De Telegraaf schreef weer eens een negatief stuk over warmtepompen. En hoogleraar energiesystemen David Smeulders (TU Eindhoven) riep daarin weer eens dat warmtepompen nauwelijks CO2 besparen. En dat een warmtepomp niet meer zou doen dan het verplaatsen van het gasverbruik van huis naar een gascentrale. Ten onrechte. Want een warmtepomp is veel slimmer dan Smeulders suggereert. En onze stroom is al veel duurzamer dan Smeulders suggereert. Inmiddels komt nog maar de helft van de Nederlandse elektriciteit uit fossiel en dat aandeel daalt komende jaren nog veel verder.
Een warmtepomp gebruikt vooral warmte
Een warmtepomp is veel slimmer dan Smeulders suggereert. Een warmtepomp gebruikt namelijk niet alleen elektriciteit. Een warmtepomp -de naam zegt het al- haalt vooral warmte uit de omgeving (zie het schema hieronder).
Daardoor levert een warmtepomp veel meer warmte dan hij aan elektriciteit verbruikt. Ook als alle elektriciteit uit een gascentrale zou komen dan levert een warmtepomp daarom CO2-besparing. Een klein illustratief rekenvoorbeeld voor een huis dat geschikt is voor een warmtepomp:
Als een cv-ketel met een rendement van 90% (op bovenwaarde) vervangen wordt
door een warmtepomp die een jaargemiddelde COP van 3 haalt
en alle elektriciteit wordt geleverd door een gascentrale met een rendement van 50% (en daarmee een uitstoot van ongeveer 400 gram CO2 per kilowattuur elektriciteit),
dan levert die warmtepomp een CO2-reductie van circa 40% vergeleken met de cv-ketel.
Een warmtepomp op stroom uit een gascentrale betekent dus niet alleen -zoals Smeulders suggereert- het verplaatsen van de plek waar het gas verstookt wordt, maar ook een forse besparing op de hoeveelheid gas die nodig is.
Ik ben overigens niet de eerste die probeert uit te leggen dat prof. Smeulders de plank mis slaat als het gaat om de CO2-besparing van warmtepompen. Zie bijvoorbeeld deze blog van Thijs ten Brinck uit 2020.
Intermezzo: niet elk huis is geschikt voor een warmtepomp
Deze blog gaat over de CO2-besparing van warmtepompen en niet over de vraag in welke woningen een warmtepomp toegepast kan worden of hoe het financieel uitpakt. Om een warmtepomp te gebruiken moet een huis namelijk voldoende geïsoleerd zijn en de radiatoren moeten geschikt zijn. Zie voor meer informatie hierover bijvoorbeeld de website van Milieucentraal of Vereniging Eigen Huis. In deze blog gaat het over warmtepompen die geplaatst worden in een woning die daarvoor geschikt is.
Al bijna de helft van onze elektriciteit komt uit hernieuwbaar en kern
Smeulders suggereert dat onze elektriciteit nog steeds helemaal of grotendeels uit aardgas komt. Dat is niet het geval. Volgens het CBS kwam in 2022 al 40% van de Nederlandse elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen en 3% uit kernenergie. Daardoor is de CO2-uitstoot van onze elektriciteit gemiddeld flink lager dan van elektriciteit uit aardgas. Volgens het CBS was de gemiddelde emissiefactor in 2021 al gedaald naar 300 gram CO2 per kilowattuur. Bij die gemiddelde elektriciteitsmix stijgt de CO2-besparing van de warmtepomp uit het voorbeeld al naar circa 55%.
Op twitter kreeg ik van veel mensen de opmerking dat warmtepompen vooral in de winter draaien en er dan weinig zonne-energie is. Dat klopt, maar in de winter is er juist weer flink veel meer windenergie dan in de zomer, zoals te zien is in de grafiek hieronder.
De emissiefactor van de Nederlandse elektriciteitsproductie ligt daardoor inmiddels het hele jaar flink onder die van elektriciteit uit een gascentrale. Dat is goed te zien in de grafiek hieronder die gemaakt is door Martien Visser.
In 2030 komt naar verwachting 85% van de elektriciteit uit hernieuwbaar
Door de snelle groei van windenergie (vooral op zee) en zonne-energie komt in 2030 naar verwachting 85% van het Nederlandse elektriciteitsverbruik uit hernieuwbare bronnen. De CO2-uitstoot per kilowattuur daalt daarmee volgens het PBL naar ongeveer 70 gram CO2 per kilowattuur. De CO2-besparing van de warmtepomp uit het voorbeeld stijgt daarmee naar circa 90% (met dank aan Chris Mooiweer, die me op twitter wees op een foutje in de berekening van dat laatste getal). En 2030 is al over zeven jaar. Warmtepompen die nu geïnstalleerd worden zullen dat dus zo goed als zeker nog meemaken en leveren dan dus ongeveer 90% besparing vergeleken met een gasgestookte cv-ketel.
Conclusie: warmtepompen kunnen forse CO2-reductie leveren
Omdat warmtepompen veel efficiënter zijn leveren ze een forse CO2-besparing vergeleken met een traditionele verwarmingsketel. Ook als alle elektriciteit uit gascentrales zou komen. In werkelijkheid komt in Nederland nog maar de helft van de elektriciteit uit fossiele bronnen. De andere helft komt uit hernieuwbare bronnen en kernenergie. De komende jaren gaat de hernieuwbare elektriciteitsproductie snel groeien. Daarmee zal de CO2-uitstoot van elektriciteit verder dalen en de klimaatwinst van warmtepompen toenemen.
This week, the website CleanTechnica published an article suggesting that the Dutch government thinks it can build two new nuclear power plants for €5 billion. The article also states the Dutch government does not have a schedule for the new nuclear power plants. The author finishes the article saying that the windy country is not leaning into renewables as it should. I am afraid the article is based on an outdated understanding of the Dutch energy policy. In this blog, I will try to summarise the actual status of the Dutch plans for new nuclear power plants. As well as highlighting the ambitious national policy for renewable energy and its results.The Netherlands is currently no. 4 in the world in terms installed offshore wind energy capacity and no. 2 in terms of installed solar pv capacity per capita.
The existing Dutch Borssele nuclear power plant – image: EPZ
In an article titled ‘Classic Megaproject Early Mistakes Will Create A Fiscal Disaster For Netherlands Nuclear’, Michael Barnard writes about the Dutch plans for two nuclear power plans. I agree with Barnard that the construction of new nuclear power plants in the West has not been a big succes in the last two decades. Projects in the US, France, Finland and the UK have seen massive delays and cost overruns. I do at the same time think that Barnard paints too naïve a picture of the Dutch energy policy.
Before I dive into the content, it may be good to say a few things about my own background. I am a Dutchman and I currently work for the Dutch national grid operator TenneT on the offshore grid to bring offshore wind energy to shore. I write this blog in a personal capacity (and in my spare time). I am not involved in the plans for new nuclear power plants in the Netherlands. I have however been following the debate on the role of nuclear energy in Netherlands. I am convinced that the Dutch approach is less naïve than the article suggests and better informed about the relevant developments in other countries. I will discuss some of the key statements from the article one by one. I have tried to be as precise and factual as possible. As with all my blogs, I am eager to hear if I have made mistakes or if I have missed important points or references.
The Dutch government did not suggest that two new nuclear power plants will cost €5 billion
The article is based on the premise that the Dutch government has stated or suggested that two new nuclear power plants would costs only €5 billion. Barnard writes ‘When equivalent projects are looked at, €5 billion is clearly a gross understatement of the real costs, but is also clearly the only number that the [Dutch] government believes it can sell’ and ‘There’s also strong evidence of the optimism bias, as going from no nuclear construction industry to two working reactors in 13 years is radically unlikely, as is the €5 billion price tag‘.
