KERNENERGIE OF KOLENVERGASSING

Transcriptie

1 KERNENERGIE OF KOLENVERGASSING E EN V ER GE LI J K I N G VAN TWEE MO G ELI JK HE D E N V OO R ELE K T RI CITEITSOPWEKKING Wina Graus Chris Hendriks November 2006 PECSNL In opdracht van Stichting Energie Forum Nederland (EFN) i.o.

2 2 27 NOVEMBER 2006

3 Inhoudsopgave 1 Inleiding 4 2 Kosten 5 3 Milieu 8 4 Locatie en ruimtebeslag 11 5 Risico s 12 6 Flexibiliteit 16 7 Publieke opinie 17 8 Bijdrage Nederlandse industrie 18 Referenties 20

4 1 Inleiding Het doel van deze notitie is om een overzicht te geven van de belangrijkste aspecten die meespelen bij de keuze voor elektriciteit opgewekt met kernenergie en elektriciteit opgewekt met kolenvergassing (KV-STEG 1 ) in combinatie met CO 2 afvang. Het type kernreactor dat wordt onderzocht is een derde generatie kernreactor met strenge veiligheidseisen. In Europa worden met name de volgende types in overweging genomen: Areva EPR (European Pressurized Water Reactor), Westinghouse AP-100 (Advanced Pressurized Water Reactor) en General Electric ESBWR (Economic Simplified Boiling Water Reactor) (Thomas, 2006). De eerste twee zijn drukwaterreactoren en de laatste is een kokendwaterreactor. Voor meer informatie over typen kerncentrales en de werking ervan zie bijvoorbeeld De Ingenieur nummer 19 van 3 november De punten waarop een vergelijking gemaakt wordt zijn: Kosten (kosten per eenheid opgewekte elektriciteit, O&M kosten en brandstofkosten en kapitaallasten) Milieu (emissies, afval en rendement) Mogelijke locaties en ruimtebeslag Risico s (gezondheid, kosten, voorzieningszekerheid, overige) Flexibiliteit Publieke opinie Bijdrage Nederlandse industrie (onderzoek, ervaring en industrie) De notitie gaat niet in op beleid en beleidsinstrumenten. 1 SToom En Gasturbine (Intergrated Gasification Combined Cycle (IGCC)) 4 27 NOVEMBER 2006

5 2 Kosten Kosten per kwh 2 Wisselkoers => US$ 3 : 0,92 in ,90 in ,96 in ,13 in ,24 in ,25 in ,25 in 2006 Kernenergie Derde generatie reactor (inclusief opslag radioactief materiaal en ontmanteling): 4,0 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 4,2-6,7 US$ct/kWh (MIT, 2003), lichtwaterreactor 6,4-7,1 US$ct/kWh (Technisch Weekblad, 14 oktober 2006) Het maken van een kostenschatting van kernenergie is erg lastig en heeft een hoge onzekerheid. Kostenschattingen variëren over het algemeen van 1,7 tot 7,9 ct/kwh. KV-STEG met CO 2 -afvang 5,6 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 6,4 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 5,2 US$ct/kWh (IEA, 2004) 5 tot 9 US$ct/kWh (IPCC, 2005) Ter vergelijking KV-STEG zonder CO 2 -afvang 3,7 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 4,8 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 3,7 US$ct/kWh (IEA, 2004) 4 tot 6 US$ct/kWh (IPCC, 2005) Poederkoolcentrale 3,6 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 4,0 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 4,2 US$ct/kWh (MIT, 2003) 4 tot 5 US$ct/kWh (IPCC, 2005) Poederkoolcentrale met CO 2 -afvang 5,8 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 6,0 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 6 tot 10 US$ct/kWh (IPCC, 2005) STEG 4 (aardgas) 3,1 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 4,1 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 4,1 US$ct/kWh (MIT, 2003) 3 tot 5 US$ct/kWh (IPCC, 2005) STEG met CO 2 -afvang 4,1 ct/kwh (Hendriks et al., 2004) 5,1 ct/kwh (Daey Ouwens, 2006) 2 Bij het vergelijken van kosten uit verschillende bronnen en jaren is het goed om naast wisselkoersen ook inflatie mee te nemen SToom En Gasturbine (Combined Cycle Gas Turbine (CCGT))

