Publication Laka-library:
De rol van kernenergie in de energietransitie van Noord-Brabant
Author | M.J.J.Scheepers, G.J.de Haas, F.Roelofs, H.Jeeninga, J.Gerde, TNO, NRG |
![]() |
1-01-0-23-33.pdf |
Date | December 2020 |
Classification | 1.01.0.23/33 (NEW NUCLEAR POWER PLANTS - SITE SELECTION) |
Remarks | Aanvullende notitie van 2 maart 2021 over Terrestrial Energy en Seaborg Technologies, zie laatste 2 pagina's |
Front |
From the publication:
Samenvatting De Provincie Noord-Brabant heeft TNO gevraagd onderzoek te doen naar de rol die kernenergie kan spelen in de energietransitie van Noord-Brabant. Het onderzoek is samen met NRG uitgevoerd. Het betreft hier een studie van beperkte omvang met een korte doorlooptijd waarin op basis van openbare bronnen de recente inzichten met betrekking tot onder andere kosten, veiligheid en de rol en inpasbaarheid van kernenergie in een CO2-arme energiehuishouding op een rij zijn gezet. Hierbij is specifiek gekeken naar de potentie van zogeheten vierde generatie kerncentrales. In het kader van deze studie zijn geen nieuwe of aanvullende berekeningen of analyses uitgevoerd. Realisatietermijn nieuwe kerncentrale De termijn waarop in Nederland een nieuwe kerncentrale commercieel in bedrijf kan zijn is niet alleen afhankelijk van de feitelijke bouwtijd maar ook van de tijd die nodig is om het vergunningstraject te doorlopen. Voor generatie 4 reactoren, die nog in ontwikkeling zijn, komt daar de tijd nog bij die nodig is voor grootschalige experimenten en voor de aanpassing van de vergunningsvoorwaarden aan de nieuwe technologie. Bij het inschatten van de totale doorlooptijd van vergunningsaanvraag en bouw tot het moment dat de kerncentrale in productie kan zijn, is het derhalve van belang om te weten of het gaat om een generatie 3 of generatie 4 centrale en of het hierbij gaat om een eerste versie (‘first-of-a-kind’) of een gangbaar, goed gedocumenteerd type. Omdat er ook binnen de generatie 3 centrales nog nieuwe types ontwikkeld worden, kan ook voor deze generatie nog sprake zijn van ‘first-of-a-kind’ centrales. Generatie 3 kerncentrales De totale doorlooptijd van het vergunningstraject en de periode voor bouw van een moderne watergekoelde generatie 3 kerncentrale tot het moment dat deze in productie is, met een kleine overlap tussen de vergunnings- en bouwfase, bedraagt minimaal 11 jaar voor een goed beschreven en gedocumenteerd reactormodel die al een aantal keren is gebouwd onder vergelijkbare condities. Voor een first-of-a- kind reactormodel moet rekening worden gehouden met een significant langere doorlooptijd. De doorlooptijd van het vergunningstraject voor een goed beschreven en gedocumenteerd (generatie 3) reactormodel bedraagt naar verwachting vier jaar. De bouwtijd voor een inmiddels gangbaar generatie 3 reactortype wordt voor Europa op minimaal acht jaar geschat. Generatie 3 centrales die recent in Europa zijn gebouwd dan wel in aanbouw zijn hebben echter te maken met significante vertragingen in de bouwtijd. Dit is grotendeels toe te schrijven aan het gegeven dat het hier gaat om een eerste versie van een nieuw type kerncentrale. Voor twee in Europa in aanbouw zijnde first-of-a-kind centrales geldt dat de bouwtijd inmiddels is opgelopen tot meer dan 16 jaar. Generatie 4 kerncentrales Omdat er onzekerheid bestaat over het oplossen van de uitdagingen bij de ontwikkeling van generatie 4 reactoren, is over het tijdspad tot realisatie van nieuwe generatie 4 reactoren geen harde uitspraak te doen. Als de uitdagingen die specifiek gelden voor een thorium MSR reactor zijn opgelost, zal