Potencjał reaktorów jądrowych HTGR w zwiększaniu efektywności ekonomicznej inwestycji w sektorze energetycznym

• Autorzy: Krysiak Zbigniew

Warianty tytułu

EN

The potential of HTGR nuclear reactors in increasing the economic efficiency of investments in the energy sector

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono różne podejścia do oceny efektywności inwestycji jądrowych w reaktory typu SMR, w tym w szczególności HTGR. Reaktory jądrowe posiadają przewagę pod względem oferowania niższych cen energii niż te ze źródeł fotowoltaicznych lub farm wiatrowych. Ponadto w przeciwieństwie do farm fotowoltaicznych i wiatrowych elektrownie jądrowe są stabilnym źródłem energii, co redukuje ryzyko niewydolności systemu gospodarczego. W prezentowanych badaniach wykazano, że reaktory typu HTR charakteryzują się najniższymi wartościami LCOE, zapewniając niższe koszty produkcji energii, a NPV takich projektów jest w pewnych przypadkach dodatnia w przeciwieństwie do innych rodzajów SMR-ów. Fakty te wskazują na wysoki perspektywiczny potencjał polskiego reaktora POLA-HTGR. W badaniu wykazano, że wariancja szacowanych kosztów inwestycji w SMR-y jest bardzo wysoka, co tworzy wyzwanie dla poszukiwania dokładniejszych metod modelowania kosztów produkcji SMR-ów, w czym może pomóc teoria kosztów produkcji, w której zwiększanie skali produkcji SMR-ów w wyniku krzywej uczenia się pozwoli na bardziej precyzyjne estymowanie kosztów. W artykule przedstawiono także, jak modernizacja istniejących elektrowni konwencjonalnych przy pomocy reaktorów HTR zmniejsza koszty produkcji energii, a tym samym i ceny energii dla odbiorców energii.

EN

This paper presents different approaches to assessing the efficiency of nuclear investments in SMR reactors, including HTGR, in-particular. Nuclear reactors have an advantage in terms of offering lower energy prices than those from photovoltaic sources or wind farms. Moreover, unlike photovoltaic and wind farms, nuclear power plants are a stable source of energy, which reduces the risk of economic system failure. The presented studies have shown that HTR reactors are characterized by the lowest LCOE values, providing lower energy production costs, and the NPV of such projects is in some cases added, unlike other types of SMRs. These facts indicate a high prospective potential of the Polish POLA-HTGR reactor. The study has shown that the variance of estimated SMR investment costs is very high, which creates a challenge for searching for more accurate modeling of SMR production costs, which can be supported by the production cost theory, in which increasing the scale of SMR production as-a-result of the learning curve will allow for more precise cost estimation. The paper also presents how the modernization of existing conventional power plants using HTR reactors reduces the costs of energy production and thus the prices for energy consumers.

Słowa kluczowe

PL

SMR; mały reaktor modułowy; reaktor wysokotemperaturowy; HTGR; reaktor POLA-HTGR; NPV; wartość bieżąca netto; DCF; zdyskontowane przepływy pieniężne; WACC; średni ważony koszt kapitału; IRR; wewnętrzna stopa zwrotu; symulacja Monte Carlo; SMC; LCOE; koszt kapitału własnego; EROI; ekonomia skali; krzywa uczenia się; teoria kosztów produkcji

EN

SMR; small modular reactor; HTGR; high temperature gas-cooled reactor; reactor POLA-HTGR; NPV; net present value; DCF; discounted cash flow; WACC; weighted average cost of capital; IRR; internal rate of return; MCS; Monte Carlo simulation; LCOE; levelized cost of equity; EROI; energy return on investment; economy of scale; learning curve; production cost theory

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Energia [Stowarzyszenie Elektryków Polskich - COSiW]
• Czasopismo: Energetyka
• Rocznik: 2025
• Tom: nr 5
• Strony: 320--329
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab., wykr., wz.

