Achtergrond

Westerse kerncentrales te duur om te bouwen

Nieuwe Europese en Amerikaanse kerncentrales zijn te duur, ver achter op het bouwschema, of de bouw wordt simpelweg geschrapt. Ze kunnen daarom niet op een betaalbare wijze bijdragen aan het terugdringen van CO2-emisies. Het IEA luidt ook de noodklok over de uitstervende kerncentrales in het westen. Waarom lukt het in China wel om dezelfde reactoren voor de helft van de kosten online te brengen?

Nieuwe kerncentrales in Amerika en Europa produceren geen elektriciteit, maar migrainedossiers. De Virgil C. Summer-centrale in South Carolina werd in 2018 geschrapt nadat de bouwkosten waren opgelopen van € 7,5 miljard naar € 11,5 miljard. Het is nu een nutteloos object dat € 5 miljard heeft gekost. De Vogtle-centrale in de staat Georgia ligt zes jaar achter op schema terwijl de kosten zijn uitgedijd van € 10 miljard naar € 20,5 miljard. Frankrijk bouwt al sinds 2007 aan de Flamanville-centrale die € 3,3 miljard zou kosten, maar nu begroot wordt op € 10,5 miljard. Olkiluoto-3 in Finland, ook begroot op € 3,3 miljard, zou in 2009 klaar zijn. Men hoopt nu de centrale begin 2020 op te starten. De meest recente schatting van de kosten (uit 2012!) is € 8,5 miljard.

De problemen in de VS leidden tot het faillissement van Westinghouse, dochter van het Japanse Toshiba, dat de AP1000-kerncentrales in Georgia en South Carolina ontwierp. De kerncentrales in Frankrijk en Finland worden gebouwd rondom de EPR (European Pressurized Reactors) van het Franse staatsbedrijf Areva. Volgens de ontwerpers zou de bouw van deze generatie III+ kerncentrales juist veiliger en eenvoudiger zijn. De realiteit? Alleen China is erin geslaagd drie kerncentrales met AP1000-reactoren en één centrale met EPR-reactoren op te starten.

Expertise ontbreekt

Wat gaat er mis? ‘Het fundamentele probleem is dat Amerika en Europa dertig jaar lang geen nieuwe kerncentrales hebben gebouwd’, zegt David Petti, chief nuclear scientist verbonden aan het vermaarde Idaho National Laboratory. ‘In de VS dachten de bouwers gewoon verder te gaan waar ze drie decennia geleden waren gestopt.’ Dat lukt dus niet omdat de expertise en de experts grotendeels was verdwenen. Petti zegt dat beide Amerikaanse centrales gedoemd waren door het ontbreken van een competent bouwmanagement en het ontbreken van een robuuste bevoorradingsketen. Ook het feit dat men zowel bij de Europese als de Amerikaanse kerncentrales begon te bouwen lang vóor de ontwerpen klaar waren, leidde tot vertragingen en kostenoverschrijdingen.

Petti is een van de auteurs van een in 2018 verschenen MIT-rapport over de rol die kerncentrales kunnen spelen bij het terugdringen van CO2-emissies. Ook dit rapport begint met de erkenning dat pogingen om in het westen nieuwe generatie III+ centrales op schema en betaalbaar te bouwen, spectaculair hebben gefaald. In China bedragen de ware kosten van de bouw van een kerncentrale € 3.525 per kW vermogen. In de VS en Europa wordt dat geschat op € 7.000 per kW. Dat laatste cijfer is enigszins nattevingerwerk, omdat in de VS en West-Europa in deze eeuw nog geen enkele kerncentrale is afgebouwd.

Waarom lukt het China wel om naast de eigen reactorontwerpen ook AP1000- en EPR-reactoren te bouwen? ‘China heeft in de periode van 2008 tot het midden van 2018 31 kernreactoren in gebruik genomen’, zegt Mycle Schneider. Dat betekent volgens de hoofdredacteur van het World Nuclear Industry Status Report dat China beschikt over competente experts en arbeidskrachten in een industrie die continue kerncentrales oplevert. Overigens gaat dat ook niet altijd van een leien dakje. Schneider: ‘Ze zijn ongetwijfeld beter dan de Europeanen en de Amerikanen, maar China kampt ook met grote kostenoverschrijdingen en vertragingen.’

