ARTIKEL - läs fler artiklar
Energikris och kärnkraft

Sverige behöver nya kärnkraftverk för att klara elförsörjningen. Så säjer Jacob Wallenberg den 1:e december 2021 i SVT-programmet 30 minuter. Jacob Wallenberg säjer att han kan tänka sig att investera i ny kärnkraft - men bara med de rätta politiska förutsättningarna.
 
Den första och enda förutsättningen av vikt för kärnkraft är dock bränslet. Bränslet är radioaktivt och farligt - mycket farligt. Vill vi inte ha denna fara hängande över oss så vill vi inte ha kärnkraft.

Men Jacob Wallenberg vill ha kärnkraft i södra Sverige. Han vill dock inte investera i ny kärnkraft utan 30, 40, 50 års långa kontrakt med staten. Men är det så att staten ska vara köpare av el som konsumenterna sedan kan ta del av? Nej! Kontrakt i det här fallet betyder med all säkerhet statliga garantier till företagen om lönsam drift i 50 år - vad annars? Låter som ett idealiskt företagsupplägg. 50 års prisgarantier utan konkurrens från andra billigare energileverantörer. Men vem ska då betala för kärnkraftföretagens lönsamhet i 50 år? Ja, gissa det.
 
Nu borde det väl egentligen vara så att det inte är Wallenberg som ska ha garantier utan vi konsumenter. Vi borde ha garantier för ett rimligt elpris och då är knappast kärnkraftsproducerad el något bra alternativ. Det är förmodligen inte heller så att industrin har önskemål att betala ett högt elpris. Och, i verkligheten överensstämmer inte ett lågt elpris med ny kärnkraft - snarare tvärt om.
 
När näringslivet, som representerar den fria marknaden, vill ha 50 år garantier bör man nog dra öronen åt sig. Wallenberg förstår säkert att förnybar energi, som ger både direkt och lagrad energi, tillsammans med "smart grids", kommer att göra den dyrbara kärnkraften olönsam. Om dessutom alla satsningar på produktion av förnybar el samt effektivisering av elanvändningen skulle ge ett överskott av el, kommer det att drabba kärnkraften först. Förvisso kommer en överproduktion av el att gynna konsumenten eftersom tillgången kommer att överskrida efterfrågan - detta kommer inte att gynna kärnkraft. När kärnkraftverken inte är lönsamma behöver ägarna statliga bidrag annars måste verken läggas ner - med avveckling och sanering som följd - till stora kostnader.
 
Och, om en allvarlig olycka skulle inträffa vem ska då betala för alla dess följder?
 
Den snabba viljan hos många länder, exempelvis Tyskland, att ställa om sin energiproduktion till hållbar och förnybar har tagit många vändningar - på gott och på ont. Det har för majoriteten av europeiska länder resulterat i höga elräkningar. Många s.k. experter påstår att energikrisen är ett resultat av el- och kapacitetsbrist. Hur stor denna elbrist är d.v.s. hur stort underskottet är och hur många som därmed inte får någon el, är dock föga känt eller dokumenterat. Industrier stoppar sin produktion. Det har vi hört. Men inte p.g.a. brist på el utan p.g.a. det höga priset. Trots detta har ingen kunnat klargöra hur prissättningen egentligen går till. Efterfrågan har varit större än tillgången påstår marknaden, men vem har blivit utan el?
 
Står prissättningen i proportion till ökade produktionskostnader för el? Då är det en politisk fråga som gäller alla de europeiska länder som drabbats oberoende av vilket block politikerna tillhör - borgeligt eller inte. Men är det en effekt av den fria marknadens möjligheter att öka sin vinst, då är det en annan typ av politisk fråga oberoende av politisk färg.
 
Med denna s.k. energikris kommer önskemålen om att bygga kärnkraftverk för att täcka behovet av energi. Till detta önskemål kommer påståenden att kravet på energi kommer att fördubblas inom snar framtid. Till vad? Elbilar? Ny industri eller vad? I alla fall inte till omställning - detta är ju ett nollsummespel.
 
