Inzet van kernenergie

Met de motie Dijkhoff en het aanbieden van het ENCO rapport over kernenergie door minister Wiebes aan de Tweede Kamer staat kernenergie weer centraal in het maatschappelijk debat.

Voor het klimaatakkoord en de doelen voor 2030 zal kernenergie geen bijdrage kunnen leveren, want het duurt 10-15 jaar voordat een centrale stroom kan leveren, inclusief vergunningen en bouwen. Maar het stukje energietransitie tot 2030 is het gemakkelijke deel. De doelen van 2050 zijn veel moeilijker te realiseren, en dus hebben we alle vormen van CO2-vrije stroomproductie nodig die er zijn om onze doelen te halen. En daar kan kernenergie wel degelijk een rol spelen, maar dan moeten we wel nu beginnen.

Kerncentrales stoten geen CO2 uit, en ook geen fijnstof. Als je kolencentrales vervangt door kerncentrales, dan spaar je honderden, misschien wel duizenden levens uit, per jaar.

De meeste mensen kennen kernenergie van de stroomproductie, maar in verschillende landen wordt de warmte die kernenergie maakt al benut voor stadsverwarming. Er zijn ook ontwerpen van kernreactoren die warmte kunnen maken voor de procesindustrie, die zout water drinkbaar kunnen maken, en die CO2-vrije waterstof kunnen produceren.

De maatschappelijke discussie gaat vaak over de kosten van kernenergie, maar we moeten ook niet nalaten om naar de voordelen te kijken. Zo is kernenergie niet weersafhankelijk, en kan op lang van tevoren afgesproken tijden energie leveren. Een flink percentage op afroep beschikbare stroom in je energiemix helpt om het net stabiel te houden, zodat het de vraag naar stroom kan volgen, dag en nacht, zomer en winter. Kerncentrales leveren zeer veel energie en nemen daarvoor een zeer klein oppervlak in.

Bovendien kan Nederland door onderzoek en ontwikkeling te bevorderen een vooraanstaande plek innemen in de nucleaire industrie, en zelfstandig voor duurzame stroom van inkomsten zorgen.

Een actieplan

De voordelen zijn dus aanwezig, maar waarom bouwt niemand nieuwe centrales in Nederland? Wat kan de overheid doen om het vestigingsklimaat te verbeteren?

Alle centrales die nu in werking zijn in Europa zijn door de overheid neergezet, in de tijd dat stroom nog een nutsfunctie was. Dat gaf de bedrijvers van centrales een aantal voordelen:

• Politieke stabiliteit: een overheid die investeert in een centrale, zal niet genegen zijn de centrale na een paar jaar alweer te willen sluiten. Zie de discussie rondom onze kolencentrales en biomassacentrales. Tegenwoordig speelt stabiliteit van vergunningseisen ook een rol in de kosten.
• Financiële stabiliteit: De bouw van een reactor kost veel geld. De financiering daarvan is extreem duur, vaak wordt een rente van 7% geheven. Een jaar vertraging maakt dat de betaalde rente veel hoger wordt. Hoe lager de rente kan worden, hoe lager de prijs van de geproduceerde stroom wordt.
• Economische stabiliteit: we leven in een geliberaliseerde elektriciteitsmarkt. Maar de overheid stuurt er flink in. Met subsidies en marktregels. We bepalen bijvoorbeeld in het klimaatakkoord dat we in 2030 wel 70% hernieuwbare stroom willen hebben, en bepalen dat producenten, ook op zee, om niet aangesloten worden op het elektriciteitsnet. Ook op dit vlak kan de overheid het klimaat voor kernenergie bevorderen.

Nu tot 2040: een aantal kernreactoren van 1000 MW bouwen

Als wij vandaag besluiten om een kerncentrale te bestellen, dan zal het 10-15 jaar duren voordat zo’n centrale daadwerkelijk stroom zal leveren. Er zijn signalen dat het sneller kan. Één zo’n centrale produceert 7,5 TWh aan stroom in een jaar, dat is ruim 6% van de huidige elektriciteitsbehoefte van ons land. Onze behoefte aan stroom stijgt ook. Gaan we nu beginnen met de planvorming en bouw voor het bouwen van 5 reactoren, dan kunnen we in 2040 ongeveer 30% van onze stroombehoefte dekken met kernenergie.

Om de (financiële) risico’s van zo’n project klein te houden, is het belangrijk om een order voor een aantal dezelfde reactoren te plaatsen bij een gerenommeerde reactorbouwer. Het ontwerp moet bewezen zijn: al meermaals succesvol en binnen redelijke tijd gebouwd. Projectmanagement en het produceren van kritische reactoronderdelen (zoals bv. het reactorvat) moeten ook door bewezen partijen uitgevoerd worden, met veel ervaring hierin. De minder kritische bouwwerkzaamheden moeten zo veel mogelijk door Nederlandse partijen uitgevoerd te worden, zodat ook ons land weer ervaring krijgt in het uitvoeren van dit soort projecten.