6 O&M kosten en brandstofkosten Kapitaallasten Kernenergie 4 tot 8 US$ct/kWh (IPCC, 2005) De kosten voor kernenergie en kolenvergassing met CO 2 -afvang lijken redelijk met elkaar overeen te komen. De onzekerheden in de kostenschatting zijn bij beide opties groot. Er is tot nu toe namelijk nog beperkt ervaring opgedaan met generatie 3 kernreactoren en met KV-STEG en CO 2 -afvang en -opslag. Bovendien zijn er onzekerheden in de kosten voor kernenergie met betrekking tot ontmanteling en afvalverwerking. Kosten voor O&M bedragen ca. 0,8 tot 2,3 Kosten voor O&M bij een KV-STEG bedragen ca. 0,8 tot 1,5 ct/kwh (ECN, ct/kwh, inclusief brandstofkosten (Thomas, 2006). MIT (2003) geeft 1,5 2005a en Hendriks et al., 2004). US$ct/kWh, inclusief brandstofkosten. Brandstofkosten voor KV-STEG met CO 2 - In tegenstelling tot fossiele brandstoffen afvang zijn ca. 1,6 ct /kwh bij een kolenprijs van 45 /ton (ECN, 2005a). De ko- vormt de prijs van uraniumerts slechts een klein deel van de kosten voor elektriciteitsopwekking; ca. 0,1 US$/kWh bij een lenprijs bedraagt op dit moment 60 /ton. prijs voor uraniumerts van 40 US$/kg. Voor elektriciteitsopwekking met fossiele (Hopf, 2004). De kosten voor de splijtstofcyclus, inclusief opslag radioactief afval, van kosten elektriciteitsopwekking voor brandstoffen geldt een sterke gevoeligheid bedragen ca. 0,8 ct/kwh (ECN, 2005). een stijging van brandstofprijzen. Een verdubbeling van de kolenprijs betekent voor Deze kosten zijn inbegrepen bij de kosten voor O&M. een KV-STEG met CO 2 -afvang dat kosten voor elektriciteitsopwekking toenemen met ca. 25%. De investeringskosten voor kerncentrales De investeringskosten voor een KV-STEG hebben een vrij grote bandbreedte en variëren van ca tot 2000 /kw e. Dit is 2000 /kw. Kapitaallasten voor een KV- zijn ca /kw en met CO 2 -afvang ca. zo'n 2 tot 4 maal hoger dan de investeringskosten benodigd voor conventionele ca. 2,8 ct/kwh (ECN, 2005a). STEG met CO 2 -afvang komen dan uit op kolen of gasgestookte centrales. Bij een prijs van 2000 /kw en een economische Ter vergelijking, de investeringskosten levensduur van 20 jaar en discontovoet van voor een poederkoolcentrale zijn ca % komt dit neer op 3,1 ct/kwh (ECN, /kw en met CO 2 -afvang 1800 /kw. 2005a). Kapitaallasten voor een STEG zijn ca. 560 /kw en met CO 2 -afvang ca. 950 /kw. Bij de bouw van een kerncentrale wordt (Hendriks et al., 2004) veelal uitgegaan van een bedrijfsduur van 40 jaar. In uitzonderlijke gevallen kan na die 40 jaar de levensduur met nog maximaal 20 jaar worden verlengd. In de praktijk is de levensduur als gevolg van economische, politieke en veiligheidstechni NOVEMBER 2006

7 Kernenergie sche overwegingen in de meeste gevallen korter. In 2004 was de gemiddelde leeftijd van de op dat moment 107 gesloten kerncentrales 21 jaar (Agt, 2006). De kosten voor de ontmanteling van een kerncentrale bedragen ongeveer 0,1-0,3 $ct/kwh (Uranium Information Centre 2006; Agt, 2006). De kapitaallasten van een kerncentrale en een KV-STEG met CO 2 -afvang zijn redelijk vergelijkbaar. De relatief hoge kapitaalslasten voor beide opties is een nadeel, zeker in een liberale markt waarin een hogere investering meer risico betekent.