The Dutch government has however -as far as I know- never stated that two new nuclear power plants would cost €5 billion. What it did say in its 2021 coalition agreement is the following:
“The government will also take the necessary steps for the construction of two new nuclear power plants. This means that, among other things, we will assist commercial operators in their exploratory studies, support innovation, carry out tender procedures, consider the contribution (financial or otherwise) to be provided by public authorities, and prepare legislation where necessary. We will also ensure safe, permanent storage of nuclear waste.“
2021 Coalition agreement of the Dutch government
In the financial annex of the coalition agreement, the government reserved €5 billion for the construction of new nuclear power plants. The government did not suggest that the €5 billion would be sufficient for the construction of two nuclear power plants. This is also clear from the wording in the quote above: ‘assist commercial operators‘ and ‘consider the contribution (financial or otherwise)‘.
The current and previous Dutch government published several studies which included an overview of the costs of recent new nuclear power plants
The current and previous Dutch government published several studies containing an overview of the costs of recent new nuclear power plants in the West. These reports describe in detail how these projects have suffered from severe delays and cost overruns. This reconfirms that the Dutch government does not suggest that two new nuclear power plants could be build for €5 billion. Below an overview of some of the most relevant studies published by the Dutch government.
The previous Dutch coalition government was made up of the same four political parties as the current government. In July 2021, the previous government published the results of a KPMG market consultation on nuclear energy. The report contains an extensive overview of recent nuclear power plant construction projects in the West. In the summary it is stated that recent new FOAK (first-of-a-kind) nuclear reactors of generation III+ have a capacity of 1200-1500 MW and construction costs between 7.0 and 13.2 billion euro (based on the projects Flamanville 3, Hinkley Point C, Olkiluoto 3, Hahnikivi and Vogtl).
New nuclear reactors of generation III+ in the West have construction costs between 7.0 and 13.2 billion euro
Quote from KPMG Report published by the previous Dutch government
The report also gives an overview of the cost overrun of different projects compared to the original project as illustrated in the graph below (‘Oorspronkelijk budget’ = original budget; ‘Meerkosten’ = cost overrun).
In September 2022, the current government published two more studies on new nuclear power plants. The consultancies Witteveen+Bos and eRisk Group coordinated a study on the potential role of nuclear energy in the future energy mix in the Netherlands. In addition, consultancy Baringa did a study called ‘Financing models for nuclear power plants – European power plants case studies’. Both reports give an overview of different aspects of the recent new nuclear power plant projects, including the actual costs and construction times. See page 30-31 in the study by Witteveen+Bos and eRisk Group and page 10-45 in the Baringa study.
In December 2022, the Dutch government sent a letter to Parliament outlining how the agreement on new nuclear power plants will be implemented. In a footnote in the letter (p.21), the government refers to the study by Witteveen+Bos and eRisk Group indicating that -based on the IEA/NEA report Projected Costs of Generating Electricity 2020– a benchmark for the capital costs for a 1600 MW plant is estimated at €5.6 billion, excl. financing costs.
One can definitely argue that this cost benchmark is very low compared to the actual costs of recent new nuclear power plants in the West. It is however at the same time an indication that the Dutch government is not trying to sell the story that two new nuclear power plants would costs €5 billion.
Is it true that ‘The Netherlands doesn’t have a plan, just an aspiration‘?
Barnard states that the Netherlands doesn’t have a plan for the new nuclear power plants and no schedule. I think you can say that the Dutch government does not yet have a detailed plan for the construction of new nuclear power plants. In a recent letter to Parliament, the government did however publish a roadmap. The roadmap describes the different phases as illustrated in the figure. Phase 1 (2022-2024) is the preparation of the decision making, phase 2 is the execution of a tender to select the party which will build the plants, phase 3 is the permitting and phase 4 is the actual construction and commissioning.
Barnard suggests the Dutch government is ignoring the experience in other countries not just with regard to costs but also with regard to planning. In addition to the studies mentioned above, the Dutch government published the results of an analysis on the timelines of nuclear power plant construction by the Boston Consulting Group. The results highlight the construction timelines of different nuclear power plants in other countries, see below. It also describes the different steps in process and the uncertainties and potential delays.
Looking at the experiences abroad, I personally think that it is more than fair to have a discussion whether it is realistic that a new nuclear power plant in the Netherlands will be operational in 2035. I do at the same time think that Barnard is incorrect in suggesting that the Dutch government ignores the delays in construction projects abroad.
Is it true that the Dutch ‘don’t know what nuclear technology they will use’?
The article states that the Dutch don’t know what technology they will use. In the letter to Parliament mentioned above, the government has however explicitly stated that the it has chosen to use reactors of the III+ generation and why. The letter also describes how the Minister intends to organize early and structured interaction with different technology suppliers to reduce uncertainties in costs and planning. The Minister states he has allocated significant budget for technical feasibility studies. Based on these studies, the Minister intends to start the actual tender process in 2024 to select the party which will execute the project. I would say that it is true that the Dutch have not yet selected a specific reactor design. They have however chosen to use a reactor of the III+ generation and described the process for the selection of the actual supplier of the reactor technology.
Conclusion on Barnard’s criticism on Dutch nuclear plans.
I agree with Barnard that for the Netherlands -and for any other country considering new nuclear- it is essential to look at recent experiences in other countries. In the last two decades, the construction of new nuclear power plants in the West have been faced with severe delays and cost overruns. I find it unfortunate that Barnard writes his article on the basis of a caricature of the Dutch plans. If he wants to contribute to the debate, I would recommend that he first reads up on the actual status of Dutch policy. In this blog, I have tried to give references to some of the relevant documents.
Have the Dutch not been leaning into renewable as they should have?
In the final paragraph of his article, Barnard writes: ‘It’s remarkable that the Netherlands considers this [new nuclear power plants, JV] a viable route, but for a flat windy country, they have clearly not been leaning into renewables as they should have’. Fortunately, the latter is no longer true.
Until around 2012, the Dutch were not very serious about renewable energy. That has however completely changed in the last decade with a strong growth of wind as well as solar energy in the country.
The Dutch are no. 2 in the world in terms of installed solar pv per capita
The Dutch have installed a huge amount of solar panels in recent years. By the end of 2022, Statistics Netherlands estimated the installed capacity of solar panels to be close to 19,000 megawatt. According to the International Energy Agency, the Netherlands is no.2 in the world in terms of installed solar pv capacity per capita. In 2022, solar energy provided 15% of the total Dutch electricity consumption. I would say that is not bad for country so far from the equator.
The Dutch are no. 4 in the world in terms of offshore wind capacity
The Netherlands is working on the roll-out of a very ambitious roadmap for offshore wind energy. The country is currently no. 4 in the world in terms of offshore wind capacity. In 2022, wind energy onshore and offshore together covered 19% of the total Dutch electricity consumption. The government target is to have 21 gigawatt of offshore wind installed by 2031. The Netherlands Environmental Assessment Agency estimated that in 2030 renewable sources will produce the equivalent of 85% of the total national electricity consumption, with the main share coming from wind and solar energy.
Conclusion on Barnard’s criticism on Dutch renewable energy policy
For a long time, the Netherlands was one of the laggards in Europe with regard to renewable energy. That has however dramatically changed in recent years. In 2022, no less than 40% of the total Dutch electricity consumption was covered by renewable sources. This is expected to increase to as much as 85% by 2030. Barnard therefore does not need to worry that the Dutch plans for new nuclear power plants mean that renewable energy resources remain underdeveloped.
Guus Berkhout had deze week weer eens een stuk in de Telegraaf onder de kop ‘Voorrang windenergie brengt ons in problemen’. Het hele stuk is een aanklacht tegen een veronderstelde voorrangsregel van windparken op het stroomnet. Grappig (of treurig), want zo’n regel is er helemaal niet.
Voorrang voor duurzame energie stond in Europese richtlijn, maar is nooit ingevoerd in Nederland
In zijn artikel (€) in de Telegraaf heeft Berkhout het meerdere keren over de ‘groene voorrangsregel’. Hij stelt dat deze regel de bron is ‘van alle ellende’. Het bestaan van zo’n regel is echter een hardnekkig misverstand. Er geldt in Nederland geen ‘voorrang voor duurzaam’ op het netwerk. Een dergelijke regel stond in de Europese richtlijn voor duurzame energie (Renewable Energy Directive), maar is in Nederland nooit doorgevoerd (in sommige andere landen wel). In de Nederlandse regels voor het elektriciteitsnetwerk (de netcode) staat dan ook niks over voorrang voor duurzaam. In de vernieuwde Europese renewable energy directive is voorrang voor duurzame energie niet meer opgenomen. Omdat het als verstorend voor de marktwerking werd gezien.
