozuba?

Nie zapominajmy, że prof. Piskozub wypowiada się we własnym imieniu — nie jest to stanowisko Instytutu Oceanologii PAN.

Jako spółka spełniliśmy niezbędne warunki wyznaczone przez prawo wodne, pozwolenia budowlane, ustawę oceanową, a ponadto uzyskaliśmy pozytywną ocenę od dwóch niezależnych zagranicznych ośrodków eksperckich oraz IBW PAN. Poruszamy się w ramach prawnie wytyczonych ram. Przedstawione w raporcie środowiskowym badania, analizy i wnioski, zostały przygotowane rzetelnie i w ich opracowaniu brało udział, co najmniej 50 ekspertów z renomowanych ośrodków polskich i zagranicznych.

Próba podważania tego wszystkiego na podstawie jednej, prywatnej opinii, nie jest w mojej opinii uczciwe, gdyż nie odzwierciedla kolektywnej wiedzy wszystkich tych, którzy przyczynili się do tego, aby oddziaływania związane z obiektem jądrowym było jak najmniejsze, a środowisko wód Bałtyku – niezagrożone.

Dziękuję za rozmowę.

Materiał sponsorowany