8 3 Milieu Emissies Kernenergie CO 2 emissies levenscyclus: 2-60 g CO 2 /kwh Andere emissies levenscyclus SO 2 0,03 g/kwh NO X 0,07 g/kwh [Nuclear Energy Institute, 2006] CO 2 emissies levenscyclus KV-STEG met CO 2 afvang: g CO 2eq /kwh, waarvan: CO 2 emissies bij kolenwinning 9 CH 4 emissies bij kolenwinning Kolentransport 2-17 Bouw van centrale 5 Emissies centrale 90 (90% van CO 2 uitstoot wordt afgevangen) Sloop centrale 1 Andere emissies bij centrale o.a.: SO 2 0,1 6-0,3 7 g/kwh NO X 0,2 g/kwh Naast emissies naar lucht zijn er ook emissies naar water. Deze zijn echter relatief klein (NREL, 1999). Levenscyclus CO 2 emissies van een KV-STEG met CO 2 -afvang zijn typisch hoger dan levencyclus CO 2 -emissies van een kerncentrale (factor 3). Beide zijn echter relatief laag. Een moderne poederkoolcentrale of een KV-STEG zonder CO 2 -afvang heeft een uitstoot van g/kwh (levencyclus). Een aardgasgestookte STEG heeft een uitstoot van typisch g/kwh. Afval heeft relatief lage SO 2 en NO x emissies. Emissies van een conventionele kolencentrale zonder rookgasreiniging bedragen ca. 4 g SO 2 /kwh en 3 g NO x /kwh, maar zijn afhankelijk van het type kolen. Een moderne poederkoolcentrale (ultrasuperkritisch) heeft typische emissies van 0,6 g SO 2 /kwh en 1,2 g NO x /kwh (ECN, 2005a). Radioactief afval komt vrij bij winning en verrijking van uranium, in de kernreactor, bij op- hoeveelheden afvalstoffen (typisch m 3 Een conventionele kolencentrale produceert grote werking van gebruikt uranium en bij ontman- vliegas en m 3 gips). Een groot deel hier- 5 KV-STEG met CO 2-afvang. Bronnen: [Jaramillo, 2006; NREL, 1999; Ruether et al., 2003] 6 ECN (2005a) 7 Carnegy Mellon (2006). IECM model. Oxygen-blown Texaco IGCC, cold-gas cleanup, CO 2 afvang sour shift + Selenox, bruto rendement (output bij generator): 40% (NCW), netto rendement: 33%, SO 2 reductie: 98% (Selexol removal system, Claus recovery system, Beavon-Stretford tail gas clean-up system) NOVEMBER 2006

9 Kernenergie teling van kerncentrales. Een kerncentrale (1000 MW e ) produceert jaarlijks ca. 300 m 3 aan laag- tot middelactief afval en 15 m 3 aan hoogradioactief afval (IAEA, 2006). Bij het opslaan van afval bestaat het risico dat radioactieve straling vrijkomt. Laag- en middelactief afval is afval dat meer activiteit vertoont dan minimaal meetbaar is en maximaal 2 kw/m 3 aan warmte uitstraalt. Deze categorie kan ingedeeld worden in twee subcategorieën: Kortlevend (maximaal 400 Bq/g en lage concentratie aan langlevende alfa-stralers). Dit afval kan bovengronds worden opgeslagen. Langlevend (langlevende isotopen met activiteit hoger dan 400 Bq/g). Dit afval dient volledig afgesloten van de biosfeer te worden opgeslagen. Hoogactief afval bevat veelal langlevende isotopen en een warmte-uitstraling van meer dan 2 kw/m 3. Het dient volledig afgesloten van de biosfeer te worden opgeslagen. van kan hergebruikt worden. [EPZ, 2006] Het afval van een kolencentrale is licht radioactief. Dit wordt veroorzaakt door de natuurlijke radioactieve stoffen in de kolen. Er wordt geschat dat de radioactiviteit aan het hek van een conventionele kolencentrale ca. 0,4 microsievert is (ECN/NRG, 2005). Ter vergelijking de radioactiviteit bij kerncentrale Borssele aan het hek bedraagt 0,1 microsievert. De hoeveelheid afvalstoffen bij een KV-STEG is kleiner en bestaat onder andere uit slaks en as. De meeste KV-STEGs produceren als bijproduct elementair zwavel. Rendement (net calorische waarde) In het algemeen wordt de duur van de opslag bepaald door de halfwaardetijd van de langstlevende isotoop met 10 te vermenigvuldigen. Bij langlevende isotopen kan dit oplopen tot duizenden jaren. 8 Bij een kerncentrale is het rendement van de stoomcyclus rond de 30%. Dit is lager dan het rendement van de meeste kolengestookte centrales. Dit heeft tot gevolg dat een kerncentrale een grotere hoeveelheid warmte via het koelwater in het milieu loost. Als er zeewater wordt gebruikt voor koeling dan is dit minder een bezwaar. Poederkoolcentrale Een van de meest efficiënte poederkoolcentrales op dit moment is de Nordjylland 3 centrale in Denemarken (ultrasuperkritisch, gekoeld met zeewater). Deze heeft een rendement van 47% en werd in bedrijf genomen in Door verdere uitontwikkeling wordt verwacht dat het rendement van poederkoolcentrales verder omhoog kan gaan naar 52-55% in (Hendriks et al., 2004). 8