Economisch hebben wind en zon voordeel op de elektriciteitsmarkt
Wind- en zonne-energie hebben geen brandstof nodig en hebben daardoor geen of nauwelijks extra kosten als ze elektriciteit produceren (in jargon: ze hebben lage marginale kosten). Dat betekent dat wind en zon op de elektriciteitsmarkt als een van de eerste worden ingezet. Voor kernenergie geldt iets vergelijkbaars: kerncentrales hebben lage brandstofkosten en worden dus ook als een van de eerste ingezet op de elektriciteitsmarkt. Je zou kunnen zeggen dat wind, zon en kern economisch ‘voorrang nemen’ op de elektriciteitsmarkt. Gas- en kolencentrales hebben hoge brandstofkosten, zeker bij de huidige energieprijzen. Die centrales worden daarom pas later ingezet op de elektriciteitsmarkt. Als er op een dag veel wind en/of zon is, dan zullen er daarom veel minder gas- en kolencentrales draaien. En daarmee worden grote hoeveelheden brandstof bespaard.
Berkhout stelt ten onrechte dat de windkracht onvoorspelbaar is
Verder stelt Guus Berkhout dat de windkracht onvoorspelbaar is. Dat is niet het geval. De windkracht laat zich behoorlijk goed voorspellen en die voorspellingen zijn afgelopen jaren steeds beter geworden. De figuur hieronder van de Belgische netbeheerder Elia illustreert dat. In de grafiek is voor afgelopen week zichtbaar hoeveel windenergie er in België volgens de voorspelling een dag van tevoren geproduceerd zou worden (de grijze lijn) en hoeveel er daadwerkelijk geproduceerd werd (de oranje lijn). U ziet dat de voorspelling behoorlijk goed is. Windparken hebben groot belang bij een goede voorspelling. Ze moeten namelijk net als alle andere elektriciteitsproducenten een dag van tevoren per kwartier laten weten hoeveel elektriciteit ze gaan produceren. Als ze meer of minder produceren dan kost dat geld.
Voorspelde en daadwerkelijke stroomproductie uit windenergie in België van 5 t/m 12 februari
Er zijn inderdaad centrales nodig voor als het niet waait en de zon niet schijnt
Berkhout heeft wel gelijk dat er naast windenergie flexibele elektriciteitsproductie nodig is voor momenten zonder wind en zon. Dat wil echter niet zeggen dat wind en zon geen besparing opleveren zoals Berkhout suggereert. Als wind- of zonne-energie elektriciteit leveren hoeven er namelijk minder gascentrales te draaien en is er dus minder brandstof nodig. Dat levert een grote besparing op, zowel financieel als wat betreft CO2-uitstoot.
Geofysicus Berkhout zit er factor 20 naast wat betreft onze aardgasvoorraad.
Berkhout schrijft dat Nederland zo’n zes miljard kuub winbaar aardgas in de bodem heeft. Daarmee zit hij er ongeveer een factor 20 naast. De Nederlandse aardgasvoorraad is namelijk niet 6 mld m3 zoals Berkhout schrijft, maar 136 mld m3 volgens het jaarverslag delfstoffen en aardwarmte in Nederland. En dat is zonder het gas in het Groningenveld. Het gas in het Groningenveld telt niet mee in de gasvoorraad omdat er besloten is dat niet verder te winnen. Berkhout wil dat besluit kennelijk ongedaan maken want hij schrijft dat gasprovincie Groningen voorop moet staan bij meedelen in de opbrengsten. Als Berkhout het Groningenveld wil meerekenen, dan klopt er nog minder van zijn ‘6 miljard kuub winbaar gas’. Beetje gênant lijkt me voor iemand die volgens het blad van de TU Delft in de olie&gassector heeft gewerkt en hoogleraar geofysica en seismische beeldvorming was.
Kolencentrales zijn niet schoon
Berkhout heeft het over ‘onze schone kolen- en gascentrales’. Dat kolencentrales schoon zijn lijkt me niet waar. En ook gascentrales stoten uit klimaatoogpunt teveel CO2 uit.
Is Berkhout kernfysicus?
Als uitsmijter staat er onder het stuk dat Berkhout kernfysicus is, terwijl hij volgens zijn eigen website een geofysicus is die jaren voor Shell werkte. Dat maakt mij verder niet uit -geofysica lijkt me zelfs relevanter dan kernfysica als je over aardgas schrijft- maar wel wonderlijk dat zelfs dit niet lijkt te kloppen.
Ik heb bij het schrijven van deze blog dankbaar gebruik gemaakt van de uitleg die TenneT-collega Joost Greunsven op twitter verschillende keren gegeven heeft over de vermeende voorrangsregel voor duurzame elektriciteit.
En zoals altijd geldt dat ik graag hoor als er in mijn blog iets niet klopt, bij voorkeur via twitter.
In discussies over klimaat- en energiebeleid wordt regelmatig gesuggereerd dat nieuwe kerncentrales op korte termijn soelaas kunnen bieden. Dat is echter niet het geval. Volgens de planning op hoofdlijnen van het ministerie van EZK zouden nieuwe kerncentrales in Nederland in 2036 kunnen draaien. Dat komt overeen met de ambities van de Fransen en Engelsen voor nieuwe kerncentrales. Dat betekent dat nieuwe kerncentrales niet kunnen bijdragen aan de klimaatdoelen voor 2030 of het snel afbouwen van onze afhankelijkheid van fossiele brandstoffen uit Rusland. Nieuwe kerncentrales kunnen wel bijdragen aan de energievoorziening en klimaatdoelen richting 2040 en 2050.
Impressie van de beoogde nieuwe Britse kerncentrale Sizewell C die volgens de ontwikkelaar EDF in 2035 operationeel zou kunnen zijn (bron: EDF Energy)
VNO-NCW stelt ten onrechte dat nieuwe kerncentrales over pakweg vijf jaar soelaas kunnen bieden
VNO-NCW pleitte er deze week voor om snelheid te maken met de realisatie van de twee nieuwe kerncentrales uit het coalitieakkoord. Onder andere omdat we op zoek moeten naar alternatieven voor Russisch gas. In zijn column schrijft Frits de Groot van VNO-NCW: ‘Als alles meezit kan kernenergie ‘pas’ over pakweg vijf jaar soelaas bieden’. Ik ben helemaal met de Groot eens dat we snel op zoek moeten naar alternatieven voor fossiele brandstoffen en ook eens dat dat toch al moest om de CO2-uitstoot te verminderen. Ik denk tegelijk dat we realistisch moeten zijn over de snelheid waarmee we alternatieven kunnen realiseren. Een windpark op zee staat er niet van de ene op de andere dag en een nieuwe hoogspanningsverbinding al helemaal niet. Maar ook voor nieuwe kerncentrales geldt dat er veel tijd voor nodig is. Niet alleen voor de bouw, maar ook voor de politieke besluitvorming, de selectie van techniek en de partij die de kerncentrales mag bouwen en voor de milieu-effectrapportage en vergunningverlening.
Volgens de marktconsultatie kernenergie van KPMG zou een nieuwe grote kerncentrale operationeel kunnen zijn 11 tot 15 jaar na de start van de vergunningverlening. Van die periode zou volgens KPMG 6 tot 8 jaar nodig zijn voor de bouw. Recente projecten voor nieuwe kerncentrales op verschillende plekken in de wereld hadden een bouwtijd van 8 tot 16 jaar (zie de grafiek hieronder). In de marktconsultatie zeiden marktpartijen tegen KPMG dat ze verwachten dat met de opgedane ervaring de bouwtijd mogelijk gereduceerd kan worden tot 6-8 jaar. Alleen de bouw van een grote nieuwe centrale duurt al langer dan VNO-NCW suggereert.