EU vill att kärnkraft ska betraktas som grön och hållbar energi i något som kallas taxonomi. Taxonomi är ett klassificeringssystem för att fastslå vilka verksamheter som ska kunna kallas miljömässigt hållbara. Listan ska förse företag, investerare och politiker med lämpliga definitioner för vilka ekonomiska aktiviteter som ska betraktas som miljömässigt hållbara. På detta vis tror eu-politiker att privata och andra investerare skyddas från falska påståenden om hållbarhet s.k. greenwashing. Kort sagt - företag ska hjälpas att bli mer klimatvänliga.
 
Förslaget till ny taxonomi innehåller ett antal krav för att kärnkraft ska betraktas som hållbart. Ett krav är att långtidslagring ska finnas på plats. Detta krav gäller både nya kärnkraftverk och de med förlängd driftstid. Det ska finnas en detaljerad plan för en idrifttagen lagringsanläggning för högaktivt kärnbränsleavfall senast 2050. Detta betyder att alla arbeten som krävs för förvaring d.v.s. geologiska undersökningar, plats, teknologi, politiska godkännanden, licensiering och konstruktion, ska vara färdiga inom mindre än 30 år. Räcker denna tid? I Finland behövdes 40 år. I Sverige har frågan om lagring pågått i nästan 50 år. Spanien började geologiska undersökningar på 1980-talet men beräknar idrifttagande tidigast 2068.
 
Förutom lagring finns andra villkor med i planen. Nya kärnkraftverk ska byggas enligt de mest avancerade tekniska lösningarna och med bästa tillgängliga teknologi samt drivas av olyckstolerant bränsle, vilka fortfarande är under utveckling och väntar på att bli godkända. Utkastet inkluderar också periodisk teknologisk förnyelse godkänd och fastslagen av EU-kommissionen.
 
Till att börja med krävs för varje bygge av ett kärnkraftverk en tillståndsprocess för att godkänna projektet som säkert. Denna process är tidskrävande, dyr och omfattande och tar minst 4 år. Processen ska garantera att ingen radioaktivitet "läcker" ut. Det skulle naturligtvis vara förödande om processen innebar att ansvariga tilläts tumma på säkerheten och låta företagen själva avgöra riskerna.
 
Förutom storskaliga kärnkraftverk finns många förslag på småskaliga modulära reaktorer, SMR.

Små modulära reaktorer (SMR) är anläggningar med en effekt på mellan 10 MW (MegaWatt) och 300 MW. Detta motsvarar mellan 4 till 120 vindkraftverk.
 
Exempelvis planerar Storbritannien att bygga SMR. Rolls-Royce siktar på att börja tillverka 16 stycken små kärnkraftverk någon gång under nästa årtionde. Varje kraftverk tror Rolls-Royce kommer att kosta motsvarande cirka 23,5 miljarder kronor att bygga. Dessa prisberäkningar brukar dock behöva 2- eller 4-dubblas när väl anläggningarna är på plats. Ännu finns inget undantag från denna regel.
 
Ett vindkraftverk med en effekt på cirka 2 till 2,5 MW och en totalhöjd på 150 meter kan i ett normalt vindläge ge cirka 5,3 till 6,5 GWh per år. Varje vindkraftverk kan beräknas kosta mellan 30 och 40 miljoner vilket alltså betyder nästan 600 vindkraftverk per varje SMR från Rolls-Royce (enligt RR:s första beräkningar). 600 vindkraftverk kan producera 3 600 GWh vid normal drift.
 
Men i kostnadsberäkning för SMR är den stora stötestenen olöst d.v.s. kostnaderna för långtidsförvaringen av utbränt kärnbränsle. Det måste givetvis också göras en jämförelse mellan underhållskostnader för kärnkraftverk jämfört med vindkraftverk. Kostnaderna för lagring av energi från vindkraftverk måste också räknas in exempelvis vätgasproduktion eller PSH (Pumped Storage Hydropower).
 
