Miksi Tonavan kuivuminen pysäytti Cernavodăn ja vei Paksin lähelle sulkemista?

Tonavan vedenpinnan ennätyksellinen lasku muutti jäähdytysveden ydinvoiman suurimmaksi rajoitteeksi Unkarissa ja Romaniassa. Paksin voimalaitos ajautui lähelle automaattista pysäytysrajaa, kun taas Romanian Cernavodă joutui irrottamaan molemmat reaktorinsa sähköverkosta. Kyse ei ollut polttoainepulasta tai reaktorivauriosta, vaan veden riittävyydestä tilanteessa, jossa helle samalla kasvatti sähkön kysyntää.

Paks jäi vain senttien päähän pysäytyksestä

Paks käyttää Tonavaa reaktorien ja muiden tärkeiden laitteiden jäähdyttämiseen. Kun vedenpinta laskee riittävästi, vedenottojärjestelmä ei enää välttämättä pysty takaamaan turvalliseen käyttöön tarvittavia olosuhteita. Jäähdytystä tarvitaan myös sen jälkeen, kun reaktori on pysäytetty, sillä sammutettu reaktori tuottaa edelleen jälkilämpöä. Siksi tuotannon keskeyttäminen ei poista jäähdytysveden tarvetta hetkessä.

Elokuun 17. päivän raporttien mukaan Paks oli vain yhdeksän senttimetrin päässä automaattisesta pysäytysrajasta. Yhden alan lähteen mukaan toiminnassa oli enää yksi voimalan kahdeksasta turbiinista ja tuotanto oli laskenut noin 10 prosenttiin tavanomaisesta 2 gigawatin tasosta. Luotettavammat lähteet eivät kuitenkaan vahvista itsenäisesti tarkkoja 480 megawatin ja kahdeksan turbiinin lukuja. Niitä on siksi pidettävä kyseisen ajankohdan raportoituna tietona, ei täysin yhdenmukaisesti varmennettuna lukuna.

Unkarissa kotitalouksia ja yrityksiä kehotettiin säästämään sähköä sähköjärjestelmään kohdistuvan paineen vähentämiseksi. Viranomaiset pyrkivät lisäksi hallitsemaan veden virtausta ja turvaamaan Paksin vedenottopaikan toimintaedellytykset. Ennustettujen yläjuoksun sateiden alla ratkaisevaa oli, ehtisivätkö valuma-alueen vedet ja mahdolliset veden säätelytoimet nostaa Tonavan pintaa riittävästi ja riittävän nopeasti. Jos vedenpinta olisi jatkanut laskuaan, useampia yksiköitä olisi jouduttu pysäyttämään.

Sateet paransivat myöhemmin voimalan näkymiä. Unkari odotti voivansa käynnistää Paksissa yhden turbiinin uudelleen vedenpinnan noustessa, vaikka viranomaiset varoittivat nousun voivan jäädä väliaikaiseksi ilman uusia sateita. Tilanne osoitti, että tuotanto voi palautua vaiheittain hydrologisten olojen parantuessa, mutta voimalan perimmäinen riippuvuus joesta ei katoa.

Cernavodă: Romanian molemmat reaktorit pysähtyivät

Romanian Cernavodăn laitoksen kaksi reaktoria tuottavat kumpikin noin 706 megawattia. Ensimmäinen oli jo irrotettu käytöstä, ja toinen erotettiin sähköverkosta Tonavan vedenpinnan jatkettua laskuaan. Näin koko noin 1 400 megawatin voimalaitos pysähtyi. Toimitettujen raporttien mukaan kyseessä oli ensimmäinen kuivuuden aiheuttama täyspysäytys sitten vuoden 2003.

Cernavodă tuottaa tavallisesti noin viidenneksen Romanian sähköstä. Molempien reaktorien pysähtyminen vei verkosta merkittävän perusvoiman lähteen samaan aikaan, kun maan sähköntarjonta oli muutenkin paineen alla. Romania julisti elokuussa energi hätätilan ja kehotti asukkaita sekä yrityksiä vähentämään sähkönkulutustaan vapaaehtoisesti.

