Gastauteur
Om CO2-neutraal te kunnen worden wil de Provincie Gelderland ook kleine kerncentrales, Small Modular Reactors, inzetten. De gemeenten in de Foodvalley zijn gevraagd of ze hieraan willen meewerken. Is dit een goede strategie? Een analyse van onderzoeker Max Hilhorst.
Ons kabinet streeft ernaar om Nederland in 2035 CO2-neutraal te maken op het gebied van elektriciteitsproductie, met als einddoel om in 2050 alle energie CO2-neutraal op te wekken. Een van de strategieën om dit te bereiken is het gebruik van Small Modular Reactors (SMRs). De Provincie Gelderland ondersteunt dit beleid en heeft de gemeenten in de regio Foodvalley gevraagd om mee te werken.
Dertig regio’s in Nederland hebben afgesproken om in 2050 hun eigen energie CO2-neutraal op land op te wekken. Laten we eens kijken naar onze regio Foodvalley. Die heeft op dit moment een energiebehoefte van ongeveer 7 TWh. Laten we voor deze analyse aannemen dat dit in 2050 ook nog zo is. In die energiebehoefte kunnen we CO2-neutraal voorzien met zonne-energie, wind, kernenergie en mogelijk andere bronnen of een mix ervan. Verwacht wordt dat 27% van de energiebehoefte in 2030 uit zonne-energie komt, wat betekent dat Foodvalley tegen 2050 nog zo’n 5 TWh moet invullen.
Gelderland zoekt locaties voor SMRs
De Provincie Gelderland overweegt investeringen in kernenergie met Small Modular Reactors (SMRs) om deze taak te vervullen. Gedeputeerde Ans Mol (energie en klimaat, BBB) wil dit jaar nog weten hoe de Gelderse gemeenten hierover denken en of ze bezwaar hebben tegen een SMR op hun grondgebied. Of je er nu vóór of tegen bent, als we er niet over nadenken overkomt het ons. Gelderland wil in 2027 de locaties weten voor de eerste SMRs, die overigens nog niet leverbaar zijn.
Bestaande technologieën zoals windenergie lijken sneller realiseerbaar en kostenefficiënter dan SMRs. Hoewel SMRs veelbelovend zijn is er nog vrijwel geen operationele ervaring, ze zijn nog niet leverbaar en hun veiligheid en de langetermijnopslag van kernafval zijn nog steeds grote uitdagingen. Windenergie biedt al in 2030 een haalbare en kosteneffectieve oplossing, maar ook met hinder voor mens, vogels, het mariene ecosysteem en horizonvervuiling. Op zee is een molen bijna tweemaal efficiënter dan op land. Een windmolen heeft een levensduur van 20 jaar. Als zich een betere technologie aandient, kunnen de molens altijd weer vervangen worden.
Op basis van de huidige technologie heb ik een vergelijking gemaakt tussen kernenergie, SMRs, windenergie op land en op zee. Windenergie op zee lijkt de beste optie voor een snelle, kosteneffectieve CO2-neutrale energievoorziening. Voor de lange termijn hebben we dan tijd om de SMRs met thorium, gesmolten zoutoplossingen en andere technologieën verder te ontwikkelen en het afvalprobleem op te lossen.
De vergelijking tussen kernenergie en windturbines
Voor het CO2-neutraal opwekken van 5 TWh in 2050 en om te voorzien in de energiebehoefte van de Foodvalley voor de komende 60 jaar, is het volgende overzicht opgesteld:
Energiekosten: De in de tabel genoemde mogelijkheden voor het opwekken van energie heb ik doorgerekend naar een gegeneraliseerde kosteninschatting voor de eindgebruiker en kom op circa € 0,15 per kWh. De kWh-prijs voor CO2 neutrale energie blijkt daarmee lager dan de huidige prijs, die sterk afhankelijk is van de olie- en gasprijzen.
Investering en tijd: Windturbines kunnen in 2030 operationeel zijn en kosten in totaal ongeveer 3-4 miljard euro. Een kerncentrale is pas na 2040 operationeel en kost ongeveer 5 miljard euro. Van SMRs is nog onvoldoende bekend om dit te kunnen inschatten.