I den pågående energipriskrisen tillhör inte Sverige de värst drabbade. Vi har lyckligtvis vattenkraft. Och vi har ett växande antal vindkraftverk och solpaneler. Problemet är att vindkraftverken och solpanelerna ännu inte utnyttjas till sin fulla kapacitet d.v.s. kombinerats med lagring av energi. Det finns flera sätt att lagra el producerad av vindkraft och solenergi. Några pilotprojekt finns dock.
 
En gammal teknik för lagring av energi är PSH, Pumped Storage Hydropower, som är en typ av hydroelektrisk energilagring. Två vattenreservoarer på olika höjd genererar kraft när vattnet rör sig ner genom en turbin från den högre reservoaren till den lägre (ungefär som våra vattenkraftverk). Vid goda vindförhållanden kan vattnet pumpas upp. PSH kan delas in i två typer - en öppen eller en sluten lägre reservoar. Det första kända PSH-systemen byggdes i Italien och Schweiz på 1890-talet. Enligt 2021 edition of the Hydropower Market Report finns i USA 43 PSH-stationer men det finns potential för att mer än dubbla kapaciteten.
 
El från vindkraft kan kopplas till en elektrolysanläggning för vätgasproduktion, genom att vatten spjälkas till vätgas och syre i en s.k. elektrolysör. El kan även komma från andra förnybara källor som solpaneler.
 
Termer och fakta
1 T (Tera) = 1000 G (Giga) = 1000 000 M (Mega)

GWe används för att referera till elproduktion
GWt används för att referera till värmeproduktion (t för thermal power production)

En kärnreaktors (eller vindturbins) kapacitet (eller nettoeffekt) uttrycks i antal MW (megawatt). Produktionen per år, om reaktorn går med full effekt dygnet om, är antal MW * 24 h * 365 dagar. Men nu går inte vindkraftverket eller kärnkraftverket till 100 %. En kapacitetsfaktor uttrycker den del av nettokapaciteten som i realiteten kan användas för produktion, exempelvis 85 % av full effekt, vilket betyder 0.85 som kapacitetsfaktor - alltså antal MW * 24 h * 365 dagar * kapacitetsfaktorn.
 
Vid slutet av 2020 fanns det 441 kärnreaktorer i drift i världen, som tillsammans hade en kapacitet på 392 GW. Dessa 441 reaktorer genererade 2553 TWh elektricitet 2020. Detta visar att en stor reaktor i genomsnitt levererar ca 5800 GWh.
 
Ginna Nuclear Power Plant i New York är den minsta kärnreaktorn i USA. Den beräknas leverera ca 4300 GWh per år vid en årliga kapacitetsfaktor på 85 %.
 
SMR, små reaktorer, vilka varierar avsevärt mellan olika typer och konstruktioner, levererar mellan 20 till ca 3000 GWh per reaktor. För kostnaden av en SMR (Rolls-Royce exempel) skulle 600 vindkraftverk kunna byggas och leverera 3600 GWh.
 
Enligt de senaste beräkningarna förväntas elkostnaden som produceras från ett först-i-sitt-slag-av kärnreaktor vara ungefär $200/MWh. Detta höga värde är ett resultat av höga bemanningskrav (totalt 250 anställda), vilket motiveras av de säkerhetsregler som gäller idag i Ryssland. Till detta kommer att bränslekostnaderna för denna typ av enhet är höga och underhållet kräver hög nivå på resurser.
 
