Författare: Roger

Vogtle – en av många

Flamanville 3, Olkiluoto 3 och Vogtle har alla gigantiska budgetöverskridande och lika gigantiska förseningar. Den senaste kunskapen om reaktorerna Vogtle 3 och 4 , det enda pågående bygge av kärnkraftverk t i USA, har sammanfattats av Institute for Energy Economics and Financial Analysis

Erfarenheterna i ekonomiska termer förskräcker. Reaktorerna har redan blivit dubbelt så dyra jämfört med ursprunglig budget. Risken är överhängande att kostnaderna fortsätter att skena samtidigt som reaktorerna ändå inte blir klara 2023/24 som är den senaste tidplanen.

Apropå påståendet att SMR blir billiga på grund av modultänkande blir kraftbolagets påstående 2008 intressant:

Georgia Power told the commission that the new Vogtle Units 3 and 4 could be built at lower cost and in far less time than previous nuclear plants because they would feature a new AP1000 nuclear plant design from Westinghouse that would use modular techniques to shorten construction schedules and reduce plant costs.

Källa: IEEFA, Southern Company’s Troubled Vogtle Nuclear Project.

SMR – ännu en illusion!

Hej Khashayar!

Din skepsis mot små modulära kärnkraftsreaktorer (SMR) får stöd i bland annat en väl underbyggd vetenskaplig artikel i Bulletin of the Atomic Scientists; Can small modular reactors help mitigate climate change?

Can small modular reactors help mitigate climate change? – Bulletin of the Atomic Scientists (thebulletin.org)

Utvecklingen hittills karaktäriseras av att kärnkraftsreaktorerna har blivit allt större för att utnyttja skalfördelar (”economies of scale”), ju större desto lägre kostnad per producerad enhet.

Förespråkarna av SMR påstår att kvalitetssäkrad serieproduktion i fabriker av små reaktorer – konventionell teknik eller med olika val av bränsleinneslutning, moderator och köldmedium – blir billigare än dagens platsbyggda reaktorer. För att få samma produktionsförmåga som senast byggd konventionella kärnkraftsreaktor  måste fem till sex SMR kopplas ihop. Men förespråkarna pekar även på att enstaka moduler skulle kunna placeras på helt nya platser eller ersätta befintliga kol- eller oljeeldade kraftverk. För att ersätta effekten i det oljeeldade kraftverket i Karlshamn måste två SMR installeras.

Andra påstådda fördelar är ökad säkerhet genom s.k. passiva system och att kylvatten kan användas för fjärrvärme.

Analysen i artikeln konstaterar bland annat:

  • SMR kräver mer material, fler svetsfogar etcetera och fler arbetstimmar än stora rektorer för en given kapacitet (MW). Etablering av effektiva tillverkningslinjer för tusentals SMR tar både lång tid och kommer att orsaka stora kostnader för inlärning. SMR blir dyrare per MW än i konventionella kärnkraftverk.
  • El från nya allt dyrare konventionella kärnkraftverk kostar minst fyra gånger så mycket som el från allt billigare vind- och solkraftverk. SMR är ännu mindre konkurrenskraftig.
  • Argumentet att SMR är ett bra komplement till intermittent vind- och solkraft faller på att SMR har mycket höga kapitalkostnader. Verken måste producera under så lång tid som möjligt för att ens komma i närheten av samma kostnader som dagens kärnkraftverk lyckas med.
  • Serieproduktion orsakar alltid fel i vissa enheter, till exempel Boeing 737. Men hur återkallar industrin en i fabriken korrekt SMR som efter ett antal driftår visar defekter?
  • Idag finns ingen kommersiell SMR. Prognoserna från seklets början för när SMR producerar till elnätet har missat med många år. Senaste prognosen är 2030 för bästa och kraftigt subventionerad NuScale. Men vissa säkerhetsfrågor kring tekniken kan stjälpa även den tidplanen.
  • Köparnas reella intresse för bästa projektet, NuScale, är svalt. Flera intressenter har backat ur i takt med att budget överskrids, hittills med cirka 50 %. Bara en tredjedel av effekten från en enhet är tecknad av kunder.
  • I stället för vatten kan härden kylas med Natrium, gas med hög temperatur och smält salt. Artikeln visar välbelagda problem som så här långt hindrar teknikerna från kommersiell livskraft.
  • Om SMR installeras på många platser ökar risken för att klyvbart material används för kärnvapenframställning.
  • Utveckling av certifiering av SMR kommer att ta lång tid och medföra stora kostnader.
  • Kärnavfall från SMR blir minst lika stort, sannolikt större, som från konventionella reaktorer. Om andra lösningar för kylning av härden används ökar behovet av efterbehandling innan slutförvaring.
  • SMR som en gångbar kommersiell lösning förutsätter lika gigantiska som riskfyllda investeringar i fabriker, avtalsproblem om något går snett – tillverkaren eller ägaren, fördelningsproblem för oförutsedda kostnader Vem ska ta kostnaden; ägare, tillverkare eller elkund?
  • Tid och pengar är en kritisk bristvara på vägen mot ett klimatvänligt energisystem. En objektiv utvärdering med dessa kriterier i åtanke indikerar inga realistiska utsikter för små modulära reaktorer att spela en aktuell och väsentligt betydelsefull roll för att mildra klimatförändringarna.

_____________________________________

Hälsningar

Roger Fredriksson

Emc2 Analys AB – 0705-30 02 61 – CV

_____________________________________

EU målar om!

EU:s hållbara taxonomi syftar till att definiera ”green investment”. Kvar att karaktärisera är kärnkraft och fossilgas. Vissa medlemsländer menar att investeringar både i kärnkraft och fossilgas ska beskrivas som ”green investment”.