Duurzaamheid en veiligheid: Kernenergie produceert stabielere energie, maar heeft te maken met afvalbeheer en het risico op rampen zoals Tsjernobyl en Fukushima. De minimale afstand van een woonwijk tot een SMR is enkele kilometers. Aan het koelsysteem van een kerncentrale worden hoge eisen gesteld. Voor de regio Foodvalley moet je dan denken aan het Veluwemeer of de Nederrijn. Een veilige afvalverwerking is (nog) niet voorhanden. Windturbines zijn schoner maar geven horizonvervuiling en vragen veel onderhoud. Op zee beïnvloeden zij mariene ecosystemen en op land hinderen zij mensen en vogels (wespendief). De energieproductie varieert met het weer.
Klimaatdoelen: Met windturbines kunnen we al in 2030 100% CO2-neutraal zijn. Met kernenergie kan dat pas na 2040.
Conclusie
Windturbines bieden een snelle en flexibele oplossing voor duurzame energie op korte termijn, terwijl kernenergie een langdurige en stabiele optie is met hogere initiële kosten en risico’s. Beide hebben hun voor- en nadelen, maar voor het snel oplossen van onze urgente klimaatproblemen lijken windturbines op zee de best haalbare optie. Ondertussen hebben we tijd voor het uitontwikkelen van SMRs en andere technologieën voor de langetermijn.
Wat denk jij? Moeten we voor de korte termijn de snelst haalbare en meest zekere CO2-neutrale oplossing kiezen en deze later mogelijk vervangen door een geavanceerdere langetermijnoplossing? Deel je mening in een reactie onder dit artikel.
Referenties:
1. Klimaatakkoord, Den Haag, 28 juni 2019, pagina 21.
2. Regionale Energie Strategie.
3. Kleine modulaire reactoren (SMRs).
4. Regionale klimaatmonitor 2022 voor Foodvalley, energieverbruik.
5. DIW 2013, “The Economics of Nuclear Power: A Comparative Study of 674 Nuclear Power Plants”.
6. Solar Magazine, 4 september 2023.
7. Actieplan toekomst Gelderse kleine kerncentrales,15 juli 2024.
8. IEA Wind Technology Status Report.
9. WindEurope Annual Offshore Report 2023.
10. Cijfers op basis van: World Nuclear Association, EIA (U.S. Energy and Information Administration), McKinsey & Company, BloombergNEF en Wood Mackenzie, en diverse publicaties van het Deutsche-Institut-für Wirtschaftsforschung, DIW, waaronder “The Economic Impacts of Nuclear Energy: A Review”.
11. Notitie Provinciale Staten Gelderland “Kernboodschap kleine modulaire kernreactoren” van 10 juli 2024.
Dr. Max A. Hilhorst, woonachtig in Lunteren, heeft een achtergrond in elektrotechniek, ontwikkelde een chip voor irrigatiedoeleinden en promoveerde aan de Universiteit van Wageningen op een bodemkundig onderwerp. Hij heeft onderzoek gedaan naar broeikasgas- en stikstofemissies bij DLO in Wageningen. Als zelfstandig ondernemer ontwikkelde hij rond 2000 innovatieve apparatuur voor het reduceren van standby-stromen en verrichtte hij onderzoek naar kleine windmolens in opdracht van TNO.
Edese Vos
Een goed begin van een vergelijk! Een paar noties:
– dit gaat alleen over elektriciteit. Door elektrificatie (o.m. industrie, mobiliteit) zal het verbruik daarvan meer dan verdubbelen.
– dit gaat ervan uit dat ruimte niet schaars is (zit een beetje in het hinderargument). Dat is het wel. Zowel wind op land als op zee verdringen bestaande belangen (op zee: scheepvaart, visserij, natuur, defensie). Op land vergelijkbaar. Ook dat zal moeten worden meegewogen.
Uiteindelijk zal blijken dat alle redelijkerwijs haalbare schone opwekopties onontkoombaar zijn.
