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 |
Uit de publicatie:
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.