Kernenergie: Q&A

Verschillende lezers hadden vragen na het artikel gebaseerd op de lezing van prof Kloosterman van TU Delft, over de verschillende soorten kerncentrales en de rol die ze in onze energievoorziening zouden kunnen spelen. Ik heb het antwoorden overgelaten aan Arie Kaizer, die er veel meer van af weet dan ik. En onverholen fan is van generatie-4 kerncentrales.
Veel vragen gingen over het enorme aantal windmolens dat nodig zou zijn, als we geen kernenergie inschakelen.
Lezer ‘Johan’ schreef:
‘Ik ben misschien wel heel dom, maar als windmolens 30% van de tijd productief zijn, betekent dat dan dat ze 70 % van de tijd stilstaan? En dan maakt het toch niet uit of je 60.000 of 600.000 windmolens hebt. Als het niet waait staan ze stil, ook die 600.000Dat betekent dat ze opgeteld 30% van het totale maximale vermogen produceren.’
Arie Kaizer: ‘Dat betekent zeker niet dat ze 70% van de tijd stilstaan. Maar ze werken een deel van de tijd op halve kracht omdat er niet genoeg wind is, enzovoort.’

George Poel schrijft:
‘Het klopt dat we er met wind alleen niet komen. De productie van windparken in de genoemde sheet is toch wel iets te defensief. In bijgaande berekening kom ik op ongeveer 1/10 van het aantal moderne windparken. Wel teveel om te doen, maar significant minder dan volgens de voorgeschotelde berekening. Ben benieuwd hoe professor Kloosterman deze berekening beoordeeld.’
Arie Kaizer:
‘De berekening van Kloosterman was met opzet eenvoudig. Er spelen meerdere zaken:
– De molens op zee worden steeds groter,
– De molens op land geven steeds meer weerstand als ze groter worden,
– De verdubbeling van energievraag is een conservatieve schatting.
Dus de som van Kloosterman is nog steeds een goede indicatie. En ook als het aantal windmolens een stuk minder zou zijn, dan zijn het er nog steeds onwerkelijk veel.’
Joris Benninga schrijft:
‘Voor wind op zee wordt rond 2050 ca. 70 GW gepland. Ga gerust uit van 15MW per turbine en 4500 vollasturen, ergo rond de 4700 turbines met een opwekcapaciteit van ca. 315 TWh/jr.  En dat voor tussen de 4 en 6 cent per kWh. Er is ook nog ca. 20 GW op land voorzien. Tegen die tijd zijn dat ook vooral grotere turbines, maar niet zo groot als op zee.  Laten we zeggen 6 MW per turbine en 3500 vollasturen, dus dat is ook nog eens 70 TWh/jr met circa 3300 turbines. In totaal dus circa 8.000.  Best veel, maar niet onmogelijk omdat veel bestaande locaties hergebruikt kunnen worden. Om het plaatje compleet te maken zal er ook nog meer dan 80 GW zon-pv staan in 2050 die op 80.000 hectare (ruim 2% van het beschikbare land) zo’n 80 TWh/jr oplevert. Een flink deel van die 80.000 hectare (30-40%?) kan op daken en andere plekken met dubbel gebruik zoals parkeerplaatsen, etc.
Met dit alles komen we een heel eind in onze eigen energievoorziening, tegen betrouwbaar lage kosten. En met een goed op te lossen circulariteitsvraagstuk (op naar 100% recycling), waar overigens nog wel flinke stappen in moeten worden gezet.  Energetische inpassing is wél complex en vergt investeringen in opslag/conversie. Maar zelfs met die investeringen is de volledig duurzame richting goedkoper dan scenario’s met kernenergie (zie onder meer rapporten van CE Delft).
PS: Thorium reactoren zijn niet beschikbaar voor 2040. En als ze te zijner tijd zo geweldig zijn, en betaalbaar, dan kan je altijd weer windturbines en zonnevelden weghalen zonder ook maar een krasje in het landschap achter te laten.’
Arie Kaizer antwoordt:
‘Zoals Kloosterman laat zien is de leverzekerheid een belangrijk punt. Bij wind/zon heb je dan opslag (bv accu’s) en conversie (de accu moet weer terug naar netspanning) nodig die er nog niet is. De Amerikaanse universiteit MIT zegt dat je 7x de productiecapaciteit nodig hebt voor de leverzekerheid als je de opslag/conversie niet goed voor mekaar hebt.
‘Als je alleen naar de windmolens en zonnecellen kijkt, dan is die goedkoop. Maar besef wel dat je bij wind/zon ook moet investeren in opslag/conversie en het elektriciteitsnetwerk en dat is bij kernenergie veel minder. Vooral de kosten van aanpassingen aan het elektriciteitsnetwerk zijn duur en langdurig door inspraakrondes.
Het zal een mix worden van wind – zon – opslag – kernenergie, maar ik durf nog niet te voorspellen wat de aandelen van elk zullen zijn. In die mix geven de opkomende SMR van generatie 4 extra mogelijkheden die de energietransitie zullen vereenvoudigen.’
Over de thorium/molten salt reactor:
‘Het CE Delft rapport heb ik nog even bekeken. Dat gaat over klassieke generatie 2 centrales en daarvan stelde ik eerder dat je die moet sluiten vanwege de risico’s.
Maar de kern van het verhaal is dat die risico’s er niet zijn bij de nieuwe generatie 4 reactoren. Het strooien met zulke rampverhalen lijkt standaard bij tegenstanders van kernenergie.’
‘Kloosterman (en Turkenburg) zegt dat het ontwikkelen van een Molted Salt Reactor op Thorium nog zeker 20-30 jaar kost – op de huidige academische manier met de zeer beperkte financiering in NL en EU, de beperkte politieke steun en de uitgebreide regelgeving. En van het geld kan hij niet eens een proefreactor bouwen.

‘China doet het heel anders. Hun doel is om binnen 10 jaar de belangrijkste intellectual property rechten te hebben van de generatie-4 centrales. En zij werken op een andere manier. Bijvoorbeeld Kloosterman wil dat de materialen die het corrosieve zout moeten weerstaan gegarandeerd 60 jaar (de levensduur van de reactor) meegaan. De Chinezen beginnen gewoon en het is geen probleem dat hun eerste (proef)reactoren korter meegaan. Ook hebben zij heel veel meer mankracht en kapitaal. En wat nog belangrijker is, het is een kerndoel van de Chinese overheid.
Een tweede ding dat de Chinezen beter doen is systeemdenken. Het is niet genoeg om zon, wind, opslag en kerncentrales te hebben. Het gaat er om de hele industriële keten aan te pakken. Zij hebben de architecten van verschillende disciplines die het geheel overzien, de plannen maken en de regie voeren.
Zie bijvoorbeeld dit recente Bloomberg verhaal:
How China Plans to Win the Future of Energy (Bloomberg)
https://www.youtube.com/watch?v=b1LQSezKxnA
Ja, de Chinezen hebben ons al ingehaald (denk ik) en willen hier echt voorop lopen. Ik snap dat veel politici en economen dan heel zenuwachtig worden. Maar naar mijn bescheiden mening kun je dit alleen pareren met een groot Europees en/of Amerikaans project met veel funding en goede politieke steun.’