In discussies over de toepassing van kernenergie als onderdeel van de oplossing van het klimaatprobleem wordt vaak gewezen op de hoge kosten van kernenergie. Jeroen Pauw zei achteloos dat het “verschrikkelijk duur” is in zijn uitzending op 31 oktober  en Pieter Boot, energie-expert van het Planbureau voor de Leefomgeving, motiveerde de uitsluiting van kernenergie uit het Klimaatakkoord met de woorden: “Kernenergie is te duur geworden”.

Boot wijst daarbij, net als veel tegenstanders van kernenergie, op het Hinkley Point C-project in het Verenigd Koninkrijk, waar twee kerncentrales worden gebouwd waarvan de kosten hoger zijn dan beraamd.

In dit artikel gaan we dieper in op Hinkley Point C en op de vraag of dit project echt zo duur is als wordt beweerd. Eerst bespreken we de aard en oorsprong van het type kerncentrale, daarna de economie van het project en tot slot de toekomst van kernenergie in Europa.

Door: Joris van Dorp, werktuigbouwkundig ingenieur (ir, TU Delft) en adviseur energietechnologie in de gebouwde omgeving.

Wat de Britten bouwen

Bij Hinkley Point worden op dit moment twee kernreactoren gebouwd van het type “EPR” (European Pressurised Reactor). Het ontwerp is ontwikkeld door een consortium van het Franse Framatome en het Duitse Siemens. Deze twee reactoren zijn het eerste onderdeel van een nationaal plan, ontwikkeld in 2008, om 16.000 MW aan nieuwe kerncentrales te bouwen in Engeland ter ondersteuning van de Britse energietransitie naar een schoon, betrouwbaar en betaalbaar energiesysteem dat de CO2-uitstoot drastisch omlaag moet brengen.

Ten opzichte van eerdere ontwerpen kent de EPR de nodige aanpassingen om te voldoen aan de strengere veiligheidseisen van met name de Duitse overheid. Zo is er een dubbele betonnen gebouwschil om nog beter te beschermen tegen mogelijk neerstortende vliegtuigen en zijn er rondom de afgebakende zone in het midden van de centrale waar alle nucleaire processen plaatsvinden liefst vier verschillende soorten, onafhankelijke veiligheidssystemen die in geval van een storing of calamiteit een onverhoopte beschadiging van de reactorkern (en dus het risico op het ontsnappen van radioactief materiaal naar de omgeving) moeten voorkomen.

Ondanks deze technologische overdaad hebben de ontwerpers beoogd dat de EPR bij seriematige bouw economisch voordeliger zou zijn dan haar voorgangers, met name door:

• een hogere elektriciteitsopbrengst en betrouwbaarheid, met minder ongeplande onderbrekingen;
• een groot en snel regelbereik van het geleverde vermogen, zodat adequaat kan worden ingesprongen op schommelingen op het netwerk door variaties in vraag en aanbod;
• lagere kosten voor beheer en onderhoud, en een langere economische levensduur, waardoor de centrale ook na het einde van de ontwerplevensduur, tot minstens 80 jaar, kan blijven opereren;
• en uitgebreide mogelijkheden om verschillende soorten nucleaire brandstoffen te gebruiken, waaronder combinaties van verrijkt en onverrijkt uranium, thorium, plutonium en “MOX”, vooruitlopend op het sluiten van de brandstofcyclus in de loop van de 21ste eeuw. Immers, de verwachting is dat ook “kernafval” zal worden gebruikt als brandstof in zowel bestaande thermische reactoren, zoals de EPR, als in toekomstige snelle reactoren, en dat er meer energie wordt onttrokken aan de brandstof (tot wel honderd keer meer), waarna er minder “kernafval” overblijft dat bovendien sneller vergaat.

Op dit moment worden EPR’s gebouwd in Finland, Frankrijk en Engeland. In China zijn er onlangs twee in gebruik genomen. India is in onderhandeling met EDF voor de bouw van zes EPR’s en ook de Franse regering heeft onlangs besloten de bouw van nog zes EPR’s te onderzoeken.