10 Kernenergie Electrabel en RWE zijn van plan een poederkoolcentrale te bouwen met een rendement van 46%. KV-STEG Alhoewel het rendement bij het gecombineerde gebruik van een gasturbine en stoomturbine (STEG) aanzienlijk hoger kan zijn dan het rendement van een ultrasuperkritische stoomturbine gaat er relatief veel energie verloren door het produceren van zuurstof in een (oxygen-blown) KV- STEG. Typisch 8% van het bruto elektrisch vermogen wordt gebruikt voor de luchtscheidingsinstallatie (Carnegie Mellon University, 2006). In Japan vindt er momenteel onderzoek plaats naar air-blown vergassers die met lucht werken. Het rendement van op dit moment in gebruik zijnde KV-STEGs is 43% voor Buggenum (1994), 40% voor Mulberry in de VS (1996), 40% voor Wabash River in de VS (1996) en 45% voor Puertollano in Spanje (1997). Door verdere uitontwikkeling wordt verwacht dat het rendement van een KV-STEG omhoog kan gaan naar 52%- 55% in 2020 (Hendriks et al., 2004). Nuon is van plan een multi-fuel vergassingscentrale te bouwen. CO 2 -afvang CO 2 -afvang vermindert het rendement van elektriciteitsopwekking aanzienlijk doordat energie gebruikt wordt voor het afvangen en comprimeren van CO 2. Hierdoor neemt het brandstofgebruik met ca % toe (Hendriks et al, 2004 en NREL, 2001). Het rendement van een KV-STEG gaat dan achteruit van bijvoorbeeld 47% naar 39% (Hendriks et al., 2004) NOVEMBER 2006

11 4 Locatie en ruimtebeslag Kernenergie Mogelijke locaties die momenteel besproken worden zijn de Westelijke Noordoostpolderdijk, Moerdijk, Eemshaven, Maasvlakte en bij Borssele. De bouw van een nieuwe kerncentrale kan naar verwachting pas beginnen na Dit heeft te maken met procedurele regels en de tijd die nodig is om een nieuwe kerncentrale te bouwen. Een voorwaarde voor de bouw van een nieuwe kerncentrale is dat duidelijk moet zijn wat er met het radioactieve afval gebeurt en hoe het ontmantelen wordt gefinancierd. Het ruimtebeslag van een kerncentrale bedraagt ongeveer 6 ha voor een 600 MW centrale. Kolencentrales dienen aan goed toegankelijke locaties gebouwd te worden voor de aanvoer van kolen en met voldoende koelwater voorziening. Ze worden gebouwd aan vaarwater. Het ruimtebeslag van een KV-STEG is net als bij poederkoolgestookte centrales en kerncentrales ongeveer 6 ha voor een 600 MW centrale. De voordelen van KV-STEG ten opzichte van een poederkoolcentrale zijn de lage bouwhoogte en de geringe uitloogbaarheid van de vliegas (ECN, 2005a). Electrabel en RWE zijn van plan een poederkoolcentrale te bouwen op de Maasvlakte van 800 MW welke CO 2 -capture ready zal zijn.

12 5 Risico s Gezondheid Kernenergie Mijnbouw Omdat bij uranium radongas en andere hoog radioactieve stoffen vrijkomen, brengt het mijnen van uranium risico s met zich mee. Blootstelling aan uraniumerts en radon-222 kan bepaalde vormen van longkanker veroorzaken. Reactorongeval Sinds de ongelukken in Three Mile Island (1979) en Tsjernobyl (1986) is de kans op kernreactorongevallen niet verdwenen, maar de verwachting is wel dat de kans kleiner is geworden door het toepassen van meer veiligheidsmaatregelen. Tevens is de omvang van mogelijke gevolgen van een ongeval afgenomen doordat de reactorkern door middel van vele beschermingslagen van de buitenwereld wordt gescheiden (ECN, 2005a). Het risico van een meltdown voor huidige kerncentrales wordt geschat op 1 keer in een miljoen jaar. Met 442 kerncentrales wereldwijd komt dit ongeveer overeen met een verwachte meltdown van 1 keer per 2000 jaar. Er wordt verwacht dat met toekomstige kernreactoren (generatie 4) het risico verder teruggebracht kan worden naar 1 keer per 10 miljoen jaar (World Nuclear Association, 2006). Splijtstofcyclus Gedurende het hele proces in de nucleaire keten wordt radioactief materiaal vervoerd van installatie naar installatie. Het vervoer gebeurt niet alleen via de weg en per schip maar ook per spoor en per vliegtuig. Transport brengt risico's met zich mee in de vorm van ongevallen, diefstal en sabotage. Kolenwinning Met name in ontwikkelingslanden brengen kolenmijnen hoge gezondheidsrisico s met zich mee. Jaarlijks sterven er duizenden medewerkers bij mijnongevallen. In 2004 vielen volgens officiële statistieken 6027 doden in mijnen in China. In de VS sterven gemiddeld 30 mensen per jaar bij mijnongevallen (US Department of Labor, 2006). Daarnaast vallen in de VS jaarlijks ca. 20,000 gewonden in kolenmijnen. Mijnwerkers lopen bovendien verhoogde risico s op chronische longziekten door blootstelling aan gevaarlijke dampen. Luchtverontreiniging Kolencentrales stoten verschillende soorten emissies uit. Zo kunnen SO 2 en NO x emissies longziektes veroorzaken. De emissies naar lucht van een KV-STEG zijn in vergelijking met de meeste huidige kolencentrales laag. In 2002 bedragen de emissies van elektriciteitscentrales in Nederland 17 kton SO 2 en 46 kton NO x (OECD Environmental Data Compendium, 2004). Als deze stroom volledig opgewekt zou worden met KV-STEGs dan bedragen de emissies 8-25 kton SO 2 en 17 kton NO x (bij 83 TWh elektriciteit opgewekt door elektriciteitscentrales in Nederland in 2002 (IEA, 2005)). CO 2 opslag De risico s (bijv. lekkage van CO 2 ) zijn tot NOVEMBER 2006