Smart grid
En "smart grid" är ett elektriskt nätverk som använder digital och annan avancerad teknik för att övervaka och hantera överföring (transport) av elektricitet från alla typer av elenergikällor så att slutanvändarnas varierande önskemål tillgodoses. "Smart grids" koordinerar behov och kapacitet från produktionsenheter, nätets operatörer, slutanvändarnas behov och elmarknadens aktörer för att hantera alla delar av systemet så effektivt som möjligt, minimera kostnader och miljöpåverkan och maximera pålitlighet, motståndskraft och stabilitet. Smarta energisystem integrerar alla typer av varierande produktionssystem både när det gäller slutanvändarnas önskemål och att lagra energi
 
Small Modular Reactors, SMR
Små modulära reaktorer (SMR) är reaktorer med en elektrisk effekt under 300 MW som baseras på serietillverkning och modulproducerade reaktorer på fabrik.
 
SMR (under drift eller på projektstadium), med angivna kapaciteter (MW) och beräknad produktion vid 85 % kapacitetsfaktor:
 
SMR, CAREM-25 (a prototype), Argentina, 27 MW ger 24 GWh
SMR, KLT-40S, Ryssland, 35 MW ger 307 GWh
SMR, NuScale, USA, 45 MW ger 394 GWh
SMR, SMART, Korea, 90 MW ger 788 GWh
SMR, Holtec HI-SMUR, USA, 160 MW ger 1402 GWh
SMR, mPower, USA, 180 MW ger 1577 GWh
SMR, Westinghouse SMR, Storbritannien, 225 MW ger 1971 GWh
SMR, Rolls-Royce SMR, Storbritannien, 220 till 440 MW ger 1927 till 3854 GWh (tror Rolls-Royce)
R.E. Ginna Nuclear Power Plant i New York, USA, 582 MW ger 4333 GWh
 
Exempelvis för 2020 - om reaktorn R.E. Ginna producerar vid full effekt, 582 MW i 24 timmar genereras 13 968 megawattimmar (MWh). Om reaktorn genererar denna elektricitet varje dag för hela året blir det 5 112 288 MWh. De flesta kärnkraftverk kan inte producera vid full varje timma, varje dag för ett helt år. 2020 genererade R.E. Ginna totalt 4 332 888 MWh, vilket betyder en genomsnittlig kapacitetsfaktor på ca 85%.
 
Rolls-Royce påstår att detta är likvärdigt med 150 vindkraftverk på land (ca 17.52 GWh per vindkraftverk blir ca 2600 GWh från 150 vindkraftverk). Men, ett SMR med ett av RR beräknat pris räcker till 600 vindkraftverk.

/Olof Hellgren

Energimyndigheten - Ny statistik över installerad vindkraft 2020
 
Euronews - Why Europe"s energy prices are soaring and could get much worse
 
Forbes - Europe?s Self-Inflicted Energy Crisis
 
Forgein Policy - Amid Energy Crisis, EU Fights Over Whether Nuclear Is Green
 
Power Technology - What are small modular nuclear reactors? A Power Technology explainer
 
Power Technology - Energy crisis sparks divide in Europe over nuclear power
 
IEA, International Energy Agency,  - Electricity
 
IEA, International Energy Agency - How rapidly will the global electricity storage market grow by 2026?
 
US department of energy - Pumped Storage Hydropower
 
Green hydrogen in Europe - A regional assessment: Substituting existing production with electrolysis powered by renewables



(inlagt 2022-01-19)
läs fler artiklar

Den nya gröna, hållbara världen

(inlagt: 2022-01-14)

V som i Vindkraft och V som i Vätgas

(inlagt: 2021-12-09)

Flygbränsle, sockerbetor och kärnkraft

(inlagt: 2021-12-06)
Biologisk mångfald - en jämlik, miljövänlig och klimatvänlig företagsvärld?

(inlagt: 2021-10-17)
Dödsmaskinerna är i full gång med att förstöra världen

(inlagt: 2019-06-27)
I en bättre värld har alla råd med fungerande mediciner och att vara friska

(inlagt: 2019-06-23)
Preem och sanningen om koldioxidutsläpp

(inlagt: 2019-06-18)
Tygkassar och plastpåsar

(inlagt: 2019-05-25)
Nordeas syn på skiffergasbrytning

(inlagt: 2015-06-27)