voor de uiteindelijke realisatie van een eerste versie van deze reactor, met de huidige kennis en inzichten, rekening moeten worden gehouden met een totale doorlooptijd van 20 tot 25 jaar. Belangrijk is hierbij op te merken dat voorafgaand aan de vergunningsaanvraag complexe experimenten uitgevoerd dienen te worden om de veiligheid van dit nieuwe reactortype aan te tonen en te toetsen aan de eisen voor de nieuwe type reactoren. In het kader van deze studie is hierover geen harde uitspraak te doen over de doorlooptijd hiervan. Als deze technische uitdagingen worden opgelost is de tijd voor de oplevering van een vergunbaar model voor een thorium MSR reactor naar schatting 15 tot 20 jaar (voor andere generatie 4 reactoren gelden termijnen van 10 tot 20 jaar). Daarna volgt de bouwtijd voor de thorium MSR reactor van 5 jaar. Het gaat om een ‘first-of-a-kind’, die echter kleiner is dan de huidige generatie 3 reactoren. Generatie 4 kerncentrales hebben voordelen ten opzichte van de huidige gangbare concepten als het gaat om de wijze waarop veiligheid wordt geborgd, het efficiënter gebruik van grondstoffen (uranium, thorium) en het beperken van de productie van (langlevend) radioactief afval. Tegenover deze voordelen staan ook nog een groot aantal uitdagingen bij de ontwikkeling van de reactoren die per reactortype anders zijn. Bijdrage aan klimaatdoelen 2030 Gegeven de tijd die nodig is voor het doorlopen van het vergunningstraject en de bouw van een kerncentrale, is het vrijwel uitgesloten dat voor 2030 kernstroom uit een in Nederland nieuw te bouwen kerncentrale van generatie 3 een bijdrage aan de klimaatdoelen van de Provincie Noord-Brabant kan leveren. Voor de eventuele bouw van een nieuwe kerncentrale heeft de Nederlandse regering een drietal (waarborgings)locaties aangewezen (Eemshaven, Maasvlakte I en Borssele), alle drie buiten de provincie Noord-Brabant. De Rijksoverheid is verantwoordelijk voor het aanwijzen van een waarborgingslocatie. Ruimtebeslag Het directe ruimtegebruik voor een kerncentrale is in vergelijking tot zonne-energie 100 tot 1000 maal kleiner, als uitgegaan wordt van dezelfde hoeveelheid geproduceerde elektriciteit. Windenergie op land heeft ongeveer 10 maal meer ruimte nodig dan zonne-energie, omdat rekening moet worden gehouden met de onderlinge opstelling van de windturbines. Het directe grondgebruik van windenergie op land is echter 45 tot 50 maal kleiner dan van zonne-energie. Bij wind- en zonne-energie is vaak meervoudig ruimtegebruik mogelijk (bijvoorbeeld landbouw bij windenergie en gebouwintegratie bij zonne-energie), hetgeen niet het geval is bij een kerncentrale. De mogelijke impact van een kerncentrale op de omgeving is groter: in een straal van 100 km rond de kerncentrale zijn er directe gevolgen bij een kernongeval. Kosten kernenergie De in de literatuur gegeven schattingen ten aanzien van de productiekosten voor elektriciteit uit toekomstige kerncentrales en de concurrentiepositie ten opzichte van andere opties zoals zon- en windenergie lopen sterk uiteen. Dit is in belangrijke mate te verklaren door verschillen in methodiek (bijvoorbeeld ten aanzien van toerekening van systeemkosten) en aannames rondom kostendalingen voor zowel kerncentrales als concurrerende opties, zoals wind- en zonne-energie. Geraadpleegde studies gaan hier verschillend mee om en gebruiken verschillende data en aannames, waardoor er bij onderlinge vergelijking tegenstrijdigheden ontstaan. De verschillen bij aannames over kosten van kernenergie zijn daarbij kleiner dan de aannames voor zon- en windenergie.