13 Kosten Kernenergie Bij het opwerken van gebruikte splijtstof kunnen zich stralingsongevallen voordoen. De kerncentrale Borssele laat de uitgewerkte brandstof opwerken in La Hague (Frankrijk). Bij de opwerking wordt uranium, plutonium en hoogradioactief splijtingsafval van elkaar gescheiden. Transport en opslag van radioactief afval leidt tot het risico dat radioactieve straling vrijkomt. Het Nederlandse laag- en middelradioactief afval wordt sinds 1992 opgeslagen bij de Centrale Organisatie Voor Radioactief Afval (COVRA) in Borssele. Vanaf 2004 wordt hoogradioactief afval opgeslagen bij een speciaal gebouw bij de COVRA: de HABOG. op heden slechts indicatief geschat en verschillen sterk per reservoir waarin het CO 2 wordt opgeslagen. Daarnaast zijn er risico s dat CO 2 ontsnapt tijdens afvang, transport en injectie van CO 2 in de ondergrond. Als de concentratie van CO 2 in lucht door lekkage plotseling sterk stijgt, daalt het percentage zuurstof in lucht. Lucht met een CO 2 concentratie van 7-8% leidt tot dood door verstikking binnen minuten. Omdat CO 2 zwaarder is dan lucht kan het zich opeenhopen in laaggelegen gebieden of gebouwen en kelders. Voor de operationele activiteiten zijn de risico s minimaal door toepassing van bestaande wetgeving. Hieronder wordt een vergelijking gemaakt van gezondheidsrisico s in verloren levensjaren (jaren per TWh): Kernenergie: 1-10 jaren/twh (groot deel bij opwerking uranium) (IAEA, 1999) KV-STEG met CO 2 afvang: 46 jaren/twh (26 door NO x emissies, 17 door SO 2 emissies Prijs uraniumerts en 3 door fijn stof). 9 Hierin is ongevallen bij kolenmijnen niet inbegrepen. Wereldwijd is de productie van elektriciteit met kolen 6681 TWh in De prijs van uraniumerts is de laatste paar jaar flink gestegen van 20 US$/kg in 2000 naar 90 US$/kg in Zoals eerder vermeld echter, vormt de prijs van uraniumerts slechts een klein deel van de kosten voor elektriciteitsopwekking; ca. 0.2 ct /kwh bij een prijs van 90 US$/kg. (Hopf, 2004). Bij zeer hoge uraniumprijzen van $ /kg zouden de kosten voor kernenergie stijgen met 1-2 cent/kwh. Onzekerheid in kosten kernenergie Ontmanteling Radioactief afval Veiligheidsmaatregelen (bijv. extra bescherming bij terroristische dreiging) Stijging kolenprijs 10 De prijs van geïmporteerde kolen in de EU is verdubbeld van 30 US$/ton in 2000 naar 60 US$/ton in De kosten van kolen zijn 1,6 ct /kwh (bij een prijs van 45 US$/ton). Er wordt verwacht dat China over twee tot drie jaar een netto importeur wordt van steenkool. De verwachting is dat dit een grote invloed zal hebben op de kolenprijs (Montel Powernews, 2006). Algemeen Met een kolengestookte centrale met CO 2 - afvang is nog geen ervaring opgedaan. Dit levert onzekerheden op tav van kosten. De benodigde techniek is niet nieuw, maar niet ontworpen en toegepast op dergelijke schaal. 9 Gebaseerd op emissies KV-STEG. Verloren levensjaren: 0,13 per ton NO x, 0,085 per ton SO 2 en 0,138 per ton fijn stof (ExternE) (IAEA, 1999). 10 Uit Montel Powernews. Mei 2006.