Twee derde van de kosten van een kilowattuur kernenergie wordt bepaald door de bouwkosten. En het grootste deel van de bouwkosten van een kernreactor worden weer gevormd door de financieringskosten, waar met rentes tot wel 7% per jaar wordt gerekend. Een jaar uitloop betekent dan meteen een forse prijsstijging. De overheid kan op dit moment renteloze leningen aangaan. Door als overheid de bouw van een reactor tegen een lage rente te financieren kunnen de bouwkosten minimaal gehalveerd worden.

Een vloot kernreactoren kan (net als in Frankrijk) soepel het dag-nacht, en het zomer-winter ritme van de vraag naar elektriciteit volgen. Dat komt met grote voordelen: met op afroep beschikbare stroom kan het elektriciteitsnet veel beter in balans gehouden worden, en er hoeft minder geïnvesteerd te worden in oplossingen voor het probleem van de weersafhankelijke stroombronnen, namelijk dat die niet altijd beschikbaar zijn. Ook raakt het stroomnet veel minder vaak “verstopt”, zoals nu het geval is als er wind- en/of zonneparken moeten worden aangesloten op het net.

Kernreactoren zijn ook zeer geschikt voor het produceren van waterstof. De hoeveelheid waterstof die wij nodig hebben om onze economie volledig CO2-vrij te maken tegen 2050 is enorm, net als de verwachte omzet. Kernenergie is een welkome aanvulling op de productiecapaciteit.

Nu tot 2040: onderzoek naar en ontwikkeling van kleine modulaire reactoren

De bouw van kernreactoren biedt slimme jonge mensen weer een carrièreperspectief in de kernenergie. De universiteit Delft zal dus gemakkelijker studenten binnenhalen en NRG in Petten zal gemakkelijker aan pas afgestudeerde onderzoekers en ontwikkelaars komen.

Er lopen een aantal interessante onderzoekslijnen, te weten het onderzoek naar kleine modulaire reactoren, de gesmoltenzoutreactoren, en de thoriumreactoren.

Met slechts enkele tientallen miljoenen euro per jaar kan er veel onderzoek en ontwikkeling uitgevoerd worden, wat Nederland weer tot een land maakt dat “ertoe doet” in de kernenergie. Het zorgt er ook voor dat er een gezonde mix van opleiding, onderzoek, ontwikkeling en industrie in ons land ontstaat, die waarde en welvaart creëert voor de samenleving. Dit kan voor Nederland leiden tot nieuwe exportproducten: de kwaliteit van het Nederlandse nucleaire onderzoek staat in de wereld hoog aangeschreven en reeds lang voordat de eerste gesmoltenzoutreactoren er zijn bestaan er mogelijkheden om geld te verdienen aan onderzoek en ontwikkeling. 

2030-2060: kleine modulaire reactoren bouwen

In de komende tien jaren zullen we de eerste kleine modulaire reactoren op de markt zijn komen. Dat kunnen conventionele, maar kleine reactoren zijn, zoals het Rolls Royce ontwerp. Maar ook nieuwe ontwerpen die met gesmolten zout gekoeld worden horen tot de mogelijkheden. Ze leveren allerlei voordelen, bijvoorbeeld dat ze gemakkelijker (dus goedkoper) veilig zijn te maken, en (bij sommigen) het vermogen om wat wij nu “kernafval” noemen te kunnen verbranden. Dat draagt enorm bij aan de vermindering van de hoeveelheid afval. En het restproduct heeft een veel kleinere levensduur dan het radioactief afval dat de kerncentrales van nu produceren.

Bijkomend voordeel van de kleine reactoren is dat de acceptatie ervan onder de bevolking hoog is. Toen Rolls Royce hun plannen bekendmaakte, waren er in de pers veel raadsleden te horen, die dit een goede ontwikkeling vonden, en zo’n kleine reactor zouden overwegen voor de stroomvoorziening voor hun gemeente of regio.

Vanaf 2040: thorium als brandstof

Tegen de tweede helft van deze eeuw zullen er ook reactoren op de markt komen die op thorium werken. Dit zullen waarschijnlijk gesmoltenzoutreactoren zijn, die dus de naast de grotere veiligheid, het vermogen om “kernafval” te kunnen “opbranden” de mogelijkheid toevoegen om het wereldwijd overvloedig aanwezige thorium te benutten. Ook dit afval blijft veel korter radioactief dan het huidige afval.