Decoderen
Een productieve auteur
Damien Ernst is een specialist in elektriciteitsnetten en professor aan de Universiteit van Luik. Hij verscheen voor het eerst in de Belgische Franstalige media in 2013, toen het land het risico van een black-out leek te lopen. Als productief schrijver en omroeper geeft hij zijn visie op zijn vakgebied en daarbuiten, van de verspreiding en beheersmechanismen van Covid tot het overstromingsbeheer in de regio Luik in 2021.
Overtuigd van de kracht van technologie alleen om klimaat- en energieproblemen op te lossen, is een van zijn favoriete onderwerpen het creëren van een wereldwijd elektriciteitsnet dat in staat is om elektriciteit die met minimale milieueffecten in dunbevolkte gebieden is geproduceerd, naar gebieden met een hoog verbruik te brengen. De ideeën (en zelfs de projecten) zijn om van te dromen:
- de productie van door windkracht opgewekte elektriciteit in Groenland om het hart van Europa of het noordoosten van de VS van energie te voorzien, rechtstreeks of na omzetting in waterstof
- fotovoltaïsche elektriciteit produceren in de Sahara en op het Arabisch schiereiland om Europa, Zuid- en Zuidoost-Azië en dichtbevolkte gebieden in Afrika van stroom te voorzien, opnieuw via een wereldwijd netwerk of na omzetting in moleculen.
Ik had in 2020 de paper “Nuclear dreaming reality” ontdekt die Damien Ernst in 2019 had gemaakt. Het behandelt veel onderwerpen:
- verlaten nucleaire projecten (de Astrid natriumgekoelde snelle reactor in Frankrijk, de Kalkar kweekreactor in Duitsland)
- de hitparade van de goedkoopste kernreactoren (van Flamanville tot China en Rusland)
- de drie strategieën om de kosten van kernenergie te verlagen: massaal centrales bouwen om te profiteren van het schaaleffect in dezelfde verhouding als fotovoltaïsche energie, innoveren met “pebble-bed” of gesmolten zoutreactoren, en afvalwarmte gebruiken, bijvoorbeeld voor stadsverwarming.
- de zeer concurrerende kosten van kernenergie (op voorwaarde dat de cost of capital (WACC) gelijk is aan nul)
- koolstofafvang en hoe terug te keren naar de pre-industriële atmosferische koolstofdichtheid
- opslag van nucleair afval of, nog beter, het naar de maan sturen
- het maximale potentieel van hernieuwbare energie, dat beperkt is in het geval van windenergie en veel groter in het geval van zonne-energie, met behulp van de Sahara-woestijnen en andere gebieden
- tot slot, de ideale oplossing voor de langere termijn, kernfusie.
Maar de kern van het voorstel “Nuclear dreaming reality” greep me echt aan. Laten we samen de logica ervan onderzoeken.
Geïnteresseerde lezers kunnen de originele paper van professor Ernst vinden op de website van de Université de Liège.
Een eenvoudig concept: kernreactoren waar niemand woont
Het basisidee achter “Nuclear dreaming reality” is om grote aantallen kernreactoren te bouwen op plaatsen waar niemand woont: de verste uithoeken van de Noordpool (Noord-Amerika en Rusland), de noordwest- en zuidwestkust van Afrika, Australië, enzovoort. Geen publieke tegenstand meer, geen risico’s meer, geen beperkingen meer op de ontwikkeling van kernenergie.
Een kaart (slide 22) illustreert het concept.
Noord-Rusland is ideaal voor de bevoorrading van West-Europa, China en India, met interconnecties van 3.000 tot 6.000 km. Op de volgende slide (23) wordt het potentieel van Noord-Rusland gekwantificeerd. De kustlijn is 12.000 km lang en het zou gemakkelijk zijn om 600 centrales te bouwen met elk 4 EPR’s, wat een totaal oplevert van 2.400 reactoren met een totale capaciteit van 3.840.000 MW (3.840 GW). Vergelijk dit met de geïnstalleerde nucleaire capaciteit aan het einde van 2023 (405 GW) : dit is geen geringe ambitie, aangezien de potentiële ontwikkeling in het noorden van Rusland alleen al 9,5 keer de nucleaire capaciteit van de wereld in 2023 zou vertegenwoordigen. Van deze 2.400 EPR-reactoren zouden er 400 tot 500 die 4.000 TWh per jaar kunnen leveren het grootste deel van de elektriciteitsvoorziening in Europa voor hun rekening nemen (70% tot 80%), uitgaande van een sterke elektrificatie.
Net zo eenvoudig: elektriciteit transporteren
De opgewekte elektriciteit moet worden getransporteerd naar de plaatsen waar het wordt verbruikt. Het Global Grid geeft een eenvoudig antwoord op deze vraag. Gezien de afstanden zal de transmissie plaatsvinden via gelijkstroom en om de kosten laag te houden, wordt aangenomen dat de elektriciteitsleidingen bovengronds zullen zijn.
De kosten van de infrastructuur om het hart van Europa te bevoorraden vanuit Noord-Rusland (minstens 4000 km) zijn berekend “op de achterkant van een envelop” (zonder bronnen te noemen voor de aannames) en worden geschat op 220.000 euro/km voor een vermogen van 1000 MW, wat leidt tot transmissiekosten van 2,83 euro/MWh (zonder discontering). Het is de moeite waard om vragen te stellen over de gebruikte aanname voor investeringskosten, die 5 tot 8 keer lager lijkt te zijn dan de gepubliceerde cijfers (RTE in het bijzonder in Europa, Minnesota Power in het bijzonder in de VS). Het gebruik van de gepubliceerde cijfers en de berekening van de verdisconteerde kosten (tegen een standaardtarief van 7%) levert 10 tot 15 keer hogere transmissiekosten op.
We kunnen ook vraagtekens zetten bij de hypothese van een bovengrondse gelijkstroomverbinding, aangezien de meeste projecten die momenteel in ontwikkelde landen worden ontwikkeld ondergronds zijn.
Op basis van zijn eigen aannames over productie- en transmissiekosten en niet-gedisconteerde berekeningen komt de auteur echter uit op totale kosten, exclusief het transmissienetwerk, van 35,9 €/MWh tot 49,2 €/MWh. Maar we hebben de grenzen van de oefening gezien.
Hoe zit het met energieonafhankelijkheid ?
Toen de energiecrisis uitbrak na de oorlog van Rusland in Oekraïne, was professor Damien Ernst een van de meest uitgesproken critici van de afhankelijkheid van Europa, en in het bijzonder Duitsland, van Russisch gas. Kan zijn ongelijk redelijk bewezen worden? Het antwoord is natuurlijk nee.
Maar we hebben ook het recht om ons af te vragen wat de betekenis is van het Global Grid, dat ervoor zal zorgen dat het grootste deel van de elektriciteitsvoorziening van Europa afkomstig is van kernenergie in het noorden van Rusland. Vier jaar na de ontdekking van “Nuclear dreaming reality”, vraag ik het me nog steeds af !
© Michel Allé
Septembre 2024