De kosten van Hinkley Point C

Na zeven jaar van onderhandelingen en herzieningen besloot de Britse regering in 2016 om het Hinkley Point C-project (hierna: HPC) te laten doorgaan. De kosten werden geraamd op ongeveer 20 miljard euro. Daarvoor zouden Franse en Britse bedrijven de bouw verzorgen, inclusief de ontwikkeling van de benodigde industriële ketens en opgeleid personeel in Engeland na dertig jaar stagnatie. Inmiddels is de kostenraming bijgesteld tot 25 miljard euro. Dat is aanmerkelijk meer dan de oorspronkelijke schattingen zoals die werden gemaakt tijdens het ontwerp van de EPR rond de eeuwwisseling. Het bouwen van twee EPR’s werd destijds geschat op hooguit 7 miljard euro (zie slide 51).

Laten we kort kijken naar de oorzaken van de kostenstijging bij HPC. Dit zijn onder andere:

• het uitstappen van Siemens uit het EPR-consortium, waardoor belangrijke kennis wegviel;
• de reeks van nieuwe veiligheidsonderzoeken en -eisen na het ongeluk met de kerncentrale in Fukushima, Japan, in 2011, die volgde op de tsunami;
• het besluit van diverse Europese overheden, waaronder de Nederlandse, om, ondanks de geplande transitie naar een energievoorziening met minder CO2-uitstoot, toch geen EPR’s te bestellen, maar nieuwe kolen- en gascentrales;
• de onzekerheid ten gevolge van de beleidsmatige uitsluiting van kernenergie bij diverse internationale verdragen van instanties als de Verenigde Naties (zie bijvoorbeeld het Clean Development Mechanism van het Kyoto Protocol) en bij financiële steunmechanismen in het kader van klimaatbeleid en duurzame ontwikkeling (zoals de Wereldbank die wél leningen verstrekt aan ontwikkelingslanden voor fossiel, maar niet voor kernenergie of de wijze waarop in Europese landen in het kader van klimaatbeleid vooral groene energie subsidie en belastingvoordeel geniet, ten opzichte van fossiel, terwijl kernenergie juist extra belast wordt);
• de teloorgang van de Europese nucleaire sector wegens lege orderboeken, stijgende schulden en faillissementen, en het afvloeien van gespecialiseerd personeel richting pensioen, andere sectoren of bouwprojecten buiten Europa.

Om HPC te bouwen ondanks de genoemde belemmeringen werd afgesproken dat de Britse overheid gedurende 35 jaar een stroomprijs zou garanderen (via een CfD contract) van 11,3 cent/kWh (volgens de huidige wisselkoers), gecorrigeerd voor inflatie. Deze vergoeding is veel hoger dan de oorspronkelijk raming van het Franse elektriciteitsbedrijf EDF, namelijk 5,5 cent/kWh (bij huidige prijzen). Bovendien is het hoger dan de huidige prijs van stroom op de groothandelsmarkt, die slechts 5 cent/kWh is. Wat dat betreft, kunnen we vaststellen dat HPC inderdaad “verschrikkelijk duur” lijkt te zijn.

En wat zijn de opbrengsten?

Om na te gaan of HPC met 25 miljard euro ook daadwerkelijk duur is, moeten we de kosten vergelijken met de baten. Dan moeten we allereerst vaststellen dat HPC bestaat uit twee EPR’s met elk een nettocapaciteit van 1600 Megawatt. Op jaarbasis zullen ze samen 26 miljard kWh leveren aan het Britse elektriciteitnet. Dat is genoeg stroom voor bijna 9 miljoen huishoudens. (In Nederland zou HPC dus álle huishoudens kunnen voorzien van CO2-vrije stroom.) HPC heeft een ontwerplevensduur van 60 jaar, met de mogelijkheid om te verlengen tot minstens 80 jaar. Gedurende 60 jaar zal HPC ruim 1500 miljard kWh aan stroom leveren. Daarmee komen de investeringskosten per kWh op 1,6 cent.

De lopende productiekosten na ingebruikname van de centrale zullen naar schatting uitkomen tussen 1,5 en 2,5 cent/kWh. Dit omvat alle lopende kosten tijdens bedrijf, waaronder personeelskosten, brandstofkosten, vergunningen, verzekeringen, onderhoud, belastingen en premies aan het ontmantelingsfonds en de verwerking en eindberging van kernafval.

