De rol van kernenergie bij elektrificatie
De elektrificatie van mobiliteit en de verwarming in de industrie en de gebouwde omgeving, samen met de inzet van elektrolysers voor waterstofproductie, zorgen voor een groeiende vraag naar elektriciteit. Zonder nieuwe kerncentrales is het toekomstige Nederlandse energiesysteem sterk afhankelijk van wind- en zonne-energie, waaraan zowel ruimtelijk als maatschappelijk grenzen zitten. Door opwek via kernenergie komt er een nieuwe bron van CO₂-vrije elektriciteit beschikbaar, waardoor het energiesysteem in een grotere vraag kan voorzien (afhankelijk van het scenario 7% tot 14% meer dan in een systeem zonder nieuwe kerncentrales). Een deel van deze elektriciteit zal worden gebruikt voor de productie van waterstof. En een deel van de elektriciteit en waterstof zal worden geëxporteerd. De optimale capaciteit voor kernenergie is daardoor afhankelijk van de handel met buurlanden. Met de ingebruikname van vier nieuwe grote kerncentrales (totaal 6 GWe) en kleine kerncentrales (totaal 2,1 GWe) zal kernenergie in 2050 naar verwachting tussen de 10,5% en 14,5% van de elektriciteitsmix leveren.
Afhankelijkheid en kosten
Kernenergie maakt het energiesysteem minder afhankelijk van fossiele brandstoffen . Het systeem wordt echter wel afhankelijker van geïmporteerd uranium. Indien de grote kerncentrales en SMR’s worden gebouwd, zijn Nederlandse kerncentrales rond 2050 verantwoordelijk voor 0,9 tot 1,2% van de wereldwijde vraag naar natuurlijk uranium. Dit valt samen met de verwachte sterke vraaggroei als gevolg van de wereldwijde bouw van nieuwe kerncentrales.
In een geïntegreerd systeemmodel kan kernenergie leiden tot lagere jaarlijkse systeemkosten. Nieuwe kerncentrales leiden weliswaar tot hogere kosten voor elektriciteitsproductie, maar dit wordt ruimschoots gecompenseerd door lagere kosten aan de vraagzijde van het energiesysteem. Het kostenvoordeel is echter sterk afhankelijk van de bredere context van elk scenario en van de technologiekeuzes die in elke sector afzonderlijk worden gemaakt.
In scenario’s zonder kernenergie neemt de vraag naar systeemflexibiliteit toe, voornamelijk door een hoger aandeel zonne-energie. Deze behoefte aan flexibiliteit voor de korte termijn wordt ingevuld door een grotere benodigde energieopslagcapaciteit. De gemiddelde elektriciteitsprijs is lager bij integratie van kernenergie in het energiesysteem.
De integratie van kernenergie vraagt wel om extra opslagcapaciteit voor warmteproducerend, hoogradioactief afval en niet-warmteproducerend afval uit herverwerking.
Hernieuwbare energie en kernenergie
Als de elektriciteitsmarkt wordt gedomineerd door variabele hernieuwbare bronnen zoals wind en zon, krijgen grote kerncentrales een rol als lastvolgende technologieën in plaats van als basislasteenheden. De jaarlijkse vraag varieert dan van ongeveer 5500 uur in 2040 tot 6500 uur in 2050. In een elektriciteitsmarkt die sterk afhankelijk is van wind- en zonne-energie en waar de inkomsten uitsluitend afkomstig zijn van marktprijzen en elektriciteitsproductie (d.w.z. een markt voor uitsluitend energie), zijn de jaarlijkse inkomsten van grote kerncentrales onvoldoende om de kapitaal- en operationele kosten te dekken.
