Aşırı sıcaklar Avrupa'daki nükleer santralleri tehdit ediyor

Tuna Nehri'nin durumu, nükleer santrallerin yerel koşullara ne kadar bağımlı olduğunu net bir şekilde gözler önüne seriyor. Ülkenin elektrik ihtiyacının yaklaşık yüzde 40'ını karşılayan Macaristan'daki Paks nükleer santralinde, dört türbin ünitesinden yalnızca biri şu anda faaliyette bulunuyor. Tuna'daki su seviyelerinin rekor düzeyde düşük seyretmesi nedeniyle, ülkenin tek nükleer santrali kısa süreliğine de olsa tamamen kapanma riskiyle karşı karşıya kaldı. Ancak Avrupa elektrik piyasası açısından Fransa çok daha büyük bir önem taşıyor. Avrupa'da nükleer enerjiye bu kadar yoğun bağımlı başka bir ülke bulunmuyor ve Fransa'da üretim düştüğü takdirde komşularına daha az elektrik sağlıyor, hatta ülkenin kendisi de bir elektrik ithalatçısına dönüşebiliyor. Fransız nükleer santrallerinde yıla genel olarak bakıldığında sıcaklığa bağlı üretim kayıpları minimum düzeyde kalıyor, ancak aşırı sıcakların görüldüğü belirli haftalarda kısıtlamalar ciddi boyutlara ulaşabiliyor. Fransa'nın resmi denetim kurumunun 2023 yılında yayımladığı bir rapor, 2000 ile 2022 yılları arasında yüksek su sıcaklıkları ve nehirlerdeki düşük su seviyeleri nedeniyle ülkedeki tüm nükleer reaktörlerde yaşanan yıllık kayıpların, herhangi bir yıldaki toplam nükleer enerji üretiminin yüzde 1'inden az olduğunu tahmin ediyor. Aşırı sıcakların yaşandığı 2003 yazında bile bu oran sadece yüzde 1,5 civarında gerçekleşti. Bununla birlikte yıllık rakamlar kısa vadeli dalgalanmaları gizliyor. 2003 yazında Fransız nükleer santralleri üretimlerini geçici olarak altı gigavattan fazla azaltmak zorunda kalırken, haziran sonu ile 2026 temmuz ortasındaki son sıcak hava dalgalarında kullanılabilir maksimum kapasite geçici olarak sekiz ila dokuz gigavat arasında sınırlandırıldı. Bu durum, Fransa'nın yaz aylarında normalde sahip olduğu nükleer enerji kapasitesinin beşte birine kadar olan kısmına denk geliyor. Ne var ki sekiz gigavatlık daha düşük kapasite, doğrudan sekiz gigavatlık bir genel açık anlamına gelmiyor. Düşük su seviyeleri olmasa bile bazı reaktörler, yaz aylarındaki talebin daha düşük olması, yüksek güneş enerjisi üretimi ya da elektrik şebekesindeki darboğazlar nedeniyle zaten tam kapasiteyle çalışmıyor olacaktı. Şebeke operatörlerinin aktardığına göre Fransa, 2026 sıcak hava dalgalarında bile yeterli rezervlere sahipti ve genel denge itibarıyla bir elektrik ihracatçısı olmaya devam etti. Buna rağmen bu tür kısıtlamalar şebeke operatörleri ve elektrik tüccarları açısından büyük önem taşıyor. Onlar için yıl sonunda nükleer santraller tarafından nihayetinde ne kadar elektrik üretildiği önem arz etmiyor: Elektrik şebekelerinin istikrarı ve kısa vadeli fiyat dalgalanmaları açısından asıl kritik olan, elektriğin ihtiyaç duyulduğu anda fiilen erişilebilir olması. Ve bu noktada deneyimler, sıcak hava dalgalarının klimalar nedeniyle elektrik talebini artırdığını gösteriyor. Üstelik bu yılki sıcak hava dalgaları Avrupa'nın geniş bir kesimini etkilediği için dışarıdan gelen rezervler de azalıyor. Nükleer santraller düşük su seviyelerinden olumsuz etkileniyor çünkü üretilen her kilowatt-saat başına nispeten büyük miktarda atık ısı deşarj etmek zorundalar. Bir nükleer reaktörde üretilen ısının yalnızca yaklaşık üçte biri elektriğe dönüştürülüyor; geri kalan kısım ise soğutma sistemi aracılığıyla — sıklıkla nehirlere veya denize — çevreye salınıyor. Ancak nehirde akan su azaldığında atık ısı daha küçük bir su hacmine dağılıyor ve su sıcaklığı daha hızlı yükseliyor. Ilık su aynı zamanda daha az oksijen barındırıyor ve balıklar ile diğer su canlılarını korumak amacıyla yasal sıcaklık sınırları uygulanıyor. Operatörler yaz aylarında bir reaktörün gücünü kısıttığında, bu