De investeringskosten en de lopende kosten samen zijn dus hooguit 4,1 cent/kWh. Dat is nog lang niet de 11,3 cent die de eigenaar van HPC vergoed krijgt van de Britse overheid. Wat gebeurt er met het verschil van 7,2 cent/kWh? Wel, dit zal worden uitgekeerd als premie (rente, dividend of een andere vormen van winstuitkering) aan investeerders en geldschieters van HPC, namelijk de (pensioen)fondsen en (staats)deelnemingen van Frankrijk en China die de eigenaren van het project zijn.

Als de prijs van 11,3 cent ook na het aflopen van de garantieperiode van 35 jaar gerealiseerd blijft, verdienen de eigenaren over de 60-jarige levensduur van HPC een slordige 100 miljard euro (7,2 cent x 1500 miljard kWh), bovenop de terugbetaling van de oorspronkelijke investering van 25 miljard euro en de lopende kosten. Dat is de vergoeding voor het risico dat de investeerders nemen om HPC te financieren.

Duur én goedkoop

Is HPC “verschrikkelijk duur”? Dat hangt af van het perspectief dat je neemt. Vanuit investeerders kun je stellen dat HPC inderdaad duur is wanneer je het vergelijkt met andere kernenergieprojecten. Immers, HPC kost bijna 8 miljard euro per Gigawatt, terwijl in China, Rusland en Zuid-Korea een vergelijkbaar project nog geen 3 miljard per GW kost.

Ondanks de relatief hoge bouwkosten zijn de kosten per kWh voor investeerders laag. Die 4,1 cent/kWh is vergelijkbaar met de kosten van een fossiele centrale en veel lager dan de kosten van de goedkoopste equivalente (stabiele, zelfstandige) combinatie van zonnepanelen en windmolens plus opslag met accu’s en waterstof, waarvan de kosten kunnen oplopen tot 50 cent/kWh. Vanuit dat perspectief is HPC dus net zo goed “verschrikkelijk goedkoop”.

Zelfs door uit te gaan van “radicale transformatie” van het energiesysteem en extreem gunstige aannames (voortdurende kostendalingen van windturbine, zonnepanelen en opslagsystemen, de bouw van een internationaal elektriciteitnetwerk op continentale schaal, en de beschikbaarheid van goedkoop landoppervlak voor alle apparatuur) komen tegenstanders van kernenergie niet onder de 5 cent/kWh in 2050.

Naast dit perspectief van de investeerder is er nog het perspectief van de samenleving. Dat levert eveneens een dubbelzinnige conclusie. Voor de afnemers van stroom – al die huishoudens, instellingen en bedrijven die iedere maand een energierekening krijgen – zijn de kosten van HPC hoog, vergelijkbaar met de kosten van zonnepanelen op het dak, die ook al snel op 10 cent/kWh uitkomen, maar die goedkoop líjken, omdat particuliere afnemers zijn vrijgesteld van energiebelasting en opslag duurzame energie (ODE) ter waarde van 14 cent/kWh, en omdat ze mogen “salderen” (het elektriciteitssysteem gebruiken als een gratis, perfecte en onuitputtelijke accu). Maar: voor de maatschappij zijn de kosten van een kerncentrale juist laag. Want de kosten die de samenleving ervaart, zijn uitsluitend de kosten voor het bouwen en exploiteren van de centrale, níet de rentes en dividenden, want die worden juist aan diezelfde samenleving uitgekeerd.

Eigenaren van HPC zullen veel geld verdienen als de centrale niet voortijds gesloten wordt, hoewel ze er lang op moeten wachten. Dit zijn onder andere Britse pensioenfondsen en staatsdeelnemingen. Zo krijgen we een vestzak-broekzakoperatie. Immers, het grootste deel van het geld dat de Britten betalen voor stroom van HPC gaat direct naar hen terug in de vorm van pensioenen en sociale voorzieningen.