14 Kernenergie Voorzie- Afhankelijkheid uraniumimport uit buitenland ningszeker- heid Brazilië, etc) 11. (Australië, Kazakstan, Canada, VS, Zuid-Afrika, De spreiding van uraniumvoorkomens beperkt de geopolitieke risico s van beschikbaarheid van brandstof (ECN, 2005a). De meningen over mogelijke toekomstige tekorten aan uraniumerts zijn verdeeld. Over het algemeen wordt verwacht dat er op korte tot middellange termijn geen tekort zal komen aan uranium. Er zijn op dit moment wereldwijd 442 kerncentrales in bedrijf. Het aantal nieuwe kerncentrales die op dit moment gebouwd worden is 22 units. Dit is niet voldoende om de huidige capaciteit te vervangen. De nieuwe kerncentrales worden met name gebouwd in China en India. [Thomas, 2006] Volgens een recent artikel uit De Ingenieur van 3 november 2006 is de huidige voorraad aan rijke uraniumerts slechts 20 jaar en de voorraad aan arme uraniumerts nog eens 30 jaar. Bij het gebruik van kweekreactoren, welke zelf splijtsof voorbrengen, zou er echter genoeg uranium zijn voor enkele tienduizenden jaren. Overige Proliferatie van kernwapens 13 Bij het splijtingsproces in de kerncentrale ontstaat plutonium, bruikbaar voor de productie van kernwapens. Voor een atoombom heb je genoeg aan een paar kilo plutonium. De gemiddelde kerncentrale produceert ruim 200 kilo plutonium per jaar. Kennis uit een Nederlandse nucleaire installatie (UCN) is de basis gebleken voor atoomprogramma s in Pakistan, Libië en Iran. Afhankelijkheid van kolenimport uit het buitenland (Zuid-Afrika, Rusland, Australië, Colombia) 12. Kolen zijn verspreid over de wereld aanwezig. Nederland beschikt zelf over steenkoolreserves, maar deze zijn niet meer economisch winbaar. Ook in Duitsland en andere Europese landen worden steeds meer kolenmijnen gesloten (ECN, 2005a). De voorraad voor steenkool bedraagt ca. 155 jaar wereldwijd, bij huidig kolenverbruik (BP, 2006). De wereldwijde voorraden van kolen zijn relatief groot en verspreid over diverse landen. Import van kolen geeft minder geopolitieke risico s dan grootschalige import van aardgas. Terroristische aanval Dreigementen zijn geuit voor een aanval op een nucleair doelwit in Europa of de Verenig Montel Powernews, mei NOVEMBER 2006

15 Kernenergie de Staten. Radioactief materiaal kan gebruikt worden voor bommen. Naast kernbommen kan gedacht worden aan vuile bommen waarbij rond explosieven, radioactief materiaal wordt geplaatst. Bij ontploffing verspreidt dit radioactieve materiaal zich, wat kan leiden tot een groei van het aantal kankergevallen.

16 6 Flexibiliteit Kernenergie Een kerncentrale kan gebruikt worden voor de productie van elektriciteit en eventueel warmte. Volgens US DOE is het tevens economisch om waterstof te produceren met stroom uit kerncentrales (Technisch Weekblad, 14 oktober 2006). Met een KV-STEG kan naast elektriciteit en eventueel warmte ook waterstof geproduceerd worden. Bovendien kan het synthesegas gebruikt worden voor de productie van transportbrandstoffen en plastics. Beneden is een weergave van de mogelijke inpassing van een vergassingstechnologie in het Rijnmondgebied. Figuur: Weergave van mogelijke inpassing vergassing in het Rijnmondgebied (Hoed en Hendriks, 2006) NOVEMBER 2006

17 7 Publieke opinie Kernenergie Er bestaat momenteel beperkt maatschappelijk draagvlak voor kernenergie in veel Westerse landen. Naarmate de gevolgen van broeikasemissies duidelijker worden, en meer ervaring wordt opgedaan met inherent veilige kerncentrales, kan de publieke waardering geleidelijk veranderen (ECN, 2005a). Twee vaak gehoorde argumenten tegen kernenergie door het publiek zijn: 1. Een deel van het radioactieve afval blijft meer dan duizenden jaren radioactief, waarmee toekomstige generaties belast worden. 2. Het risico op een reactorongeval is klein maar de gevolgen zijn mogelijk desastreus. Kolen Omdat de laatste kolengestookte centrale ca. 10 jaar geleden in gebruik is genomen, is er weinig inzicht in de huidige acceptatie van nieuwe kolencentrales in Nederland (ECN, 2005a). CO 2 opslag Er is nog weinig onderzoek gedaan naar de perceptie van CO 2 opslag door het publiek. Een studie van Daamen et al. (1996) geeft aan dat de Nederlandse burger steenkool in combinatie met CO 2 - opslag meer steunt dan steenkool zonder CO 2 -opslag, kernenergie of vergaande energiebesparingen (ECN, 2005a). Een recente studie van Universiteit Leiden (2006) laat zien dat (geïnformeerde) respondenten CO 2 opslag gemiddeld genomen een adequate technologie vinden en matig positief zijn over deze optie. Wel blijkt dat de huidige publieke opinies voor CO 2 opslag sterk beïnvloedt worden door beschikbaarheid van betrouwbare informatie. Over het algemeen zijn geïnformeerde respondenten positiever over de optie dan niet of slecht geïnformeerde respondenten.

