Hét kennisplatform netwerk voor Energietransitie in de wijk

Ook kernenergie heeft flex nodig
Frans Rooijers

do 17 september 2020
artikel

In de discussie tussen zon-, wind- en kernenergie lijkt de tegenstelling: fluctuerend elektriciteitsaanbod versus stabiele levering. Maar de paradox is dat beide systemen flexibel vermogen nodig hebben om vraag en aanbod op elkaar af te stemmen. Het idee is dat zon/wind niet in onze gehele elektriciteitsvraag kunnen voorzien en er dus CO2-vrij flexibel vermogen nodig is. Maar in een systeem met veel kernenergie is ook veel regelbaar vermogen nodig, voor als de kerncentrales de vraag niet kunnen voorzien.

Zon/wind kunnen niet op ieder gewenst moment in onze gehele elektriciteitsvraag voorzien. Er is dus CO2-vrij flexibel vermogen nodig om een klimaatneutrale elektriciteitsvoorziening te realiseren. Regelmatig verschijnen er opinies dat het veel aantrekkelijker is om kernenergie te gaan gebruiken, want die bron doet het altijd. Het idee is dan dat bij kernenergie geen CO2-vrij flexibel vermogen nodig is, dat draait continu en is niet afhankelijk van of het waait of de zon schijnt. Maar dat is niet juist. In een systeem met veel kernenergie is ook veel regelbaar vermogen nodig, voor als de kerncentrales de vraag niet kunnen voorzien. Het zijn andere momenten dan bij zon/wind, maar de ordegrootte is vergelijkbaar. In dit artikel laten we dat zien. Met openbaar beschikbare gegevens is berekend wat de effecten zijn van een elektriciteitssysteem maximaal gebaseerd op kernenergie en ook op een systeem met een mix.

Volledig
artikel lezen?
het volledige artikel is gratis beschikbaar
voor onze leden. Nog geen lid? meld u
aan bij ons netwerk.

Reacties

Luciano - op persoonlijke 19 september 2020 00:08

Quote: A widespread misconception persists that nuclear plants can only function as inflexible baseload sources of power https://www.powermag.com/flexible-operation-of-nuclear-power-plants-ramps-up/ De variabele output van wind & zon verhoogt de prijsvolatiliteit op de energiemarkten. Wanneer het aanbod wegvalt krijgen flexibele dispatchable generatoren een hogere output tegen hogere gemiddelde prijs. De op- en afschakelen kosten zijn lager bij geavanceerde SMR zie onder. "Can Nuclear Power and Renewables be Friends" technical report from our website The curves in that paper, and the ones that I shared on my slide, focus on short-term steam bypass as a means of load following. NuScale has also designed the plant (and fuel) to permit relatively rapid load following (20%-100% power in 96 minutes) using control rods without changes to boron concentration. As it states in the paper, a multi-module plant allows the operator to use a beginning of life core with a higher reactivity and therefore better override of xenon, a neutron poison. As you stated, this analysis goes much further than an "Excel Spreadsheet." NuScale has performed these studies using its simulator. This includes 3D core neutronics (including all reactivity changes ? e.g., time dependent xenon concentration, moderator and fuel temperatures and boron concentration) coupled to an advanced thermal hydraulics systems analysis code and a complete suite of balance of plant models to predict plant load following behavior. https://www.nuscalepower.com/technology/technical-publications Can Nuclear Energy and Renewables be Friends? D. T. Ingersoll, C. Colbert, Z. Houghton, R. Snuggerud, J. W. Gaston and M. Empey Proceedings of the 2015 International Congress on Advances in Nuclear Power Plants (ICAPP 2014), Nice, France Van alle opties produceert kernenergie zowat het minste afval per eenheid opgewekte energie. De toekomstige vierde generatie nog veel minder door een gesloten grondstof cyclus, daarnaast kan het reeds bestaande afval recyclen. Dus feitelijk is het afval negatief. Alle energiebronen hebben negatieve impact. Hernieuwbaar heeft ook afval, chemisch en zware metalen die nooit vervallen. Dat betekent niet dat we daarmee moeten stoppen maar recyclen, dat kan ook met kernafval voor meer dan 90% dat doen ze in Frankrijk. Wat interessante feitjes. In een gemiddelde kuub zand in Nederland zou al 1 gram uranium zitten en naast een gas/ kolencentrale sta je aan meer radioactieve straling bloot dan naast een kerncentrale. Ten eerste is het volume zeer klein. Dit komt door de enorme energie dichtheid; een pingpong balletje uranium (een kilo) kan evenveel energie opwekken als een duwbak vol met kolen (3000 ton !) maar levert ook slechts een pingpongballetje aan afval op. Dit in scherpe tegenstelling tot fossiele brandstoffen, met letterlijk bergen giftige as en enorme uitstoot in de lucht. Ten tweede wordt er op zeer grote schaal ook zwaar giftig chemisch afval opgeslagen (bijvoorbeeld kwik, lood en cadmium), welke tot in het einde der tijden gevaarlijk blijven. Radioactief materiaal daarentegen vervalt tot onschadelijke producten. Waarom vijftig ton levensgevaarlijk cadmium sulfide wel in een oude zoutmijn terecht mag komen, maar niet een vele malen beter afgeschermd en verpakt radioactief materiaal, is een raadsel. Ik raad iedereen aan een bezoek te brengen bij de COVRA, waar uitermate professioneel wordt omgegaan met zorgvuldig verpakt en verwerkt materiaal. Overigens komen ook bij de productie van andere vormen van energie ( o.a. hernieuwbaar) grote hoeveelheden zware metalen vrij, die ook verwerkt moeten worden. https://www.deingenieur.nl/artikel/uranium-waterreactor-versus-thorium-gesmolten-zoutreactor Vb: recycling: Deze fabriek is in staat om 90% van een oud zonnepaneel te recyclen: https://www.duurzaambedrijfsleven.nl/recycling/29473/veolia-opent-eerste-europese-fabriek-voor-recycling-zonnepanelen Hetzelfde kan met kernafval: Gebruikte splijtstof kan worden gerecycled om nieuwe brandstof en bijproducten te maken. Meer dan 90% van zijn potentiële energie blijft in de brandstof zitten, zelfs na vijf jaar in een reactor te hebben gewerkt. Orano's: used nuclear fuels. By recovering the 96% of re-useable materials (95% uranium and 1% plutonium) in used fuel https://t.co/1uguJg4a3e Out of all the material components of the fuel assembly, 94-96% of the mass can be recycled using La Hague's current process. https://t.co/nJ4nz9hg0i Oklo microreactor hergebruikt afval als brandstof https://t.co/eHYuKQwNa7 Kernenergie produceert een flinke factor minder afval dan andere bronnen. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2211467X19301245