Duur voor afnemers, goedkoop voor de samenleving: dat was ook de conclusie van de Britse Rekenkamer. In haar audit van het HPC-project concludeerde de National Audit Office (NAO) dat er voor die 11 cent/kWh die er betaald gaat worden voor de atoomstroom van HPC tot wel zes (!) HPC’s gebouwd hadden kunnen worden indien de Britse staat het project zelf had gefinancierd met goedkope staatsobligaties.

De NAO schrijft: “If we assume the government financed the project and required a 2% return (nominal, equivalent to its borrowing cost), construction costs could overrun by between 400% and 600% to equate to the total cost of the HPC deal.”

Deze 400 tot 600 procent komt goed overeen met het verschil tussen het in dit artikel geschatte werkelijke bouwkostenaandeel en het rente/dividendaandeel van de HPC-prijs, namelijk respectievelijk 1,6 cent/kWh en 7,2 cent/kWh op het totaal van de gegarandeerde prijs van 11,3 cent/kWh.

De Rekenkamer presenteert haar conclusie ook op grafische manier, namelijk in de volgende grafiek:

Uit de grafiek blijkt ook (linkerkant kromme duikt onder de nul) dat er geen prijsgarantie nodig zou zijn geweest indien de Britse overheid het project had gefinancierd.

De volgende taartdiagram toont opbouw van de prijs voor het HPC-project, met daarin de schattingen van de bestemming van het geld dat de consument straks betaalt voor een megawattuur atoomstroom. (Deel de getallen door 10 om de prijs in cent/kWh te krijgen.)

Voor de nationale welvaart is HPC voordelig, ondanks de hoge investeringskosten en hoge prijs. Dat is ook precies de reden waarom de Britse overheid ooit begon met kernenergie en er mee wil doorzetten. Bovendien profiteren de Britten op deze manier van stabiele, CO2-vrije elektriciteit, zonder luchtvervuiling. Ook de Oost-Europese lidstaten willen om deze reden kernenergie toepassen, en verzetten zich daarom tegen pogingen van Duitsland, Oostenrijk en de Groenen om kernenergie uit te sluiten van het Europese klimaat/energiebeleid.

In de toekomst

De Britse overheid weet dat elke kerncentrale – ondanks de grote investering – vroeg of laat een enorme melkkoe wordt en dat het bereiken van een CO2-vrije samenleving zonder kernenergie praktisch onbetaalbaar is. Daarom zal ze vermoedelijk graag willen voortborduren op de ervaring met HPC en ervoor zorgen dat de eindelijk opgebouwde kennis en industriële ketens niet weer verloren gaan, maar juist verder worden ontwikkeld en benut.

Veel van de kosten voor HPC – het opzetten van de benodigde bouwketens en de training van een nieuwe generatie technici en ingenieurs – zijn eenmalig. Hoe meer er gebouwd wordt, hoe lager de kosten worden, net zoals dat ging toen de eerste golf kerncentrales gebouwd werden in de jaren ’60 en 70′, en net zoals dat gaat met alle industriële activiteiten die de mensheid ontplooit zolang die niet gesaboteerd worden. Een bescheiden Europees bouwprogramma voor de bouw van EPR’s ter vervanging van de huidige kernreactorvloot zou volgens de Europese Commissie al genoeg zijn om de gemiddelde bouwkosten per centrale te halveren ten opzichte van hoofdprijs van HPC, namelijk tot minder dan 4 miljard per GW.

In haar auditrapport voor HPC kwam de NAO nog met aanbevelingen over hoe de overheid kan zorgen dat de kosten en baten van toekomstige kernenergieprojecten anders kunnen worden verdeeld tussen investeerders en stroomafnemers. Zo kan de stroomprijs wellicht omlaag door een deel van het projectrisico te verschuiven van de bouwende partij naar de samenleving, die leiden tot lagere kapitaalkosten (rentes en dividend). Aangezien het projectrisico voor de bouw van nieuwe kerncentrales vooral politiek is, zou het niet onlogisch zijn om dat project risico ook wat meer bij die politiek te leggen, onder het mom van “de vervuiler betaalt”. Een wetenschappelijke uitleg van deze optimalisering (bekend als het RAB-model) is bijvoorbeeld hier te vinden.