durum genellikle reaktör güvenliği için alınan acil bir durdurma kararından ziyade yerel nehir yaşamını koruma amaçlı bir önlem olarak hayata geçiriliyor. Kritik durumlarda Fransız yetkililer bu sınırlar için bazen istisnalar tanıyor. Bu gibi durumlarda su kütleleri daha yakından izleniyor ve devlet sahibi enerji şirketi EdF'in kısa vadede ek elektrik üretmesine olanak sağlanıyor. Soğutma kulelerine sahip bir nükleer santral, açık soğutma devreye sahip bir tesise kıyasla nehirleşen sudan çok daha az su çekiyor ve suya doğrudan çok daha az ısı deşarj ediyor. Bununla birlikte soğutma kuleleri, Golfech tesisinin de gösterdiği gibi, bir nükleer santrali hava koşullarından tamamen bağımsız kılmıyor. Yaz aylarında özellikle sıcak olan ve sıklıkla düşük su seviyeleri yaşayan Garonne Nehri üzerinde konumlanan Golfech, soğutma kulelerine rağmen en kırılgan sahalar arasında yer alıyor. Meuse Nehri üzerindeki Chooz'da ise Belçika'daki içme suyu tedarikini tehlikeye atmamak amacıyla reaktörlerin gücü 2020 yılında soğutma kulelerine rağmen kısılmak zorunda kaldı. Nükleer enerji üretimindeki her düşüş hava durumuyla açıklanamıyor. Bundan dört yıl önce Fransa'nın reaktörleri, 2021 yılına kıyasla yaklaşık 82 terawatt-saat daha az elektrik üretti. Büyük yankı uyandıran bu kriz iklim değişikliğinden ziyade stres korozyonu çatlamaları ve ertelenen bakım çalışmalarından kaynaklandı. Ancak geleceğe bakıldığında Fransa'nın denetim kurumu, iklim kaynaklı reaktör duruş sürelerinin 2050 yılına kadar üç hatta dört katına çıkabileceğini öngörüyor. Şimdiye kadarki düşük baz dikkate alındığında bu durum bile henüz yaygın bir kesinti anlamına gelmeyecek, ancak bireysel sahalar açısından kritik bir boyuta ulaşabilecek. Ek soğutma kuleleri, daha derin su alım yapıları ve daha iyi bakım planlaması ile Fransa bu eğilimin en azından kısmen önüne geçebilir. Ancak nükleer santralleri ısıya daha dayanıklı hale getirmek oldukça yüksek maliyetler gerektiriyor ve daha fazla arazi ihtiyacı doğuruyor. Fransa, önümüzdeki nükleer santral modernizasyon programında iklim değişikliğinin sonuçlarını hesaba katmayı amaçlıyor. Planlanan altı modern EPR2 reaktöründen dördü Penly ve Gravelines'de sahil şeridine inşa edilecek. Reaktörlerin üçüncü çifti ise yalnızca Bugey yakınlarındaki Rhone Nehri üzerine kurulacak. Buradaki soğutma kulelerinin nehir ve su alımı üzerindeki termal yükü sınırlandırması hedefleniyor. Fransız reaktörlerindeki güç kısıtlamalarının sonuçları Avrupa elektrik piyasasında açıkça görülüyor. 24 Haziran'da nehir sıcaklıklarının yüksek olması nedeniyle kapasite yaklaşık 4,1 gigavat oranında azaldı. Bunun sonucunda Fransa'nın elektrik ihracatı, komşularına sadece bir hafta önce 10 ila 12 gigavat elektrik tedarik etmesinin ardından yaklaşık üç gigavata geriledi. Artan elektrik tüketimi, düşük rüzgar enerjisi üretimi ve gazlı santrallerin kullanımındaki artışla birleşen bu durum, Fransa ve Almanya'daki elektrik fiyatlarının Ocak 2025'ten bu yana görülen en yüksek seviyelere çıkmasında etkili oldu. Temmuz ayındaki sonraki sıcak hava dalgaları sırasında reaktör kısıtlamaları daha da kapsamlı hale geldi, ancak diğer ülkeler üzerindeki etki daha az belirgin oldu. 13 Temmuz'da toplam 6,3 gigavat kapasiteye sahip sekiz reaktör etkilendi ve ikisi tamamen devre dışı bırakıldı. Buna rağmen Fransa yalnızca aralıklı olarak 10 gigavattan fazla ihracat gerçekleştirdi ve İspanya'dan uygun fiyatlı güneş ve rüzgar enerjisi ithal etti. Nükleer santrallerin sıcaklığa bağlı kapasite kısıtlamaları şu anda ülke için yönetilebilir bir sorun gibi görünmektedir. Bunun gelecekte Avrupa çapında bir kıtlığa dönüşüp dönüşmeyeceği, en azından dış talebin gelişimine ve rüzgar ile güneş enerjisi rezervlerine bağlı olacaktır.