Stichting Laka

Publicatie Laka-bibliotheek:
De rol van kernenergie in de energietransitie van Noord-Brabant

Auteur	M.J.J.Scheepers, G.J.de Haas, F.Roelofs, H.Jeeninga, J.Gerde, TNO, NRG
	1-01-0-23-33.pdf
Datum	december 2020
Classificatie	1.01.0.23/33 (NIEUWE KERNCENTRALES - LOCATIEKEUZE)
Opmerking	Aanvullende notitie van 2 maart 2021 over Terrestrial Energy en Seaborg Technologies, zie laatste 2 pagina's
Voorkant

 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.