18 8 Bijdrage Nederlandse industrie Onderzoek Ervaring Kernenergie Totale R&D uitgave in periode aan kernsplijting bedraagt 267 miljoen euro in Nederland. Dit is gegaan naar: 56.2 Lichtwaterreactoren 37.2 Kweekreactoren 19.3 Andere reactoren 51.1 Splijtstofcyclus Ondersteunende technologie (o.a. veiligheid, milieu en ontmanteling) [IEA, 2006] Onderzoeksinstituten Nuclear Research & consultancy Group, Petten, ca. 320 medewerkers Interfacultair Reactor Instituut bij TU Delft, ca. 210 medewerkers Kernfysisch Versneller Instituut in Groningen, ca. 190 medewerkers Installaties voor nucleair onderzoek Hoger Onderwijs Reactor, TU Delft Onderzoeksreactoren en laboratoria in Petten Cyclotron, TU Eindhoven Experimentele kerncentrale in Dodewaard ( ) 50 MW Kerncentrale in Borssele ( ) 480 MW Totale R&D uitgave in periode aan kolen en CO 2 -afvang en opslag bedraagt 78 miljoen euro in Nederland. De uitgaven na 2003 zijn sterk gestegen, maar daar zijn nog geen kwantitatieve gegevens over gevonden Dit gaat naar: 3.8 Kolenproductie en transport 11.7 Kolenverbanding en KV-STEG 15.0 Kolenconversie (excl KV-STEG) 47.7 Andere kolen (o.a. geologie, milieu en gezondheid) 0.0 CO 2 afvang en scheiding, transport en opslag [IEA, 2006] Onderzoek op het gebied van kolen en schoon fossiel vindt plaats bij onder andere ECN en diverse universiteiten. Demo KV-STEG in Buggenum (vanaf 1993 operationeel) 250 MW. Hierbij is het entrained bed concept van Shell toegepast. Transport CO 2 per pijpleiding (OCAP). CO 2 wordt getransporteerd van de petrochemische industrie in de Botlek naar tuinbouwkassen. Opslagdemonstratie van CO 2 in gasveld door Gaz de France in het kader van CRUST project. NUON heeft aangekondigd centrales te willen bouwen gebaseerd op het vergassingsconcept, NOVEMBER 2006

19 Industrie Kernenergie Splijtstofcyclus Ultra-Centrifuge Nederland (UCN) is de Nederlandse partner in Urenco en is gevestigd in Almelo met 230 medewerkers 14. UCN houdt zich bezig met uraniumverrijking met ultracentrifuges en isotoopproductie voor o.a. medische doeleinden Enrichment Technology Nederland B.V. (ETC), produceert ultracentrifuges in Almelo en heeft 450 medewerkers. 15 ETC is in 2006 opgericht door Urenco en het Franse Areva. Beide nemen voor 50% deel. 16 Kernafval COVRA beheert de centrale opslagfaciliteit voor kernafval in Vlissingen Er moet nog een zogenaamde eindopslagplaats gevonden worden voor hoogradioactief afval waar dit tien- of honderdduizenden jaren veilig kan worden opgeslagen. Er is onderzoek gedaan naar o.a. ondergrondse opslag in kleilagen en steenzout. Er is nog geen locatie aangewezen tot nu toe. De mogelijkheid om op nationaal niveau invloed uit te oefenen op de ontwikkeling van kernenergie wereldwijd is beperkt, o.a. omdat kernenergie in Nederland nu een geringe bijdrage aan de elektriciteitsvoorziening levert. Nederland kan wel een bijdrage leveren aan de bouw en exploitatie van kernreactoren, en het doen van onderzoek op kernenergiegebied. [ECN, 2005a] mogelijk in combinatie met afvang en opslag van CO 2. Naast kolen zal ook biomassa als brandstof worden gebruikt. Afhankelijk van het aandeel van KV-STEG op de wereldmarkt, kunnen Nederlandse bedrijven een rol spelen zoals NEM (Leiden), Schelde Engineering and Construction, en Jacobs Engineering Nederland (voorheen Stork/Comprimo). Zij zouden de afgassenketel of de luchtscheidings- of gasreinigingsinstallaties kunnen leveren (ECN, 2005a). Shell kan de kolenvergassingstechnologie leveren. Met betrekking tot het transport van kolen kunnen bedrijven die zich bezighouden met kolenoverslag en -opslag een rol spelen zoals EMO (Europees Massagoed Overslagbedrijf). CO 2 afvang en opslag Door de vooruitgeschoven positie van Nederland in termen van systeemintegratie van afvang, kennis over gasvelden, beleidsontwikkeling en wetgeving over CO 2 -opslag, zou Nederland op dit terrein een wereldleidende technologische rol kunnen spelen indien er politieke wil is om CO 2 -opslag actief te steunen. Andere landen lijken met grootschalige proefprojecten nu echter de leiding te nemen. [ECN, 2005a] kernvisie.com/modules/wfsection/download.php?fileid=127