Dat ben ik met je eens. Het is een lastige afweging, maar ik zou voor nu in elk geval kiezen voor zekerheid. Uiteraard moet het onderzoek naar kernenergie en fusie doorgaan, maar er zijn nog veel open eindjes. De overheid gaat echter stevig inzetten op SMR’, maar die zijn nog niet leverbaar… Electrificatie is ook nog een buitengewoon onzeker traject; ik zou daar meer werk van maken.
Ik denk dat het een en-en situatie moet zijn. Je moet sowieso voor de snellere oplossing gaan met windenergie, maar tegelijkertijd beginnen met de bouw van 1 of 2 kerncentrales, dat kan ervoor zorgen dat je minder energie hoeft in te kopen uit het buitenland. Het enige probleem waar ik niemand over hoor dat zijn de kabeldoorsnedens die in Nederland in de grond liggen. Je kunt nog zoveel energie opwekken als je wilt, maar als je kabels het niet aankunnen omdat de aderdoorsnedes te dun zijn dan heb je een probleem want die kabels worden heet en gaan gegarandeerd klappen. Het gros van de huizen in Nederland zit nog met aansluitingen uit de jaren 50 60, toen kon je met één hoofdzekering van 25 Amp doen en laten wat je wilde, tegenwoordig is dat heel erg kritisch geworden. In de tegenwoordige tijd zijn alle huishoudens volgepropt met elektrische apparatuur met het bijkomende sluipverbruik enzovoort. Ik denk dat dat een probleem is wat nog niet opgelost is, maar mijn optie zou inderdaad zijn eerst windenergie maar ook tegelijk een start maken met een paar kleinere kernenergiecentrales en ook zeker kijken naar het kabelnet in Nederland.
Uiteraard moet je het onderzoek naar SMR’s en fusie voortzetten. Maar voor nu zou ik het bij één SMR houden en de rest van de kaarten op zon- en windenergie zetten. Als dat aan vervanging toe is, kun je altijd nog overschakelen. Voor nu is CO2-neutraliteit het urgentst.
Ik vergat te antwoorden op jouw punt over de kabeldoorsneden. Dat is inderdaad nog steeds een ondergeschoven kindje in de transitie. In 2050 zal de infrastructuur ruim vier keer meer elektrische energie moeten transporteren; dat kan niet met het huidige netwerk. Aandacht geven aan de problemen van het netwerk in relatie tot elektrificatie is urgenter dan het bouwen van SMR’s als het ook met wind kan. Maar dat zijn nog geen fundamentele problemen, veilgheid en afvalbeheer van een SMR voorlopig wel.
Ik ben ook wel benieuwd hoe de tidal kite scoort in dit overzicht.
Gezien we geen noemenswaardige getijden binnen de provincie Gelderland hebben: Slecht.
Ik mis in deze vergelijking een klein beetje hoe de verschillende middelen aansluiten aan onze energie behoefte. De windturbines draaien alleen als er wind is, als er geen wind is (of teveel wind) moet iets anders de stroom leveren. Als we de stroom van windturbines gaan opslaan in accu’s levert dit uiteraard extra kosten op. Nu kunnen we de gasturbines proberen te hergebruiken door ze met Ammonia of waterstof te laten werken, welke met overtollige duurzame energie kan worden opgewekt (https://www.wattisduurzaam.nl/5851/energie-opwekken/fossiel/power-to-ammonia-zo-ruilt-nuon-kolen-in-voor-duurzaam-windgas/), maar deze techniek staat nog verder in de kinderschoenen.
SMR’s en nuclaire reactoren hebben altijd een constante levering, deze op of afschalen is niet binnen een voor het elektriciteitsnet nuttige snelheid te doen, maar het is niet afhankelijk van het weer. Uiteraard moeten deze SMR’s gekoeld worden, maar wat nou als deze restwarmte ook nog nuttig gebruikt kan worden door het warmtenet?
Bij de windturbines heb ik rekening gehouden met de inefficiëntie die we al hebben ervaren. Als het door klimaatverandering lange tijd extreem windstil wordt, zullen de windturbines inderdaad minder efficiënt zijn en zullen we opslagcapaciteit nodig hebben. Dit hoeft idd niet per se met accu’s te gebeuren. Anderzijds is kernenergie nog niet zover. SMR’s (Small Modular Reactors) zijn nog in ontwikkeling, het afvalbeheer is een probleem, ze zijn nog niet leverbaar, en de (verwachte!) kosten per SMR stijgen nog steeds elk jaar. Die ontwikkeling moet doorgaan, maar ondertussen moeten we met urgentie het CO2-probleem aanpakken met energiebronnen die snel te realiseren zijn.
De aanleiding voor mij om dit stukje te schrijven is het feit dat de gemeenteraad dit punt voorlopig niet op de agenda heeft staan, terwijl er wel een trein is gestart met BBB als locomotief. Het is een complex probleem, waar je niet in een enkele oordeelsvormende vergadering een gewogen oordeel over kunt vormen. Maar de raadsleden die ik sprak, wisten niet waar ik het over had.
Ik hoop de discussie hiermee een duwtje te hebben gegeven. Ik heb wel een mening, maar geef die graag voor een andere die beter onderbouwd is.
Er had 10 jaar geleden al gestart moeten worden met het bouwen van kernenergiecentrales. Iedere provincie moet zelfstandig zijn stroom kunnen produceren. Geen subsidie voor stroomopwekkende maatregelen zoals thermowarmte, aankoop gronden, houtverbrandingsovens.
En wat denk je van de veiligheid en het afvalbeheer?
Wat me wel opviel is dat jullie wel het afval van de kerncentrale mee nemen, maar niet bij de windmolens. Na 20 jaar is de windmolen afgeschreven… en dan?
Daar worden al grote stappen vooruit in gezet en op korte termijn zou een windmolen dan ook volledig recyclebaar moeten zijn: https://www.change.inc/energie/wieken-van-windturbines-lijken-toch-recyclebaar-39553
Overigens staan er ook nog best wel wat windmolens in Nederland die al sinds 1995/1996 draaien, een molen kan dus ook prima langer dan 20 jaar mee gaan.
Jede heeft gelijk. Hoewel windturbines inderdaad recyclebaar zijn, blijven er materialen over die niet altijd volledig herbruikbaar zijn, zoals bepaalde composietmaterialen uit de wieken. Dit afval hoeft echter niet gedurende duizenden jaren opgeslagen te worden zoals bij nucleair afval het geval is. De uitdaging ligt vooral in het ontwikkelen van efficiëntere methoden om deze materialen te recyclen of veilig te verwerken. In vergelijking met andere energiebronnen is de milieu-impact van het afval van windturbines over het algemeen veel lager, zowel in termen van volume als in risico’s voor de lange termijn.
Er is een database praktijkervaringen van nucleaire projecten (en zon en wind) van de Universiteit van Kopenhagen. Zie Het boek van de Deense hoogleraar Flyvberg: ‘How big things get done’.
Daar is geleerd oa (er staat veel meer) dat zon- en windprojecten een hoge mate van voorspelbaarheid hebben en nihil kostenoverschrijding. En dat nucleaire centrales, Olympische Spelen (..) en nucleaire opslag de duurste projecten zijn met de grootste overschrijdingen.
De genoemde 5 mld is daarmee een droom, het 3- tot 5-voudige (15-25 mld) is meer waarschijnlijk zegt de wetenschappelijke ervaringsdatabase. Gevolg: de MWh prijs is hoog: ongeveveer 144,-.
Mooi wordt ook beschreven hoe een politieke wens de realisatie bagatelliseert – onafhankelijk van het land.
Mijn doel is om zsm fossiele verbranding te reduceren. De betrouwbare, goedkope technogie van vandaag boekt wel resultaat.
Nb: een bestaande kernreactor langer laten draaien helpt natuurlijk ook.