Overzicht van bouwtijd van recente projecten voor nieuwe kerncentrales volgens KPMG
Vaker suggestie dat nieuwe kerncentrales er in een paar jaar kunnen staan
De suggestie dat nieuwe kerncentrales er in een paar jaar kunnen staan blijft rondzingen in de maatschappelijke discussie over klimaat en energie. Zo schreef Ronald Plasterk in maart in de Telegraaf dat nieuwe kerncentrales er in een paar jaar kunnen staan.En mocht een gemeenteraadslid uit De Bilt in Trouw uitleggen dat een ‘thoriumcentrale’ een veel beter alternatief is voor duurzame energie in de regio in 2030.
Volgens planning op hoofdlijnen zouden nieuwe Nederlandse kerncentrales in 2036 operationeel kunnen zijn
Het Kabinet werkt op basis van het coalitieakkoord aan de benodigde stappen voor de bouw van twee nieuwe kerncentrales. In een technische briefing over kernenergie in Tweede Kamer op 6 oktober liet het ministerie een planning op hoofdlijnen zien voor de realisatie van nieuwe (grote) kerncentrales. Die zouden volgens de planning op hoofdlijnen in 2036 klaar kunnen zijn.
In een recente scenariostudie over de mogelijke rol van nieuwe kerncentrales door Witteveen+Bos, eRisk Group en The Hague Centre for Strategic Studies (HCSS) is aangenomen dat nieuwe kerncentrales er vanaf 2035 zouden kunnen staan. Het rapport stelt dat dat volgens experts het eerste jaar is dat er realistisch gezien nieuwe kerncentrales kunnen zijn.
Misschien goed om even te verduidelijken dat deze blog gaat over grote commerciële kerncentrales. Daarnaast zijn er kleinere modulaire kernreactoren (SMR) in ontwikkeling. Deze worden regelmatig genoemd als alternatief voor grootschalige kerncentrales of als ontwikkeling waar parallel op ingezet kan worden. SMR’s zijn momenteel nog niet leverbaar, maar de ontwikkelingen gaan snel. Volgens de genoemde studie van Witteveen+Bos, eRisk Group en HCSS is de verwachting dat SMR’s in de 2e helft van de jaren ’30 beschikbaar komen als commercieel alternatief. Het is denkbaar dat er al voor die tijd een demonstratiecentrale in Nederland gebouwd wordt op basis van een SMR. Dat is -alleen al wat betreft het vermogen- iets anders dan de twee grootschalige commerciële kerncentrales waarover het in coalitieakkoord gaat.
Frankrijk wil volgende nieuwe kerncentrale operationeel in 2035 of 2036
Dat de Nederlandse planning op hoofdlijnen nu uitkomt op 2036 klinkt niet zo gek als je het vergelijkt met de Franse ambitie voor de volgende nieuwe kerncentrale. President Macron wil de besluitvorming daarover in 2027 afronden. De centrale zou dan in 2035 of 2036 stroom moeten gaan produceren. Dat zou aanmerkelijk sneller zijn dan de realisatie van de nieuwe kerncentrale in Flamanville die inmiddels zo goed als af is. De bouw daarvan begon in 2007 en liep forse vertraging op. De laatste planning is dat de centrale in 2023 elektriciteit gaat leveren. De hoop en ambitie is dat het bij de volgende nieuwe kerncentrale fors sneller kan door de lessen die geleerd zijn van de bouw van Flamanville en van vergelijkbare centrales in Engeland en Finland.
Volgende nieuwe Britse kerncentrale zou operationeel moeten zijn in 2035
Volgens World Nuclear News neemt de nieuwe Britse regering komende weken een besluit over de volgende nieuwe kerncentrale: Sizewell C. Het Franse bedrijf EDF dat de centrale wil bouwen zegt dat de Sizewell C in 2035 klaar zou kunnen zijn. De voorbereiding voor deze centrale loopt al geruime tijd. De eerste inspraakronde voor de vergunningen begon in 2012.
Zowel Frankrijk als Engeland hebben meer ervaring met de bouw van kerncentrales dan Nederland. In beide landen is de ambitie om de volgende nieuwe kerncentrale in 2035 of 2036 operationeel te hebben. In die context is het niet gek dat de planning op hoofdlijnen van nieuwe kerncentrales in Nederland op dit moment uitkomt op 2036.
Conclusie: nieuwe kerncentrales kunnen bijdragen aan klimaatdoelen voor 2040 en 2050, niet aan de doelen voor 2030
Het voorbereiden en bouwen van nieuwe kerncentrales kost de nodige tijd. De huidige inschatting is dat nieuwe kerncentrales in Nederland in 2036 operationeel zouden kunnen zijn. Daarmee kunnen ze bijdragen aan klimaatdoelen voor 2040 en 2050. Tegelijk is duidelijk dat ze niet kunnen bijdrage aan het klimaatdoel voor 2030. Dat is geen reden om niet te werken aan nieuwe kerncentrales, maar betekent wel dat we het klimaatdoel van 55% reductie in 2030 met andere maatregelen zullen moeten halen. Ik denk dat de kwaliteit van de discussie over kernenergie en van de discussie over klimaat- en energiebeleid erop vooruit zou gaan als we helder zouden zijn over de tijdshorizon waarop nieuwe kerncentrales een bijdrage kunnen leveren. En ja, over de tijdshorizon van andere maatregelen moeten we ook helder zijn.
In de Telegraaf schreef Ronald Plasterk dat nieuwe kerncentrales er in een paar jaar kunnen staan. Dat is niet het geval. Volgens een recente marktconsultatie duurt het 11 tot 15 jaar. Dat komt niet door politieke onwil zoals Plasterk beweert, maar doordat een nieuwe kerncentrale een complexe installatie is. De bouw en vergunningverlening kosten tijd. In andere Westerse landen is dat niet anders. In Frankrijk -het grote voorbeeld voor Plasterk- denkt president Macron de volgende nieuwe kerncentrale bijvoorbeeld over 13 jaar operationeel te kunnen hebben.
Nieuwe Britse kerncentrale Hinkley Point C in aanbouw (foto: EDF)
In de Telegraaf stelde Ronald Plasterk deze week dat we met meer kernenergie minder afhankelijk zouden zijn van Russisch gas. Dat lijkt me waar. Vervolgens suggereert hij dat nieuwe kerncentrales er in een paar jaar kunnen staan. Dat lijkt me niet waar.
Volgens KPMG kan nieuwe kerncentrale gerealiseerd worden in 11 tot 15 jaar
Volgens de marktconsultatie kernenergie die KPMG uitvoerde voor het ministerie van Economische Zaken en Klimaat kan een nieuwe kerncentrale gerealiseerd worden in 11 tot 15 jaar na de start van het vergunningstraject. Volgens Plasterk zit de traagheid van bouw van nieuwe kerncentrales in politieke onwil. Volgens KPMG is die tijd van 11 tot 15 jaar echter gewoon nodig voor de vergunningen (3-5 jaar) en de bouw (8-10 jaar). Daar gaat mogelijk nog een politieke discussie aan vooraf over de locatie, financiële bijdrage van de overheid en risico´s. Maar dat is niet meegenomen in de schatting van de benodigde tijd door KPMG.
President Macron wil volgende nieuwe kerncentrale over 13 jaar gereed hebben
Plasterk noemt Frankrijk steeds als voorbeeld voor het energiebeleid. Ook daar is het bouwen van een nieuwe kerncentrale echter geen kwestie van een paar jaar. President Macron kondigde recent aan er 6 tot 14 te willen bouwen. De eerste zou in 2035 kunnen draaien. Dat is over 13 jaar. Het lijkt mij onwaarschijnlijk dat het in Nederland sneller kan dan in een land met zoveel nucleaire ervaring.
De bouw van de nieuwe Finse kerncentrale duurde 17 jaar
Plasterk noemt ook Finland als voorbeeld op het gebied van kernenergie. Deze week leverde de nieuwe Finse kerncentrale Olkiluoto 3 voor het eerst elektriciteit aan het net. De bouw ervan begon in 2005. Het duurde dus 17 jaar voordat de nieuwe Finse kerncentrale klaar was, exclusief de tijd die nodig was voor de vergunningen.
De verwachting is dat bouw van nieuwe Britse kerncentrale 10 jaar duurt
De bouw van de nieuwe Britse kerncentrale Hinkley Point C begon in 2016. Volgens de laatste informatie is de planning van EDF dat de centrale in 2026 klaar is. Dat zou een bouwtijd van 10 jaar betekenen, exclusief de tijd die nodig was voor de vergunningen en financiering. EDF denkt een volgende kerncentrale in Engeland te kunnen bouwen in 9 tot 12 jaar. Over die Sizewell C centrale is nog geen besluit genomen. De Britse overheid werkt aan een nieuwe subsidieregeling om dat mogelijk te maken.
Lange bouwtijd is geen reden om niet aan nieuwe kerncentrales te beginnen
Plasterk heeft gelijk dat het feit dat het een tijd duurt voor nieuwe kerncentrales er staan geen reden is om ze niet te bouwen. Het Kabinet heeft dan ook besloten om de benodigde stappen te zetten voor de bouw van twee nieuwe kerncentrales in Nederland.
Het duurt 11 tot 15 jaar voor nieuwe kerncentrales stroom leveren
Het lijkt me belangrijk om realistisch te zijn over de vraag wanneer nieuwe Nederlandse kerncentrales zouden kunnen draaien. Als het gaat om klimaatbeleid, maar zeker ook als het gaat om onze afhankelijkheid van Russisch gas waar de column van Plasterk over ging. Het duurt minstens 11 tot 15 jaar voordat nieuwe kerncentrales in Nederland kunnen bijdragen aan verminderen van onze afhankelijkheid van (Russisch) aardgas. Ik denk dat we op de korte termijn voor het verminderen van onze afhankelijkheid van Russisch aardgas vooral moeten inzetten op energiebesparing (helpt ook voor het klimaat) en andere leveranciers van aardgas, vooral in vorm van vloeibaar aardgas (LNG, helpt niet voor het klimaat). Makkelijke praatjes over nieuwe kerncentrales helpen niet tegen onze afhankelijkheid van Russisch aardgas, energiebesparing wel.
In discussies over kernenergie gaat het regelmatig over de vraag of wat de CO₂-uitstoot ervan is. Daarbij wordt soms beweerd dat kernenergie een hoge CO2-voetafdruk zou hebben. Kernenergie veroorzaakt weliswaar een zekere uitstoot van broeikasgassen over de hele levenscyclus. Maar uitgebreide studies laten zien dat de uitstoot van broeikasgassen van kernenergie over de hele levenscyclus veel lager is dan van elektriciteit uit gas of kolen. En ongeveer net zo laag als van windenergie.
Impressie van de beoogde nieuwe Britse kerncentrale Sizewell C (bron: EDF Energy)
De CO₂-uitstoot van kernenergie is veel lager dan van fossiele bronnen
Kernenergie heeft net als andere energiebronnen zowel voor- als nadelen. Het verbaast mij echter dat de CO₂-uitstoot van kernenergie soms genoemd wordt als een van de nadelen. Over de hele levenscyclus van kernenergie is de uitstoot van broeikasgassen namelijk veel lager dan van elektriciteit uit fossiele bronnen. En ongeveer net zo laag als van windenergie.
Ik schreef eerder over de CO₂ uitstoot van windenergie en zonne-energie en de suggestie van sommigen dat die over hele levenscyclus een hoge CO₂-uitstoot zouden hebben (wat niet het geval is). Gezien de regelmatig terugkerende discussie leek het me goed om ook een blog te schrijven over de CO₂ uitstoot van kernenergie.
Deze blog gaat alleen over de CO2-uitstoot van kernenergie niet over andere aspecten
In deze blog ga ik alleen in op de vraag wat de uitstoot van broeikasgassen over de hele levenscyclus van kernenergie is. Uiteraard zijn andere aspecten van kernenergie minstens relevant, maar die laat ik hier buiten beschouwing. Dat de CO2-voetafdruk van kernenergie laag is wil niet zeggen dat het een makkelijke of snelle oplossing voor het klimaatprobleem is. Lees daarover bijvoorbeeld deze blog die ik eerder schreef.
CO₂-uitstoot van kernenergie is ongeveer net zo laag als van windenergie
Er is een hele tak van wetenschap die zich bezig houdt met het berekenen van de milieubelasting van producten, de zogenaamde levenscyclusanalyse. Daarbij wordt de milieubelasting van elke stap nauwkeurig in kaart gebracht. Hieronder een grafiek uit een rapport van het IPCC uit 2011. Daarin zijn tientallen studies meegenomen over de uitstoot van broeikasgassen over de hele levenscyclus van elektriciteitsproductie uit verschillende bronnen. In die studies is voor elke energiebron nauwgezet het gebruik van alle materialen voor alle stappen meegenomen: vanaf de winning van de ruwe grondstoffen tot en met het opruimen van de installaties aan het einde van hun levensduur.
Het overzicht laat zien dat over de hele levenscyclus de uitstoot van broeikasgassen van kernenergie (zie het oranje pijltje) veel lager is dan van elektriciteit uit aardgas, olie of kolen (de staafjes rechts van kernenergie). Uit alle studies die meegenomen zijn in de analyse van IPCC1 is de mediane waarde voor kernenergie circa 10 gram CO₂-equivalent per kilowattuur (kWh). Zie het donkerblauwe streepje. De uitstoot van kernenergie over de hele levenscyclus is daarmee vele malen lager dan van fossiele bronnen zoals kolen (~1000 gram CO₂/kWh) of aardgas (~450 gram CO₂/kWh). En van dezelfde orde als de uitstoot van windenergie (circa 10 gram CO₂/kWh). Kernenergie is dus niet CO₂-vrij zijn, maar volgens de meeste studies is de CO2 over de hele levenscyclus net zo laag als van windenergie en veel lager dan van fossiele elektriciteit.
Dieper graven: enkele studies schatten de CO₂–voetafdruk van kernenergie hoger in
De grafiek hierboven laat ook zien dat er door IPCC een klein aantal studies is meegenomen waarin de uitstoot voor kernenergie fors hoger inschat wordt (zie het witte balkje in de grafiek dat de hoogste waarde weergeeft). In het wetenschappelijke artikel waarin de harmonisatie van de studies over kernenergie wordt de achtergrond van die hoogste schatting toegelicht. Het gaat daarbij om een studie waarin op verschillende aspecten de meest ongunstige aannames zijn gemaakt. Het resultaat van die studie kan daarom volgens het artikel niet gegeneraliseerd worden2. En zelfs bij deze hoogste schatting is de uitstoot van kernenergie fors lager dan van elektriciteit uit fossiele bronnen.
In de levenscyclusanalyses worden winning en verrijking van uranium ook meegenomen
In het geharmoniseerde overzicht van IPCC zijn alleen studies meegenomen die alle relevante processen over de hele levensduur meenemen, zie het schema hieronder (afkomstig uit het eerder genoemde wetenschappelijke artikel). Daarbij horen uiteraard ook het delven van uranium (‘mining’) en het verrijken ervan (‘enrichment’). Dat zijn CO₂-intensieve processen, maar de totale CO2-uitstoot daarvan is klein vergeleken met de grote hoeveelheid elektriciteit die uit het uranium gewonnen kan worden. Je zou het kunnen vergelijken met het staal dat nodig is voor windmolens. Het produceren van staal is een CO₂-intensief proces. Toch is de hoeveelheid CO₂ die vrijkomt bij de productie van het staal voor een windmolen klein vergeleken met de totale elektriciteitsproductie over de levensduur van de windmolen.
Dieper graven: de CO2-uitstoot stijgt als de uraniumerts armer wordt
De CO2-voetafdruk van kernenergie stijgt als er gebruik gemaakt moet worden van ertsen met een lager uranium-gehalte. Dat kan gebeuren als er wereldwijd op grotere schaal gebruik gemaakt wordt van kernenergie en er meer uranium gewonnen moet worden. Dit is een onderwerp waar de Nederlander Jan-Willem Storm van Leeuwen in het verleden uitgebreid aandacht aan heeft besteed. Zie deze website.
De CO2-uitstoot van uraniumwinning en verrijking daalt als de energievoorziening ervan schoner wordt
Anderzijds geldt dat de CO2-uitstoot van de winning en verrijking van uranium sterk afhankelijk is van de energiebronnen die daarbij gebruikt worden. Zo worden bijvoorbeeld bij de verrijking van uranium flinke hoeveelheden elektriciteit gebruikt. In de onderstaande grafiek uit het duurzaamheidsjaarverslag van Urenco (een bedrijf dat uranium verrijkt) is bijvoorbeeld te zien dat verreweg het grootste deel van hun uitstoot van broeikasgassen komt uit indirecte emissies (groen in de grafiek hieronder, ‘scope 2’). Daarbij gaat het vooral om de uitstoot die samenhangt met de elektriciteit die Urenco gebruikt. Als de elektriciteitsproductie in het land waar de verrijking plaatsvindt voor een groter deel uit hernieuwbare bronnen en/of kernenergie komt, dan zal de (indirecte) CO2-uitstoot van de verrijking dalen.
In de grafiek hieronder is het mogelijke effect geanalyseerd van enerzijds het gebruik van armer uraniumerts (scenario A, B en C) en anderzijds de CO2-intensiteit van het totale energiesysteem (low, medium, high carbon). De grafiek komt uit het eerder genoemde wetenschappelijke artikel. Daarin wordt toegelicht dat deze scenario-analyse lijkt op de aanpak die Jan-Willem Storm van Leeuwen eerder heeft beschreven. Het valt mij op dat in de onderstaande figuur de toekomstige CO2-voetafdruk van kernenergie zeer laag blijft als de energiemix een lage CO2-intensiteit heeft (zie de 3 lijnen met ‘low carbon’ onderin de grafiek). Ook als het gebruik van uranium toeneemt (scenario C). Dat suggereert dat in een energiesysteem met lage CO2-intensiteit de CO2-voetafdruk van kernenergie laag blijft, ook als er gebruik gemaakt moet worden van armere uraniumerts.
Het overzicht van IPCC van levenscyclusanalyses (LCA) is uit 2011 is en daarmee ruim 10 jaar oud. Daarom heb ik in de wetenschappelijke literatuur gezocht naar recente artikelen over de CO₂-voetafdruk van kernenergie. In een artikel uit 2021 beschrijven Pomponi en Hart hun analyse voor een nieuwe kerncentrale van het type EPR. En vergelijken hun resultaten met andere studies, zie de grafiek hieronder.
Pomponi en Hart komen met drie verschillende LCA-methodes tot gemiddelde waarden van respectievelijk 17, 25 en 28 gram CO2-equivalent per kWh. De auteurs stellen dat dat significant hoger is dan de mediane waarde van IPCC van 12 gram CO2 per kWh en de range van 5-22 gram CO2 per kWh uit een rapport van het Britse Committee on Climate Change. Dat moge zo zijn, maar ook met de waarden uit dit artikel is de CO₂-uitstoot van kernenergie tientallen malen lager dan van fossiele elektriciteit.
Conclusie: CO2-voetafdruk van kernenergie veel lager dan van fossiele energie
Er zijn veel studies gedaan naar de CO2-uitstoot van kernenergie. De resultaten verschillen, maar één conclusie blijft in mijn ogen steeds overeind: de uitstoot van broeikasgassen over de hele levensduur van kernenergie is (zeer) laag. En vele malen lager dan van fossiele energiebronnen.
Voetnoten
De achtergronden van de harmonisatie van alle levenscyclusanalyses die zijn meegenomen in de grafiek van IPCC zijn te vinden op de website van het Amerikaanse instituut NREL.
“The maximum estimate is a scenario from Lenzen and colleagues (2006) (and Lenzen (2008)) that is the result of the convergence of several “worst case” factors effecting life cycle GHG emissions and therefore should not be generalized.”
Ronald Plasterk schreef afgelopen week in zijn column in de Telegraaf over kernenergie en het belang van wetenschappelijke feiten onder de titel ‘Timmermans smaalt over kernenergie‘. Een aantal uitspraken die Plasterk in zijn column doet zijn in mijn ogen niet goed onderbouwd of niet in lijn met de feiten. Daarom in deze blog een reactie daarop.
Het zijn de Europese landen die biomassa subsidiëren, niet de Europese Commissie
Plasterk stelt ‘dat de Europese Commissie het dure geld van de belastingbetalers inzet om biomassa te subsidiëren‘. Mooie frame in een column over een EU commissaris (Timmermans), maar volgens mij zijn het lidstaten die biomassa subsidiëren en niet de Europese Commissie.
In het ‘indrukwekkende rapport’ van UNECE staat één alinea over de rol van kernenergie in het halen van toekomstige klimaatdoelen
Plasterk verwijst naar ‘een indrukwekkend rapport van de Verenigde Naties (UNECE, 11 augustus 2021) dat stelt dat zonder kernenergie er geen klimaatneutraal energiebeleid kan komen‘. Ik vond dat document van UNECE op dat punt niet zo indrukwekkend. In algemene zin is het waar dat klimaatdoelen moeilijker te halen van worden met elke optie die we uitsluiten. Ik vind de discussie in Nederland wat dat betreft zorgwekkend, want van verschillende kanten wordt hard geroepen dat opties uitgesloten moeten worden: biomassa, kernenergie, ondergrondse CO2-opslag, windenergie op land, zonneparken, etc. etc. Als we alle opties uitsluiten waar bezwaren tegen zijn, dan gaan we de klimaatdoelen nooit van zijn leven halen. Maar beweren dat klimaatdoelen niet haalbaar zijn zonder één specifieke optie is wel iets anders (los van de vraag over welke optie het gaat). Als je alle andere opties maximaal inzet zou ik denken dat je zonder die ene optie best een eind zou kunnen komen. Ik was dus benieuwd welke analyse UNECE heeft gedaan om deze stelling te onderbouwen. Dat viel me tegen. In de ‘technology brief’ van UNECE staat welgeteld één alinea over de rol van kernenergie in het halen van toekomstige klimaatdoelen. Die alinea in het UNECE rapport geeft een impressie van de rol van kernenergie in de illustratieve IPCC scenario’s uit 2018 voor het halen van de 1,5 graden doelstelling. In de figuur hieronder uit het betreffende IPCC rapport is de rol van kernenergie in de mondiale energiemix weergegeven in rood (zonne-energie in geel, windenergie in blauw en biomassa in groen).
Geen nieuwe analyse op dit punt dus door UNECE en eerlijk gezegd ook geen onderbouwing van de stellige uitspraak in het persbericht van UNECE. Het doel van de UNECE ‘technology brief’ was volgens de inleiding om een overzicht te geven van nucleaire energietechnologieën. De brochure lijkt niet als doel gehad te hebben om te analyseren of de klimaatdoelen wel of niet gehaald kunnen worden zonder kernenergie.
Het JRC rapport is belangrijk voor kernenergie maar niet op punt dat Plasterk noemt
Plasterk stelt dat het Joint Research Committee (JRC) van de EU de conclusie ondersteunt dat er zonder kernenergie geen klimaatneutraal energiebeleid kan komen. Het JRC heeft een belangrijk rapport geschreven over kernenergie, maar bevat die conclusie volgens mij niet. Het rapport van JRC gaat over de vraag of kernenergie voldoet aan de Europese ‘do no significant harm’ criteria. Het JRC-rapport concludeert dat er geen wetenschappelijk bewijs is dat kernenergie meer schade doet aan menselijke gezondheid of milieu dan andere bronnen van elektriciteitsproductie die al onderdeel uitmaken van de Europese ‘taxonomie’. En dat de niet-radiologische effecten van kernenergie grotendeels vergelijkbaar zijn met waterkracht en hernieuwbare energiebronnen. Een belangrijke en relevante conclusie voor het pleidooi van Plasterk dat kernenergie gesubsidieerd moet worden. Maar het JRC-rapport gaat -anders dan Plasterk beweert- volgens mij niet over de vraag of kernenergie wel of niet nodig is voor klimaatbeleid. Daarbij zij opgemerkt dat ik het rapport (387 pagina’s) niet van kaft tot kaft gelezen heb en mijn uitspraak baseer op de samenvatting, de inhoudsopgave en scrollen door het hele document. Als er wel een analyse instaat die laat zien dat er zonder kernenergie geen klimaatneutraal energiebeleid kan komen, dan hoor ik dat graag!
In China zijn geen 150 kerncentrales in aanbouw
Plasterk schrijft dat er in China op dit moment 150 kerncentrales gebouwd worden. Volgens de World Nuclear Association zijn er in China 18 kernreactoren in aanbouw. Volgens het Internationale Atoomagentschap IAEA gaat het om 14 kernreactoren. Ik ben op zoek gegaan waar het getal van 150 vandaan komt. Ik vermoed dat het dit recente bericht van Bloomberg is dat China voor de komende 15 jaar 150 nieuwe kernreactoren gepland heeft. In mijn ogen is plannen echt iets anders dan daadwerkelijk in aanbouw zijn.
Volgens Plasterk worden ook in de VS onder de progressieve president Biden nieuwe kerncentrales gebouwd. Volgens het Internationale Atoomagentschap IAEA is er in de VS welgeteld één kerncentrale in aanbouw, met 2 reactoren. Ook volgens de World Nuclear Association is er in de VS maar één kerncentrale in aanbouw, namelijk de uitbreiding van de kerncentrale Vogtle met 2 nieuwe reactoren (Vogtle 3 en 4). De bouw van die twee nieuwe reactoren begon in 2013. Volgens de laatste berichten kunnen ze eind 2022 (Vogtle 3) respectievelijk begin 2023 (Vogtle 4) in gebruik genomen worden. Voor zo ver ik weet bevat het grote infrastructuurplan van president Biden vooral financiële steun voor het openhouden van bestaande kerncentrales ($6 miljard) en voor de demonstratie van geavanceerde kernreactoren ($2,5 miljard). En richt het zich niet zo zeer op de bouw van nieuwe kerncentrales.
Nieuwste windparken op zee leveren meer stroom dan Plasterk denkt en doen dat zonder subsidie
Plasterk schrijft verder dat windmolens en zonnepanelen twee derde van de tijd geen stroom produceren. Ik kan hem geruststellen: moderne windparken op zee leveren gemiddeld over het hele jaar ongeveer 50% van hun theoretische maximale vermogen (ofwel een capaciteitsfactor van 50%). Ze leveren aanzienlijk meer dan 50% van de tijd elektriciteit omdat ze vaak op een gedeelte van hun maximale vermogen draaien. De grafiek hieronder van Fraunhofer-IEE illustreert voor alle Duitse windparken samen hoe vaak ze een bepaalde hoeveelheid stroom leverden in 2017 en 2018. U kunt zien dat het aantal uren per jaar dat ze helemaal niks leveren erg klein is (rechtsonder in de grafiek). [met dank aan Chris Mooiweer die me via twitter op deze grafiek wees].
Plasterk schrijft vervolgens dat windmolens en zonnepanelen gesubsidieerd moeten worden omdat ze twee derde van de tijd geen stroom produceren. Het zal hem deugd doen dat er inmiddels in Nederland drie windparken op zee gerealiseerd gaan worden zonder subsidie.
Tot slot
Ik begrijp het pleidooi van Plasterk om kernenergie onderdeel te maken van klimaatbeleid. Hij neemt in zijn column anderen de maat waar het gaat om de feiten. Het zou hem sieren als hij dat ook zou toepassen op zijn eigen uitspraken. En ja, ik neem op mijn beurt Plasterk de maat. Dus als er dingen in deze blog staan die niet kloppen, dan hoor ik het graag!
De afgelopen jaren is de productie van hernieuwbare elektriciteit in Nederland snel gestegen. In 2020 werd voor het eerst meer elektriciteit geproduceerd uit hernieuwbare bronnen dan alle woningen in Nederland samen verbruiken. Het is daarom maar goed dat duurzame energieprojecten niet alleen aan huishoudens leveren, maar ook aan bedrijven. En misschien wordt het ook wel tijd om een andere vergelijking te bedenken om de elektriciteitsproductie van een project een beetje tastbaar te maken dan dat eeuwige ‘aantal huishoudens’.
Groene stroomproductie voor 10 miljoen huishoudens
Volgens cijfers van het CBS steeg de totale productie van hernieuwbare elektriciteit in Nederland naar 31 miljard kilowattuur. Daarmee was de hernieuwbare elektriciteitsproductie voor het eerst groter dan het elektriciteitsverbruik van alle woningen in Nederland bij elkaar (24 miljard kilowattuur). Anders gezegd: de totale hernieuwbare elektriciteitsproductie komt overeen met het elektriciteitsverbruik van ongeveer 10 miljoen huishoudens. Terwijl er volgens het CBS maar 8 miljoen huishoudens zijn in Nederland.
Hernieuwbare elektriciteit nu goed voor een kwart van totale stroomverbruik
Natuurlijk wordt er niet alleen door huishoudens elektriciteit verbruikt, maar ook door de industrie, de dienstensector, landbouw, transport enzovoort. In 2020 kwam de productie van hernieuwbare elektriciteit overeen met 26% van het totale Nederlandse elektriciteitsverbruik. Het is daarom in mijn ogen goed en logisch dat duurzame energieprojecten niet alleen groen stroom leveren aan huishoudens, maar ook aan bedrijven.
Let op: in deze blog gaat het alleen over elektriciteit en niet over het totale energiegebruik. Dat bestaat namelijk niet alleen uit elektriciteit, maar ook uit warmte en brandstoffen.
Verdere groei naar ongeveer tweederde hernieuwbare elektriciteit in 2030.
De verwachting is dat met de huidige projecten en plannen erbij in 2025 ruim de helft van de Nederlandse elektriciteitsproductie uit hernieuwbare bronnen komt. En in 2030 ongeveer tweederde. Vorig jaar legde ik in deze column voor RTL Nieuws uit waarom ik voor het eerst in meer dan 20 jaar optimistisch ben over de ontwikkelingen op het gebied van duurzame elektriciteitsproductie in Nederland.
Groei van elektriciteit uit wind, zon en biomassa
De groei van de hernieuwbare stroomproductie kwam afgelopen jaren zowel uit windenergie (lichtblauw in de grafiek hieronder), zonne-energie (groen) als biomassa (donkerblauw). De komende jaren zal vooral de hoeveelheid elektriciteit uit wind en zon hard blijven groeien.
100 gigawattuur of 30.000 huishoudens
In Nederland produceren we nu dus jaarlijks meer groene stroom dan alle huishoudens samen aan stroom verbruiken. Is het dan nog logisch om de stroomproductie van een nieuw wind- of zonneproject (of een kerncentrale als dat u meer aanspreekt) uit te drukken in een ‘aantal huishoudens’? Volgens mij helpt het wel om de hoeveelheid elektriciteit een beetje tastbaar te maken. Want hoeveel mensen zegt het iets als een project 100 gigawattuur elektriciteit per jaar produceert? Meer mensen zullen zich er iets bij voor kunnen stellen als je zegt dat zo’n project in een jaar evenveel elektriciteit produceert als het verbruik van 30.000 huishoudens.
Wie bedenkt er iets beters dan dat eeuwige ‘aantal huishoudens’?
Maar toch wringt het een beetje. Een volgend windpark op zee van 700 megawatt produceert ongeveer evenveel stroom als 1 miljoen huishoudens verbruiken. Maar als je het zo zegt wekt het de indruk dat er dan 11 miljoen huishoudens groene stroom kunnen krijgen. En die hebben we dus niet. Misschien is het daarom wel tijd om een andere vergelijking te bedenken. Ik zie uw suggesties graag tegemoet (bij voorkeur via twitter).
Op twitter duikt regelmatig de vraag op wat er met windmolens op zee gebeurt aan het einde van hun levensduur. Daarbij wordt nogal eens de suggestie gedaan dat niemand zich er dan meer voor verantwoordelijk voelt en de molens blijven staan als roestend oud vuil. Ik was al een tijd van plan eens op een rij te zetten hoe dit geregeld is. De eigenaar van het windpark is namelijk verplicht het windpark te verwijderen aan het einde van de levensduur (25-35 jaar). En de eigenaar moet al bij de bouw een bankgarantie inleveren om zeker te stellen dat dat ook daadwerkelijk gebeurt.
Windpark op zee Borssele in aanbouw (foto: Jasper Vis)
De eigenaar van het windpark is verplicht het te verwijderen aan einde van levensduur
In de vergunning van Nederlandse windparken op zee is vastgelegd dat de eigenaar het windpark moet verwijderen binnen twee jaar nadat de exploitatie van het windpark gestopt is. Zie bijvoorbeeld dit voorschrift in het kavelbesluit voor het windpark Hollandse Kust Noord dat naar verwachting in 2023 in gebruik genomen wordt:
Ik haal het voorbeeld van windpark Hollandse Kust Noord aan als voorbeeld omdat dat het meest recent getenderde Nederlandse windpark op zee is. De kavelbesluiten van de andere windparken op zee hebben een vergelijkbare verplichting.
Maar wat nu als de eigenaar van het windpark failliet gaat?
De eigenaar van het windpark moet al bij de bouw van het windpark een bankgarantie inleveren voor het verwijderen van het windpark. Dat is voor het geval dat de eigenaar van het windpark de verplichting om windpark te verwijderen aan het einde van de levensduur niet kan nakomen. Bijvoorbeeld door een faillissement. In dat geval kan de overheid de bankgarantie gebruiken om het windpark te (laten) verwijderen. De hoogte van de bankgarantie moet voldoende zijn om het windpark inclusief kabels en eventuele erosiebescherming volledig te kunnen verwijderen. Het bedrag wordt geïndexeerd voor inflatie en op 3 momenten tijdens de levensduur opnieuw vastgesteld. Voor de liefhebbers: dit is beschreven in voorschrift 7 het kavelbesluit voor het windpark Hollandse Kust Noord.
Voor windpark Hollandse Kust Noord is de bankgarantie ca. 90 miljoen euro
De overheid heeft de bankgarantie voor Hollandse Kust Noord bepaald 120.000 euro per megawatt geïnstalleerd vermogen. Als het windpark een vermogen krijgt van 760 MW dan betekent het een bankgarantie van ruim 90 miljoen euro.
De materialen in windturbines kunnen voor 85% tot 90% worden hergebruikt
De materialen in windturbines kunnen aan het einde van hun levensduur voor 85% tot 90% worden hergebruikt. Staal is een qua gewicht verreweg het belangrijkste materiaal voor windturbines en dat kan goed gerecycled worden. Er wordt gewerkt aan nieuwe technieken om de funderingspalen in hun geheel uit de zeebodem te verwijderen. Windturbinebladen (de wieken) vormen nog wel een specifieke uitdaging. Gelukkig wordt ook daarvoor aan verschillende oplossingen gewerkt, waaronder deze. De Europese brancheorganisatie voor windenergie heeft een oproep gedaan om het storten van afgedankte wieken vanaf 2025 te verbieden. In een eerdere blog ging ik in op de vraag hoeveel CO2 er uitgestoten wordt over de hele levensduur van een windpark op zee.
Wat is de levensduur van een windpark op zee eigenlijk?
De levensduur in de Noordzee van de windturbines die nu op de markt zijn is naar verwachting circa 30 jaar. In vergunningen van Nederlandse windparken op zee werd tot voor kort uitgegaan van een levensduur van 25 jaar. Om het mogelijk te maken de windturbines langer te gebruiken en daarmee de kosten per geproduceerde kilowatt elektriciteit verder te verlagen, is recent de wet windenergie op zee aangepast. De maximale vergunningsduur voor windparken op zee is verhoogd naar 40 jaar. De operationele levensduur van windparken op zee kan daarmee ongeveer 35 jaar worden (de overige 5 jaar is nodig voor de voorbereiding en bouw van het windpark en voor het ontmantelen van het windpark aan het eind van de levensduur). De overheid heeft gezegd dat per windpark afgewogen zal worden wat de gewenste vergunningstermijn is. En dat het daarbij niet voor de hand ligt direct bij aankomende vergunningen over te gaan op 40 jaar, maar continu aansluiting te zoeken bij de technische levensduur die op dat moment verwacht wordt.
Conclusie
Windparken op zee kunnen naar verwachting 25 tot 35 jaar elektriciteit leveren. De eigenaar van een windpark is verplicht om het aan het einde van de levensduur te verwijderen. En al bij de bouw van het windpark moet daarvoor een forse bankgarantie ingeleverd worden. Daarmee is verzekerd dat het windpark aan het eind van de levensduur opgeruimd wordt.
Het is een hardnekkig misverstand. Dat elektrische auto’s op kolenstroom rijden. Vandaag zei hoogleraar Europese bosbouw Gert-Jan Nabuurs het bij de NOS. Het spijt me, maar het is kletskoek. In Nederland kwam in 2020 slechts 8% van de geproduceerde elektriciteit uit kolen.
In een genuanceerd stuk over biomassa bij de NOS vliegt hoogleraar Gert-Jan aan het einde opeens uit de bocht: “De Tesla’s die je nu op de weg ziet, rijden gewoon op steenkool. Daar moet je geen illusies over hebben”. Het is een oud verhaal, want Quote schreef al in 2015 dat elektrische auto’s tot 2030 op kolen rijden. Hij is ook niet de enige hoogleraar die dit verkondigt. In de Volkskrant suggereerde hoogleraar David Smeulders in 2018 dat elektrische warmtepompen op kolenstroom draaien. Eveneens in 2018 stelde hoogleraar Henk Visscher in NRC dat onze stroom nog vijftien jaar vooral uit kolen- en gascentrales zou komen. Ik schreef er eerder een blog over, maar kennelijk is het tijd om de feiten nog eens op een rijtje te zetten.
In 2020 kwam slechts 8% van de Nederlandse elektriciteitsproductie uit kolen
Ik zou iedereen die graag iets roept over de samenstelling van de elektriciteitsproductie willen aanraden af en toe even op de website van het CBS te kijken. Het CBS publiceert elk kwartaal een artikel over de elektriciteitsproductie in Nederland. In het meest recente artikel is te zien dat in 2020 slechts 8% van de elektriciteit in Nederland uit kolen geproduceerd werd. Zie de grafiek hieronder. Het grootste deel van de elektriciteit in Nederland komt uit aardgas. Daarnaast kwam volgens het CBS in 2020 een kwart van de elektriciteit uit hernieuwbaar, zie ook dit artikel.
In 2020 kwam er in Nederland meer elektriciteit uit windenergie dan uit kolen
CBS publiceert de statistieken op haar website, waar iedereen er naar hartenlust in kan grasduinen. En er grafiekjes mee kan maken, zoals hieronder. In de grafiek is te zien dat het overgrote deel van de elektriciteitsproductie in Nederland uit aardgaskomt. En dat de productie uit steenkool na een piek in 2015 hard gedaald is. In 2020 kwam er meer elektriciteit uit windenergie dan uit kolen.
Eens dat biomassa een rol te spelen heeft bij vervangen van fossiele brandstoffen
Professor Nabuurs deed de uitspraak over Tesla’s in de context van het belang van biomassa in het terugdringen van het gebruik van fossiele brandstof. Ik ben het met Nabuurs eens dat biomassa daarbij een rol te spelen heeft. Maar dat is niet omdat er op dit moment zoveel elektriciteit uit kolen komt. Volgens de huidige verwachtingen (Klimaat- en Energieverkenning 2020) zal komende jaren de elektriciteitsproductie uit wind en zon snel stijgen. En zal in 2030 meer dan de helft van de elektriciteitsproductie in Nederland uit wind en zon komen, zie de grafiek hieronder. Biomassa kan wellicht een rol spelen in het leveren van flexibele CO2-vrij elektriciteitsproductie. Ik denk zelf dat biomassa vooral een rol kan spelen om fossiele brandstoffen te vervangen als grondstof voor de chemie en bij warmtelevering.
Energieblog van Jasper Vis 