Net als elders in Europa heerst ook in Engeland voortdurend controverse en verwarring over het te voeren klimaat- en energiebeleid. Daarbij valt op dat de fossiele industrie uit financieel eigenbelang samen optrekt met de milieubeweging om de ontwikkeling van kernenergie tegen te werken. Immers, zolang klimaatactivisten volop blijven inzetten op wind en zon, en we weigeren te luisteren naar de klimaat- en energie-experts die aanvoeren dat een uitbreiding van kernenergie dringend gewenst en noodzakelijk is om de kosten van de energietransitie te beperken, zal de bouw van nieuwe kerncentrales in Europa verder worden bemoeilijkt en uitgesteld. Het leidt ertoe dat zowel de fossiele industrie als de milieubeweging verheugd reageren op de schurende chaos en faillissementen in de Westerse nucleaire sector, en gezamenlijk juichen wanneer landen als België en Japan besluiten om hun kerncentrales te vervangen door een combinatie van gesubsidieerde aardgascentrales en groene stroom.

En over de successen van de nucleaire ontwikkeling in Rusland en China wordt vooral gezwegen.

Toch zal kernenergie vroeg of laat ook in Europa opnieuw worden omarmd. Naast de gunstige impact op de CO2-uitstoot zijn de overige milieuhygiënische en economische voordelen van moderne kernenergietechnologie simpelweg te groot om te blijven negeren. De rest van de wereld zal dat zeker niet doen, want uitsluitend mét behulp van kernenergietechnologie is het praktisch haalbaar om fossielvrije en emissieloze elektriciteit, warmte en synthetische brandstoffen te produceren die goedkoper zijn (zonder subsidie) dan hun fossiele versies.

Ik denk daarom dat uiteindelijk niet alleen experts, maar ook het bredere publiek en de politiek zullen gaan inzien dat een fossielvrij energiesysteem zonder kernenergie daadwerkelijk, in de woorden van het Planbureau voor de Leefomgeving, “niet goed voorstelbaar” is, laat staan wenselijk.

UPDATE: Ik heb de vraag gekregen of de manier waarop ik de economie van HPC becijfer ook toepasbaar is op bijvoorbeeld een offshore windpark, en hoe de economie van deze twee investeringen dan onderling vergelijkbaar gemaakt kan worden. Die vergelijking kan gemaakt worden, maar aangezien windenergie geen stabiele opwekker is (een opwekker met regelbaar vermogen), zijn de kosten van energie uit een windpark niet beperkt tot de bouw-, bedrijfs- en ontmantelingskosten van de centrale. Ook de kosten van de back-up (achtervang) die nodig is wanneer er geen wind waait moeten worden meegenomen, alsmede de extra transmissiekosten die worden gemaakt door de noodzaak om energie van winderige gebieden naar stille gebieden te transporteren. Dit allemaal in detail te bespreken zou een separaat artikel vergen, maar samengevat: de goedkoopste manier om een CO2-vrij systeem te verkrijgen op basis van windenergie dat functioneel vergelijkbaar is met kernenergie, is de combinatie van windenergie met aardgasturbines uitgerust met CCS-technologie (Carbon Capture and Storage). Dit veroorzaakt een stijging van de sociale kosten met ten minste 4 ct / kWh (€ 40 / MWh) voor de windenergie.

Voor de duidelijkheid heb ik de gegevens in dit artikel verzameld en in een infographic geplaatst die laat zien hoe men in vier stappen de CfD-uitoefenprijzen voor HPC en voor recente UK offshore windtenders kan omrekenen in totale sociale kosten. Dan blijkt dat zelfs de duurste kerncentrale in Europa (HPC) veel lagere sociale kosten heeft dan de goedkoopste offshore windparken.

Dit resultaat sluit ook goed aan bij de kostenraming van klimaatopties gepubliceerd in 2018 door het Planbureau voor de Leefomgeving, waaruit ook al bleek dat kernenergie voor Nederland een veel goedkopere CO2-reductiemaatregel is dan offshore windenergie.

Overzicht CO2 besparingsmaatregelen in de infographic van EBN, op basis van het rapport van PBL uit 2018 over de kosteneffectiviteit van het Nederlandse klimaatbeleid.