Petti voegt hieraan toe dat in China de reguleringen soepeler, de arbeidskosten lager en de arbeidsproductiviteit hoger zijn. ‘Ze hebben een bevoorradingsketen die onderdelen op tijd en volgens de specificaties kan aanleveren.’ In de VS zijn problemen ontstaan omdat Westinghouse geld dacht te besparen door de AP1000-centrales modulair te bouwen. Het lukte de leverancier niet deze modules tijdig en volledig af te leveren. ‘In China zijn de AP1000-centrales conventioneel, niet modulair, gebouwd’, aldus Petti. Hij wijst erop dat in de VS de grootste problemen niet ontstonden bij de bouw van de reactoren, maar juist bij alle overige civieltechnische klussen, zoals het storten van het beton, het bouwen van de modules en het maken van goede lassen.

Areva hoopt bij de pas gestarte bouw van de 3.200 MWe Hinkley Point C, een kerncentrale in het Britse Somerset, gebruik te maken van Chinese expertise. De Fransen zijn hier voor de bouw van twee EPR-reactoren een joint-venture aangegaan met het Chinese staatsbedrijf CNG. De schattingen over de kosten van Hinkley Point C lopen inmiddels uiteen van € 20 miljard tot € 30 miljard. Wanneer het lukt om deze centrale in 2026 op te starten, dan ontvangt de Frans-Chinese combinatie gegarandeerd € 105 per MWh, tweemaal de huidige prijs van de Britse offshore turbines.

Kerncentrales en CO2-emissies

Het MIT-rapport concludeert dat Westerse kerncentrales een stuk goedkoper moeten worden om ook maar enige rol van betekenis te kunnen spelen in betaalbare scenario’s voor de productie van elektriciteit met lage CO2-emissies. Een computerprogramma van MIT berekende voor zes gebieden (Texas, New England, Groot-Brittannië, Frankrijk en twee Chinese regio’s) welke mix van stroombronnen in 2050 de goedkoopste scenario’s opleveren met lage CO2-emissies. De prijs van kerncentrales varieerde daarbij rond de nominale kosten van € 4.800 per kW vermogen. De CO2-emissies werden gesteld op achtereenvolgens 500, 100, 50, 10 en 1 g/kWh.

Voor Texas, een regio met veel wind- en zonne-energie, is het bouwen van nieuwe kerncentrales pas enigszins aantrekkelijk wanneer die centrale minder kost dan circa € 3.500 per kW vermogen en dan alleen nog wanneer de CO2-doelstelling zeer ambitieus is, namelijk 10 g/kWh of lager. In New England, een gebied met minder windparken en zonnepanelen, zou een kerncentrale die € 4.400 kost per kW een bijdrage leveren aan een mix van bronnen die 10 g CO2/kWh uitstoten. Ook in het Verenigd Koninkrijk zou in 2050 plaats zijn voor kernenergie, mits veel goedkoper. De analyse schiet hier duidelijk tekort omdat het model offshore wind negeert. De Britse offshore windturbines hebben samen een vermogen van 8.183 MW.

Mycle Schneider noemt de hele discussie over hoeveel CO2/kWh verschillende technologieën precies uitstoten zinloos. ‘Het is een totaal fout uitgangspunt. Het gaat om de vraag hoe je een dollar, een euro of een yen het beste kunt investeren om zo veel mogelijk emissies van broeikasgassen zo snel mogelijk te verminderen.’ Vanuit dit perspectief dragen, volgens Schneider, nieuwe kerncentrales alleen maar bij aan klimaatverandering. Je kunt hetzelfde geld immers veel effectiever besteden door het te investeren in energie-efficiëntie en hernieuwbare energiebronnen. Schneider is er ook faliekant tegen bestaande kerncentrales die niet kunnen concurreren via subsidies open te houden. ‘Wanneer er goedkopere opties zijn, dan moet je ze sluiten.’

Petti gelooft nog wel in een rol voor kernenergie: ‘Als we de doelstellingen van het akkoord van Parijs willen realiseren, dan moeten we toe naar een stroomproductie met een uitstoot tussen 10 en 1 g CO2/kWh. In de meeste scenario’s lukt dat alleen met kernenergie.’ Er moet dan, zegt Petti, wel een serieuze belasting komen op CO2-emissies. Ook denkt hij dat het, om de kosten te drukken, nodig zal zijn kerncentrales gestandaardiseerd en in serie te bouwen. Dat laatste is uiteraard een probleem wanneer het nog niet eens lukt er één te bouwen. Petti denkt dan ook dat de VS zich in de komende tijd zal concentreren op de ontwikkeling van kleine, modulaire reactors.

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW