Kernenergie!

Opmerking: ik heb mijn artikel hier aangepast, nadat ik ontdekt had dat er een fout in stond.  Ik had namelijk aanvankelijk als totaal eindenergie verbruik van Belgie, 57.5 GW genomen (de som op de lijn "TFC" total final consumption: 43551 ktoe).  Maar het blijkt dat daarin ook een deel "niet-energetisch" verbruik van fossiele brandstoffen zit ter hoogte van 7142 ktoe, ttz, de energetische inhoud van fossiele brandstoffen die als iets anders dan brandstof worden gebruikt (bijvoorbeeld, hoofdzakelijk, als grondstof in de petrochemische nijverheid).  Dat deel kan natuurlijk maar moeilijk, of niet, in elektriciteitsverbruik worden omgezet en dus ook niet door hernieuwbare bronnen, noch door kernenergie kunnen vervangen worden, en dat moet dus weg uit mijn balans.  Het verandert het eindverbruik met ongeveer 10%.

 Hier volgt het verbeterde artikel nu:

Dit artikel volgt uit een discussie die ik had met enkele leden van de blog "ecobouwers.be".  Dat zijn over het algemeen mensen die tegen kernenergie zijn (sinds ik daar aanwezig ben en mensen naar deze site verwijs, is het aantal "kernenergie moet weg, hoe sneller, hoe beter" stemmers met een factor 4 toegenomen), en allemaal denken dat het heil van onze maatschappij schuilt in een aantal inspanningen om te besparen.  Wat besparen betreft, zijn het dus wel experten, maar mijn argumentatie is dat hun balans verre van klopt.  Niet dat besparingen een slecht idee zijn, verre van.  Wat niet klopt is denken dat men door redelijke besparingen, NEE BEDANKT tegen kernenergie kan zeggen, en geen fossiel meer nodig zal hebben.

Aangezien ik al enkele keren deze argumenten in losse commentaren heb aangehaald, vond ik het dus de moeite om dat eens netjes op een rijtje te zetten. 

Op deze site van het internationaal energie agentschap vinden we het energie bilan van Belgie voor het jaar 2006.

De energie eenheid die daar gebruikt wordt is nogal speciaal, namelijk de ktoe (kilo ton oil equivalent), maar er is daar ook een eenheden converter, en we vinden dat 1 ktoe gelijk is aan 41868 GJ.  Aangezien het eigenlijk over 1 ktoe per jaar gaat, is het dus eigenlijk een vermogen, en 1 ktoe per jaar komt neer op 41868 GJ / (365 x 24 x 3600 seconden) =  1327625 Watt ofte 1.32 MW (gemiddeld vermogen).

Wat zien we dan ?

We zien dat Belgie als brute energie 60993 ktoe gebruikt, ofte  80.5 GW primaire energie.

We zien ook dat, als "eindenergie" (ttz, benzine, elektriciteit, aardgas bij de gebruiker,...), Belgie 43551 ktoe gebruikt, ofte 57.5 GW.

Hiervan is echter 7142 ktoe ofte 9.4 GW (olie en aardgas) voor niet-energetisch gebruik, zodat er als energetisch gebruik nog overblijft:

57.5 GW - 9.4 GW = 48.1 GW.

Het totale eind energie verbruik van Belgie is dus 48.1 GW.

Hiervan is er  7104 ktoe ofte 9.4 GW elektrische eind energie (ongeveer 10GW aan geproduceerde elektrische energie, min transport verliezen).

Dat wil dus zeggen dat Belgie ongeveer 48.1 - 9.4 = 38.7 GW niet-elektrische eindenergie gebruikt (voornamelijk fossiel).

Let wel op, om die 9.4 GW elektrische eind energie te maken is een veel groter deel primaire energie gebruikt, maar we kijken hier vooral naar het eindenergie schema.  Merk op dat in het eindgebruik van energie, elektriciteit 19.1% van de energievoorziening voorstelt.

De industrie gebruikt 12702 ktoe van die eindenergie ofte 16.8 GW, waarvan 3458 ktoe ofte 4.6 GW elektrisch vermogen.  Maw, de industrie is verantwoordelijk voor 48.5 % van de elektrische consumptie, en 25.3% van de niet-elektrische consumptie.

De transport sector gebruikt  9615 ktoe ofte 12.7 GW energie, waarvan het gros niet-elektrisch is.

De residentiele sector gebruikt  8913 ktoe ofte 11.8 GW energie, waarvan 1954 ktoe ofte 2.6 GW elektriciteit en 9.2 GW niet-elektrische energie.  Dat komt dus neer op 27.6% van het elektrische verbruik en 19.1% van het niet-elektrische verbruik.

Laten we nu, ecobouwers.be volgende, aannemen dat er serieuze besparingen door "individuen" plaatsvinden, zonder een zwaar verlies aan levensconfort.  Ik ga ervan uit dat de industrie min of meer werkt zoals nu - dat we geen radikale terugkeer naar een micro-agrarische samenleving beschouwen of dergelijke.  We maken gewoon jacht op alle vormen van verspillen, en we leveren een hoop *persoonlijke* inspanningen.

We gaan er ook van uit dat alle energie uiteindelijk elektrisch wordt.  Verkeer wordt elektrisch (elektrische autootjes), en we gaan ervan uit dat alles wat nog nodig is aan verwarming, ook elektrisch wordt (warmtepompen).

We maken de ruwe schatting dat we ongeveer 1/5 van het huidige niet-elektrische vermogen, aan elektrisch vermogen nodig zullen hebben, en dat het huidige elektrische verbruik daalt met 20%.

Laat me even illustreren wat dat betekent.  Normaal gezien kan je er, mits goeie technologie, van uit gaan dat men ongeveer 1/3 elektrisch vermogen nodig heeft om een zeker niet-elektrisch fossiel vermogen te vervangen.   Hierbij gaat men reeds uit van serieuze technologische winsten.  Warmtepompen, bijvoorbeeld, kunnen inderdaad voor ongeveer 1/3 van het vermogen, evenveel warmte leveren.  Kleine, zuinige, performante, elektrische wagens kunnen met 1/3 van het fossiele vermogen voort.  

Maar we doen meer!  We gaan ervan uit dat we niet 1/3, maar wel 1/5 nodig hebben.  Dat is nog eens 40% minder.  Ik ga dus uit van 40% extra besparingen, door met de fiets naar 't werk te gaan, minder te verwarmen en zonneboilers te gebruiken, in de industrie 40% minder energie te gebruiken, en dergelijke meer.  Dat is een heel optimistische besparing.

Bij ecobouwers.be gaan ze uit van 75% besparingen... maar enkel op de residentiele sector.  Ik ga uit van 80% vermindering in verbruik op ALLE niet-elektrische energie.

1/5 van het niet-elektrische gebruik is 1/5 van 38.7 GW, ofte 7.7 GW elektrisch vermogen nodig ter vervanging van alle fossiel gebruik

Van ons huidig elektrisch verbruik ga ik ervan uit dat we met 20% minder (besparingen) toekomen.   Dat wil zeggen 7.5 GW.  Maar dat is elektrische eindenergie, en we kunnen daar best nog eens een kleine GW aan toe voegen voor de distributie verliezen.

Er zijn verschillende manieren om naar die besparingen (40% en 20%) te kijken.  Men kan de inspanning uniform verdelen over alle sectoren.  Of men kan stellen dat bijvoorbeeld de residentiele en de commerciele sector helemaal geen fossiel-equivalent meer nodig hebben.  Zij komen neer, in het huidige schema, om 15.5 GW (11 700 ktoe) fossiel, en 2 GW elektrisch te besparen.  Op dit ogenblik verbruikt de residentiele sector samen, ongeveer 6600 ktoe fossiel.  Als we stellen dat de residentiele sector volledig passief wordt, dan is dat dus tot 0 herleid.  De verkeerssector gebruikt ongeveer 9500 ktoe fossiel.  Als we dat door twee delen (personenverkeer is ruwweg de helft van het totale verkeer) geeft ons dat 4750 ktoe besparing.  Samen is dat 6600 + 4750 = 11 350 ktoe, de gevraagde inspanning.  Dat is interessant, want het residentiele gebruik, samen met het "fossiel" personenverkeer (auto's), is wat de burger "in handen heeft".  Als die dus *niks* meer verbruikt, dan is dat de besparing ongeveer die ik ingerekend heb.

Wat elektriciteitsverbruik betreft, de residentiele sector gebruikt op dit ogenblik 27% van het elektrische vermogen.  Als men zijn prive-verbruik met 75% vermindert (waar de mensen van ecobouwers.be in slagen), dan komt dat ongeveer neer op het voorgestelde bespaarde vermogen.

Met andere woorden, de besparingen die ik hier voorstel zijn de maximale besparingen die prive personen "door goeie wil" kunnen bekomen: geen gebruik van fossiel meer, en 75% minder elektriciteit.

Aan de andere kant ben ik veel te optimistisch voor de industrie.  Fossiele brandstoffen die aan hoge temperatuur gebruikt worden, kan je niet vervangen door een warmtepomp, maar die moet je door directe elektrische weerstandsverhitting vervangen.  In dat geval is er geen factor 3 winst.  Ik zou vermoeden dat een groot deel van het fossiele gebruik in de industrie eerder is om processen bij hoge temperatuur te laten verlopen, en in dat geval is het invoeren van die 1/3 equivalent aan een daadwerkelijke besparing eisen van ongeveer 66%, wat niet realistisch is.  Ik zou dus kunnen hopen dat extra besparingen in commerciele en industrie sector compenseren met mijn optimistische schatting hier.  Bijvoorbeeld is het mogelijk dat de commerciele sector ook "passief" wordt, en dat dit compenseert met mijn veel te optimistische reductie in de industrie.  Maar hier zou een diepere studie over moeten komen.

Enfin, dat is gewoon maar om een gevoel te geven wat het zou kunnen betekenen, 40% besparingen op fossiel, en 20% op elektrisch.  

In totaal hebben we dus  16 GW elektrisch vermogen nodig.  Nu hebben we 10 GW, waarvan 5.6 GW kernenergie.

Ik heb de mensen van ecobouwers.be uitgedaagd om mij aan te tonen hoe ze dat zonder kernenergie en zonder fossiel gaan doen.

Dit plan is al een heel optimistisch plan.  Ik denk niet dat we heel snel alles gaan elektrifieren met een 1/3 vermogen winst, en daar nog eens 40% op gaan besparen.  Ik kan misschien wel hopen op wat besparingen in het gewone elektrische gebruik, maar 20% minder is al heel optimistisch.

Maar stel dat we dat allemaal doen.  We hebben nu 16 GW elektrisch vermogen nodig.  Stel dat men ergens 7 GW hernieuwbare bronnen vindt.  Ik vind dat ook heel optimistisch!  7 GW hernieuwbare bronnen zou willen zeggen dat het huidige gebruik voor 70% door wind, water en zon wordt gedekt.  We zijn op dit ogenblik nog veel lager dan 10% en dan nog voornamelijk met de volledig benutte waterkracht.

We moeten nog 9 GW vinden.  Met kernenergie is dat niet moeilijk.  Met de huidige centrales die 5.6 GW leveren, moeten we nog ongeveer 3.4 GW vinden, ofte  een ongeveer 2 EPR centrales bouwen.  Dat kan denk ik op 10 jaar.  De normale bouwtijd van zo een centrale is ongeveer 5 jaar (hoewel de Finse veel vertraging heeft opgelopen, en het daar eerder 7 jaar zal zijn).  Om de oude centrales te vervangen, hebben we nog eens 3-4 EPR's nodig.  Gezien onze huidige centrales nog 15-20 jaar voort kunnen, geeft dat ons de tijdspanne waarop we er nog 3 moeten bijbouwen.

Dus ALS:

- men alle fossiel niet-elektrisch verbruik door 3 keer efficienter elektrisch verbruik vervangt, EN nog eens 40% gaat besparen hierop (alle sectoren)

- men 20% bespaart op het elektrisch verbruik

- men ongeveer 7 GW hernieuwbare bronnen vindt,

dan kan men met 5-6 EPR centrales over 20 jaar tijd te bouwen (eerst 2, en later nog 3-4 om de huidige centrales te vervangen), Belgie helemaal fossiel-vrij maken vanaf binnen 10  jaar door onze huidige centrales nog wat levenstijd te geven.  Belgie bolt dan op 44% hernieuwbaar en 56% kernenergie.  De uitstel van beslissing door de huidige centrales langer te behouden laat toe een betere kijk te hebben op het hernieuwbare aanbod.  Meer hernieuwbaar geeft dan minder kernenergie.  Merk op dat we dezelfde verhouding als nu hebben wat het nucleaire vermogen betreft.

MOCHTEN die 7 GW hernieuwbaar er niet komen (dat denk ik - ik zou eens een duidelijk becijferd plan willen zien dat zoiets aangeeft), dan hebben we nog tot 4 extra EPR centrales nodig, in totaal dus maximaal 10 centrales (als Belgie er destijds 7 op 11 jaar tijd heeft gebouwd is dat niet onmogelijk op 20 jaar of zo zou ik denken) als er niks uit de bus komt.

In dat geval bolt Belgie aan 100% kernenergie en 0% fossiel.

MOCHTEN die 40% besparingen er niet komen, (maar wel de conversie fossiel-elektrisch met een rendementswinst van 3) en mochten die 20% besparingen op elektriciteit er ook niet komen (dus status-quo met het huidige verbruik), dan zal onze nood niet 16 GW zijn, maar eerder 23 GW.  hebben we nog eens 4 extra EPR centrales nodig: in totaal kunnen we dan, zonder besparingen en zonder hernieuwbare Bronnen, Belgie aan zijn huidig consumptiepatroon volledig van energie voorzien met 14 centrales.    Niet onmogelijk.

Met andere woorden, in een streng besparingsplan,met heel optimistische vooruitzichten voor hernieuwbare bronnen, maakt kernenergie het hele verschil om fossiel-vrij kunnen te worden of niet.  In een veel pessimistischer visie kan het ook de oplossing bieden.  Daar zeg je niet zomaar "NEE BEDANKT!" tegen, zou ik denken.

Stel nu dat we geen kernenergie gebruiken.  Wat dan ?  Wel, we moeten nu dus 7.7 GW elektrisch vermogen met fossiele brandstoffen opwekken, wat meestal ongeveer 3 keer meer fossiel vermogen vraagt, of dus ongeveer 23 GW fossiel vermogen.  Belgie verbruikt op dit ogenblik ongeveer 55 GW primair fossiel vermogen (80 GW primair vermogen, min ongeveer 12 GW nucleair vermogen en min nog wat dingen zoals afvalverbranding en dergelijke, en min natuurlijk het niet-energetische fossiel gebruik).

Dat wil zeggen dat onze drastische inspanning nu het fossiel verbruik van Belgie door twee heeft gedeeld (van 55 GW naar 23 GW).   Da's niet slecht natuurlijk, maar dat is structureel geen verandering.   Het is niet goed genoeg voor de ergste klimaatshypothesen (we zouden tegen 2050 door 4 moeten delen).  We gaan uit van heel optimistische veronderstellingen.  Er is geen marge meer om teleurstelllingen op te vangen.  Als die 7 GW alternatieven er niet komen, dan hebben we eerder 54 GW aan fossiel primair vermogen nodig, en hebben we ... niks fossiel gespaard!   En als we niks besparen gaan we zelfs meer fossiel gebruiken (want we moeten de kernenergie vervangen) dan nu: 69 GW, of een stijging met 25% !

De mensen van ecobouwers.be gaan uit van een mogelijke besparing van 75% van de energie, en dat halen ze uit hun eigen ervaringen door pogingen te ondernemen met zo weinig mogelijk verwarming en elektriciteit, toch nog een leefbaar leven te leiden.  Maar die 75% slaan dus essentieel op de residentiele sector.  Je kan hetzelfde niet toepassen op de industiele sector, of zelfs op de verkeerssector.  We zien in de cijfers hierboven dat die residentiele sector maar 27% van het elektrische verbruik voorstelt.  Daarvan 75% van geeft ons inderdaad een 20% besparing op het elektrische verbruik in zijn geheel, dat is wat ik hierboven heb ingerekend.  Maar al dat is aannemende dat de *hele Belgische bevolking* het voorbeeld volgt van deze gepassioneerden.  Gezien het residentiele verbruik slechts een kleine 20% is van het niet-elektrische verbruik, wil dat zeggen dat 75% daar, maar voor 15% staat, terwijl ik uit ga van 40% besparingen (nadat reeds in rekening is gebracht dat elektrische toestellen efficienter en zuiniger zijn dan hun fossiele voorgangers).  Het verwijt dat mij is gemaakt, dat ik niet genoeg besparingen in rekening breng, is, denk ik, hiermee weerlegd.  Ik denk, eerlijk gezegd, dat ik al veel en veel te optimistisch ben betreffende die besparingen.  Het is bijna alsof men de gemiddelde fietsprestaties van de wielrenners in de Tour de France neemt (de besparingen door mensen van ecobouwers.be) en denkt dat men zoiets naar de volledige bevolking kan veralgemenen.

Het nadeel van een heel ambitieus plan dat niet werkt, is dat men geen plan heeft dat werkt.  Men heeft gespuwd op de enige bron die hun plan tot een eventuele uitvoering zou kunnen brengen en rekening kan houden met eventuele teleurstellingen.

Natuurlijk was wat hierboven is beschreven een snel plannetje en veel te ruw om heel serieus te zijn: men zou sector per sector moeten kijken naar wat echt haalbaar is.  Maar het schetst enkele grote lijnen, waaruit we kunnen besluiten:

Kernenergie maakt dus het verschil tussen "van fossiel volledig af geraken" of "een bescheiden besparing op fossiel, naargelang de geleverde inspanning".  Het kernenergie plan is uitvoerbaar (tussen de 5 en de 14 centrales, dat is geen onmogelijke opgave), is flexiebel (kan rekening houden met hoeveel er bespaard wordt, en kan rekening houden met hoeveel hernieuwbare bronnen er tevoorschijn komen.

Er zijn ondertussen verschillende opmerkingen hierop gekomen.  Een belangrijk pertinent commentaar was dat er natuurlijk een verschil is tussen gemiddeld vermogen en geinstalleerd vermogen.  Voor alle duidelijkheid, wat hierboven is aangegeven zijn allemaal jaargemiddelde vermogens.  De heel pertinente opmerking was dat ik meer kerncentrales moet hebben dan wat ik hier heb berekend, want die moeten het piek vermogen aankunnen.  Dat is juist.  Je hebt eigenlijk 50% meer capaciteit nodig dan je gemiddelde vermogen.  Dus moeten we eigenlijk 50% meer centrales bouwen dan wat ik hier heb geschetst.

Alleen, diezelfde opmerking geldt natuurlijk ook voor hernieuwbare bronnen.   Voor zonne-energie (PV) is er een bijkomend probleem: in de winter is het gemiddelde vermogen dat zoiets levert 3 keer lager dan gemiddeld.  Dat valt toevallig ook samen met een piek verbruik.  Als je dus een belangrijk deel van het verbruik gegarandeerd wil kunnen dekken met PV in de winter, moet je dus een 3 keer grotere capaciteit installeren dan de gemiddelde capaciteit. (en dan nog eens 50% toevoegen om het maximum verbruik te dekken).

Het enige pertinente commentaar dat mijn plan in de grond gooit, is dat men een voorstel heeft om op 10-20 jaar, 16 tot 23 GW hernieuwbaar op te wekken.  Dat zou willen zeggen dat men zonder problemen ons huidig elektriciteitsverbruik kan dekken en nog eens 60% daar bovenop.

Maar als dat waar is, dan vraag ik me af waarom we zouden moeten besparen!  Als men op 10-20 jaar tijd, 16 GW hernieuwbaar uit de grond kan stampen, dan zal men wel nog eens 50% kunnen bovenop doen, en kunnen we best verder zoals nu.

Ik denk eerlijk gezegd dat zoiets niet realistisch haalbaar is op het korte tijdsperk dat hier is geschetst.  Als we haast hebben met het uitfaseren van fossiel, zullen we toch wat dieper moeten nadenken.  Daarentegen, op lange termijn is dat niet onmogelijk als men gebruik maakt van zonne-energie in de woestijnen (a la DESERTEC).  Maar ik denk dat we in de tweede helft van deze eeuw zullen zijn alvorens zulke grootschalige dingen (we hebben het hier over installaties die de afmetingen hebben van een land) daadwerkelijk aanwezig zijn.  En dan maakt kernenergie het verschil tussen fossiel uitfaseren binnen 10-20 jaar, of binnen 50-60 jaar.   Ik weet niet of we de tijd hebben.