20 Referenties Agt, J. v. (2006). Kernenergie de oplossing? Olino Duurzame energie. 15 augustus BP (2006). Statistical Review of World Energy Carnegie Mellon University (2006). IECM version Integrated Environmental Control Model. Daey Ouwens, K. (2006). Productiekosten van Duurzame elektriciteit. April Vertrouwelijk. Eindhoven. ECN (2005). Economische aspecten. P. Lako. Petten. ECN (2005a). Factsheets energietechnologieën in relatie tot transitiebeleid. Petten. o ales/techniek.html o afvang/maatschappij.html o les/maatschappij.html o les/techniek.html ECN/NRG (2005). Kerncentrale Borssele na Gevolgen van beëindiging of voortzetting van de bedrijfsvoering. EPZ (2006). Vragen over kernenergie en afval. Hendriks, C., M. Harmelink, K. Burger and K. Ramsel (2004). Power and heat production: plant developments and grid losses. Ecofys. Utrecht. Hoed, R., van den en C. Hendriks (2006). Mogelijkheden synthesegas en waterstof in the Rotterdamse haven. Ecofys Utrecht. Hoph, J. (2004). World Uranium Reserves. American Energy Independence. Jaramillo, P. (2006). Comparative Life Cycle Air Emissions of Coal, Domestic Natural Gas, LNG, and SNG for Electricity Generation. Civil and Environmental Engineering Department Carnegie Mellon University NOVEMBER 2006

21 IAEA (1999). Comparative assessments of emissions from energy systems. Benefits and burdens, by Andrzej Strupczewski. IAEA Bulletin 41/1/ IAEA (2006). Managing Radioactive Waste. IEA (2004). Prospects for CO 2 capture and storage. Paris. IEA (2006). R&D database. Edition Paris. IPCC (2005). Carbon dioxide capture and storage. IPCC. UNEP. WMO. MIT (2003). The future of nuclear power. Massachusettes Institute of Technology. Montel Powernews (2006). Montel Powernews, mei NREL (1999). Life-cycle assessment of coal-fired power production. National Renewable Energy Laboratory. Colorado. NREL (2001). Capturing and Sequestering CO 2 from a Coal-fired Power Plant Assessing the Net Energy and Greenhouse Gas Emissions. National Renewable Energy Laboratory. Colorado. Nuclear Energy Institute (2006). Life-cycle emissions analysis. Ramirez Ramirez, A., A. Faaij (Copernicus Institute), C. Hendriks, E. de Visser (Ecofys) en M. de Best-Waldhober en D. Daamen (Universiteit Leiden) (2005). Interim Report- Problem Analysis and Expert Information. CATO. Rathenau Instituut (2004). Het nucleaire landschap. Verkenning van feiten en meningen over kernenergie. CE Delft en Rathenau Instituut. Ruether, J.A., M. Ramezan and P. C. Balash (2003). Greenhouse Gas Emissions from Coal Gasification Power Generation Systems. US DOE. Thomas, S. (2006). University of Greenwich, London. WISE Seminar. Kernenergie Ja, mits of Nee, tenzij. 9 november Universiteit Leiden (2006). Public perceptions and preferences regarding large scale implementation of six CO 2 capture and storage technologies. M. de Best-Waldhober en D. Daamen. Leiden. Uranium Information Centre (2006). The Economics of Nuclear Power. Briefing Paper 8. November Australia. US Department of Labor (2006). Historical Data on Mine Disasters in the United States. World Nuclear Association (2006). Safety of Nuclear Power Reactors. November