Twórcy

autor

Krysiak Zbigniew

• Szkoła Główna Handlowa w Warszawie

• https://orcid.org/0000-0002-5894-7075

Bibliografia

• [1 ] Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Polski badawczy reaktor wysokotemperaturowy „HTGR-POLA" zaprojektowany w Narodowym Centrum Badań Jądrowych w Świerku, https://www.ncbj.gov.pl/aktualnosci/polski-badawczy-reaktor-wysokotemperaturowy-htgr-pola-zaprojektowany-w-narodowym, 23 września 2024.
• [2] Boettcher A. et. al., Projekt GOSPOSTRATEG-HTR: Rezultaty Projektu, „Postępy Techniki Jądrowej" 2023, vol. 66, z. 1, s. 9-19.
• [3] Ministerstwo Energetyki, Możliwości wdrożenia wysokotemperaturowych reaktorów jądrowych w Polsce, Warszawa, wrzesień 2017. https://www.gov.pl/web/klimat/wysokotemperaturowe-reaktory-jadrowe-chlodzone-gazem-htgr
• [4] Mikulski A., Energetyka jądrowa na świecie i w Polsce w latach 2023-2024, „Postępy Techniki Jądrowej" 2024, wol. 67, z. 4, s.13-18.
• [5] Bartnik R., Analizy efektywności energetycznej i ekonomicznej modernizacji elektrowni węglowych na nadkrytyczne parametry pary świeżej za pomocą wysokotemperaturowego reaktora jądrowego HTGR i turboekspandera TE, „Energetyka" 2025, nr 1 (847), s. 31-43.
• [6] Bartnik R., Elektrownie i elektrociepfownie jądrowe z reaktorami HTGR i SMR. Efektywność energetyczna i ekonomiczna. Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2024.
• [7] Flejterski S., Solarz J. K., Komparatystyka finansów, Wydawnictwo C. H. Beck, Warszawa 2015.
• [8] Krysiak Z., Ryzyko kredytowe a wartość firmy, Oficyna Ekonomiczna (Walters Kluwer), Kraków 2006.
• [9] Krysiak Z., Financial Engineering in Project Development, Warsaw School of Economics, Warsaw 2015.
• [10] Krysiak Z., Portfolio Development at Risk, Warsaw School of Economics, Warsaw 2015.
• [11] Rogowski W., Rachunek efektywności przedsięwzięć inwestycyjnych, Oficyna Ekonomiczna, Kraków 2004.
• [12] Rogowski W., Michalczewski A., Zarządzanie ryzykiem w przedsięwzięciach inwestycyjnych, Oficyna Ekonomiczna, Kraków 2004.
• [13] Steigerwald B., Weibezahn J. et. al., Uncertainties in estimating production costs of future nuclear technologies: A model-based analysis of small modular reactors, "Energy" 2023, 281, 128204, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/ S0360544223015980; https://doi.org/10.1016/j.energy.2023.128204
• [14] Roulstone T. et al., Expending nuclear's contribution to climate change with SMRs., "Nuclear Future" 2020 -11- 06.
• [15] Rothwell G., Economics of nuclear power, Routledge 2016.
• [16] Kasztelewicz Z., Patyk M., Nowoczesne i sprawne elektrownie węglowe strategicznym wyzwaniem dla Polski, „Polityka Energetyczna - Energy Policy Journal" 2015, t. 18, z. 4, s. 45-60.
• [17] Weibezahn J., The Economics of Small Modular Reactors, Kopenhagen School of Energy Infrastructure, Department of Economics, Oslo, April 24, 2024. chrome-extension://efaidnbmnnnibpcajpcglclefindmkaj/https:// naee.no/wp-content/uploads/2024/04/NAEE-seminar-om-kjernekraft-240424-Jens-Weibezah n. pdf.
• [18] Black G. A., et al., Economic viability of light water small modular nuclear reactors: General methodology and vendor data, "Renewable and Sustainable Energy Review" 2019, vol. 103, pp. 248-258, http://refhub.elsevier.com/S0360-5442(23)01598-0/sb42
• [19] Chorowski M., Malecha Z., Granice implementacji technologii energetycznych postulowanych przez europejski zielony ład [w:] Drapieżny zielony (nie)ład, ekspertyza pod red. Artura Bartoszewicza, Wydawnictwo NSZZ Solidarność & Tysol sp. z o.o., 2024, s. 88-104.
• [20] WeiGbach D., Herrmann F., Ruprecht G., Huke A., Czerski K., Gottlieb S., Hussein A., Energy intensities, EROI (Energy Returned on Invested), for electric energy sources, „EPJ Web of Conferences" 2018, t. 189, s. 16.
• [21] Weißbach D., Ruprecht G., Huke A., Czerski K., Gottlieb S., Hussein A., Energy intensities, EROIs (Energy Returned on Invested), and energy payback times of electricity generating power plants, „Energy" 2013, t. 52, s. 210-221.