Leon Nelen 18 september 2020 13:41

Handig waterstof en ammoniak verbranden met rendement van 50 % om elektriciteit te produceren terwijl er gelijkertijd met anderhalf keer het bespaarde aardgas waterstof en ammoniak wordt geproduceerd 10 kilometer verderop in een kunstmestfabriek.

Ger Groeneveld - Grarado Green Energy, Inc. 18 september 2020 11:44

Met kosten tussen de $5500 tot $ 9000 per kw ge-installeert vermogen blijft het te duur om een kerncentrale uit te rusten met flexibel vermogen. Small Modular Reactors verzachten de bouwkostenpijn iets, maar niet veel. Small modular reactors met een buffer van (van gesmolten zout) komt in de buurt. Over 30 jaar. Misschien. Na het oplossen van nog een rits van onbekende en bekende factoren. Waarom batterijen niet ingezet kunnen worden is me onduidelijk. Voor het opvangen van wind variabiliteit is een maximale opslag capaciteit nodig van 25% van het opgestelde vermogen, minder in combinatie met zon en nog minder indien landen interconnecties hebben en uiteindelijk behoeft de capaciteit maar een uur of 4 te zijn als al het vuil, restafval, biomassa residuen, mestoverschot ingezet wordt. De overmaat aan stroom die eveneens onregelmatig beschikbaar wordt via o.a. de SDE++ aangemoedigd om te gebruiken voor productie van waterstof. Wereld verbruik ongeveer een 50 miljoen ton, Nederland een 800.000 ton. Daar is, voor de groene variant, een behoorlijk vermogen voor nodig, dus te groot kan een windpark/zonneweide nauwelijks zijn. Het is alleen geen gezicht als weiden en akkerlanden vol geplempt worden. Daken zat en panelen geplaatst die akkerbouw, veeteelt onder panelen mogelijk maakt. En met dat alles heb je maar een uiterst beperkt regelvermogen nodig. Ook nu worden fabrieken en bedrijven uitgenodigd om tijdens piek-uren hun productie te verlagen of, ingeval ze een biomassa/biogas WKK hebben stroom te produceren al is er geen behoefte aan warmte. Dat kost ook geld maar een stuk minder.

Math Geurts 18 september 2020 09:33

Niemand wil alleen kernenergie in Nederland! De argumentatie tegen een beperkt aandeel kernenergie is daarentegen niet erg overtuigend. Het getuigt van wanhoop om in het op afstand dichtstbevolkte land van Europa, ruimte te verspillen aan zonneparken met, hoe noordelijker hoe meer concentratie van het aanbod in de zomer wanneer de vraag naar energie juist relatief laag is. Flexibilisering van de piekvraag naar elektriciteit wordt eenvoudiger wanneer tenminste een gedeelte van het aanbod verzekerd is. Afgezien daarvan, de strekking van het betoog - flex blijft (inderdaad) nodig - wordt niet sterker door het risico van radioactief afval er bij te halen. Tenslotte: we kunnen gevoeglijk vaststellen dat marktpartijen gelijk hebben gekregen voor wat betreft het niet durven investeren in kernenergie. De Nederlandse politiek heeft zijn wisselvalligheid in het energiebeleid inmiddels overtuigend bewezen.

xMet het invullen van dit formulier geef je Energie+ en relaties toestemming om je informatie toe te sturen over zijn producten, dienstverlening en gerelateerde zaken. Akkoord

Copyright 2020 Aeneas Media

Deze website maakt gebruik van cookies. Meer informatie AccepterenWeigeren