Na het schrijven las ik reviews over de kosten van kerncentrales uit eind 2023, waarin werd aangegeven dat de trend van kostenstijgingen ten opzichte van de oorspronkelijke inschattingen voor SMR’s (Small Modular Reactors) dezelfde kant op gaat als bij gewone kerncentrales. Deze lijken namelijk steeds duurder te worden, en daarbij is het kostbare beheer van het afval nog niet eens inbegrepen. Ik heb bewust geprobeerd niet het zwartste scenario te schetsen, soms vallen dingen achteraf mee. Ook de genoemde 1,5 miljard, die ik noemde voor een SMR, om een zo positief mogelijk beeld te schetsen, moet ik op basis van die reviews herzien.
De bedoelde artikelen zijn: David Schlissel in “NuScale Power Project: Expensive, Uncertain, and Late – and Not a Climate Solution”, Augustus 2023, IEEFA, en Michael Barnard in “Shoveling Money Into Small Modular Nuclear Reactors Won’t Make Their Electricity Cheap”, Augustus 2023, CleanTechnica.
Wordt er nog weleens nagedacht over alle gevaren, die de bouw van kerncentrales met zich meebrengt? In een klein land zoals Nederland, hoeft er maar iets mis te gaan en dan? Er zijn toch nog wel andere mogelijkheden?
Sluipmoordenaar
Kerncentrales gebouwd
als veilig beschouwd.
Dat heeft men de mensen
vaak aangepraat
Het is nu te laat
Een gevaarlijke ramp
Splijtstof en water
De straling kwam later
In doodse stilte
het gaat over de grenzen
pakt onschuldige mensen.
Yvon van der Meulen 2011.
Eens.
Zo is dat Berend Zewuster!
Ik zou nu helemaal niets kiezen en gewoon achterover leunen en kijken welke technische oplossingen er over 10 jaar zijn. Haastige spoed is zelden goed zoals we nu al zien aan het ruimtebeslag in een al overvol land, natuurschade, de kwestie met de zonnepanelen e.d. Een extra belangrijk argument voor het achterover leunen vind ik dat Nederland maar een minuscule speler is in de totale CO2 productie. Wij dragen nauwelijks iets bij.
Achterover leunen is geen optie Frank:
1. Fossiele brandstoffen raken steeds schaarser, wat leidt tot een groeiende politieke afhankelijkheid van mogendheden waar we niet gelukkig mee zijn en prijsstijgingen.
2. De CO₂-uitstoot die gepaard gaat met het gebruik van fossiele brandstoffen veroorzaakt wereldwijde klimaatverandering. We ondervinden hier nu al de gevolgen van, maar onze kinderen en kleinkinderen zullen er nog veel meer mee te maken krijgen. We hebben een verantwoordelijkheid naar de generaties na ons!
Ik mis hier wel het punt van energie-opslag. In de winter is de energiebehoefte veel groter dan in de zomer (zeker na elektrificatie), idem voor dag en nacht. Voor jouw vergelijking ga je er nu vanuit dat de wind precies op het gewenste ogenblik waait. Dit geldt natuurlijk ook voor zonne-energie, maar weer veel minder voor kernenergie omdat deze wel naar behoefte kan opwekken.
Het opwekken van energie is niet het grote probleem waar we voor staan. Verzwaring van het net en massa-opslag, dat zijn de werkelijke uitdagingen.
Inderdaad heb ik de energieopslag voor windmolens niet in het kostenplaatje verwerkt. Voor 5 TWh wordt de opslag naar schatting tussen de 1 en 2 miljard euro, gebaseerd op de klimatologische omstandigheden die we tot nu toe kennen. Daarnaast moeten ook de kosten voor kernenergie, volgens recente rapporten, worden bijgesteld naar boven en horen daar de kosten voor opslag van kernafval nog te worden bijgeteld.
De verzwaring van het net hoort niet in dit vergelijk te worden meegenomen. Dit is een aparte kwestie die net als de elektrificatie apart moet worden beschouwd, maar het zou inderdaad wel eens de echte problemen kunnen vormen voor een CO2-neutraal 2050.