Viranomaiset kokeilivat poikkeuksellisia keinoja ohjatakseen lisää vettä voimalan vedenottopaikalle. Raportoidut toimet sisälsivät joen pohjassa olevien esteiden räjäyttämisen, ruoppaamisen sekä kivillä lastattujen proomujen upottamisen virtaaman suuntaamiseksi. Näillä toimilla voitiin saada lisäaikaa, mutta ne eivät korvaa vakaata jäähdytysvesilähdettä. Reaktoreiden käynnistäminen uudelleen riippui siitä, palautuisivatko vedenpinta ja virtaama turvallisen käytön edellyttämälle tasolle.

Miksi helle pahensi riskiä?

Helle kuormittaa sähköjärjestelmää kahdella vastakkaisella tavalla. Kuumuus lisää ilmastoinnin ja jäähdytyksen tarvetta, mutta kuivuus vähentää voimalaitosten käytettävissä olevaa jäähdytysvettä. Kun jokivesi on sekä vähissä että tavallista lämpimämpää, voimalaitokset voivat joutua rajoittamaan tuotantoa tai jäähdytysveden palauttamista jokeen ympäristösyistä.

Copernicuksen mukaan kuivuus paheni heinä- ja elokuussa ja painoi Tonavan sekä Loiren, Pojoen ja Reinin ennätyksellisen matalalle. Joet ovat tärkeitä paitsi ydinvoimaloiden jäähdytykselle myös vesivoimalle, tavaraliikenteelle ja teollisuudelle. Yksi ilmastoperäinen häiriö voi siten yhtä aikaa vähentää sähkön tarjontaa, kasvattaa kysyntää, vaikeuttaa polttoaineiden ja tavaroiden kuljetuksia sekä nostaa kustannuksia.

Vaikutukset ulottuivat Unkarin ja Romanian ulkopuolelle

Myös Ranskan ydinvoimalat kärsivät jokien korkeista lämpötiloista ja vähäisestä vedestä. ICIS:n analyysin mukaan Ranskan, Unkarin ja Romanian ydinvoimakapasiteettia oli poissa käytöstä yhteensä noin 7 gigawattia pitkittyneen kuumuuden ja poikkeuksellisen matalien jokivedenpintojen vuoksi. Ranskan osuus arviosta oli noin 5 gigawattia. Kyse on markkina-analyysiin perustuvasta arviosta, ei yhdestä virallisesta koko Euroopan tilastosta.

Myös vesivoima kärsii virtaamien heikentyessä. Samalla Tonavan ja Reinin matala vedenpinta rajoittaa alusten lastimääriä, häiritsee tavaraliikennettä ja heikentää yritysten tuloja. CNBC:n Triodokselta lainaaman arvion mukaan helteeseen liittyvät häiriöt voisivat aiheuttaa Euroopan unionin taloudelle 180 miljardin euron menetykset, noin prosentin bruttokansantuotteesta. Kyseessä on lainatun organisaation ennuste, ei jo vahvistettu toteutunut vahinko.

Vesiturva on osa energiaturvaa

Paks ja Cernavodă osoittavat, että vesi on sähköjärjestelmälle yhtä olennainen tuotantopan6os kuin polttoaine, siirtoyhteydet ja voimalaitoskapasiteetti. Ydinvoima voi tuottaa vakaasti sähköä, mutta jokien rannalla sijaitsevat laitokset ovat silti riippuvaisia vedenpinnasta, virtaamasta ja lämpötilasta turvallisen käytön varmistamiseksi.

Kun helle ja kuivuus osuvat samaan aikaan, riski ei rajoitu yhteen laitokseen. Ydinvoiman ja vesivoiman tuotanto voi heikentyä samanaikaisesti juuri silloin, kun jäähdytyksen tarve on suurimmillaan. Lisäksi jokiliikenne vaikeutuu, mikä voi hankaloittaa polttoaineiden ja muiden tavaroiden kuljetuksia.

Tonava toimii siksi varoituksena Euroopan energiainfrastruktuurin ilmastonkestävyydestä. Sade voi auttaa Paksia palauttamaan osan tuotannostaan, mutta yksittäinen sadekausi ei poista pitkäaikaista riskiä laitoksilta, jotka tukeutuvat yhä suuremman paineen alla oleviin jokiin.