Om kärnkraft och fossilgas blir ”gröna” strider det mot EU:s principer för taxonomin i övriga delar som just var att använda vetenskapliga kriterier. Risken är nu överhängande att politiskt starka aktörer orsakar att även EU med rätta kan beskyllas för ”green-washing”. Det är dessutom meningslöst för förnybar energiomvandling att finnas i samma grupp som kärnkraft och fossilgas.

CCS-fällan

Att varje år plocka upp 10 miljarder ton fossilt kol för att begrava 35 miljarder ton koldioxid är inget annat än vansinne. Fossilindustrins marknadsföring av tekniken är begriplig och drar med sig klick-jagande media och politiker. Även forskare, ingenjörer och entreprenörer väljer att se 35 miljarder ton som en intressant, akademiskt spännande och meriterande lukrativ försörjning och/eller affärsverksamhet.

På gårdagens webinarium  CCS Networks in the Circular Carbon Economy blev det särskilt tydligt att ett genombrott för tekniken förutsätter en storskalig satsning – ju större källor som bränner fossila bränslen och ju större ledningsnät desto större sannolikhet att slutförvaring av koldioxiden (s.k. CCS) blir lönsam.

En annan intressant uppfattning bland experterna på webinariet var att staten måste ta ansvaret för att koldioxiden stannar där den slutförvaras. Redan idag har den Australiska staten en sådan ansvarsförbindelse som träder i kraft efter 15 år.

CCS-branschens argument direkt ”ur hästens mun”.

Luftaffärer – för makt och pengar

Slutförvaring av koldioxid marknadsförs mycket framgångsrikt av olje- och energiindustrin. För att behålla greppet om både pengar och makt har det energiindustriella komplexet lanserat idén som en viktig del i ett framtida hållbart samhälle.

Samtidigt inser nästan alla att det är ohållbart att elda ändliga fossila bränslen som kol, fosssilgas (”naturgas”) och olja. För varje ton kol som utvinns skapas vid förbränning tre ton koldioxid. Att slutförvara koldioxid är därför bara en bra affärsidé för fortsatt utvinning av fossila bränslen. Och företagen får en ny affär att tjäna pengar på – utvinning, transport och slutförvaring av koldioxid. I startskedet betalar skattebetalarna kalaset och efter ett tag förväntas energikunderna att gynna precis samma företag som har ett stort ansvar för vår klimatkris – bocken har blivit utnämnd till trädgårdsmästare.

En tekniklösning är att fånga in redan existerande koldioxid i luften för att därefter slutförvara den i jordskorpan (DAC som står för Direct Air Capture). I en mycket insiktsfull och välformulerad artikel reflekterar Leig Collins över just DAC – ‎”Den mängd energi som krävs för direkt avskiljning av kol i luft visar att det är en övning i meningslöshet”‎ (min översättning).

Elektrifiering, igelkotten och Ygeman

”Bastun drar ingen energi” var en av flera utrop från branschen vid förra euforin kring elektrifiering. 1970-talet dominerades av en tro på att ökad elanvändning skulle vara ett nödvändigt villkor för fortsatt ekonomisk utveckling. Stålverk och massafabriker som radband efter hela norrlandskusten motiverade utbyggnaden av kraftproduktion i ett land som redan då hade en av världens högsta elförbrukning per capita.

Samförståndet kring ekonomisk tillväxt och elproduktion präglade den statligt tillsatta Energiprognosutredningen (EPU). Deras ”dämpade” prognoser för år 2000 låg mellan 177 och 346 miljarder kWh. Utredningen gjorde bedömningen ”Den prognostiserade dämpningen har ofta visat sig bli mindre än väntat eller senare än förutsatt”[i]

Hur blev det då? Elanvändningen år 2000 blev 130 miljarder kWh vilket var 47 miljarder lägre än EPU:s lägsta ”dämpade” prognos och mindre än hälften av EPU:s näst högsta prognos.

Men vad har då hänt de senaste 19 åren (”…senare än förutsatt”)? Jo, befolkningen i Sverige har ökat med 1,4 miljoner invånare BNP i fasta priser ökade med nästan 50 %. Under samma period minskar elanvändningen med cirka 4 %.[ii]

Dagens prognosmakare för år 2045 kommer inte ända upp till EPU:s högsta nivåer för 2000. Men visst påminner grafen för utveckling av elanvändning och prognoserna – se diagrammet i inledningen – en igelkott eller kanske ett piggsvin?

Industrins arbete med energieffektivisering och utveckling mot en alltmer kunskaps-intensiv produktion är en viktig del i utvecklingen av elanvändningen de senaste 19 åren. [iii]

Ygeman säger nu ”Vi ska planera för dubblerad elanvändning”. Han säger också att ” ..det kan komma en tid då kärnkraften blir konkurrenskraftig igen”.[iv]

Men kärnkraft har ju aldrig varit ”konkurrenskraftig” utan skyddet av monopol och i länder med auktoritära regimer med strävan efter atomvapen. Inte heller skulle den ha byggts ut om ägarna skulle ha haft ett odelat ansvar för skador efter ett haveri. Först nu när kärnkraft på allvar utsätts för konkurrens är det uppenbart att den inte ens är konkurrenskraftig.

Visst är ”elektrifiering” invändningsfri när den minskar utsläpp av koldioxid, t.ex. vätgas producerad med el från vindkraft för att tillverka stål utan kol. Men den samsyn som nu gäller bland politiker och det energiindustriella komplexet, numera förstärkt av den mäktiga bilindustrin, bäddar för skattefinansierad utveckling av ett ”Extremt dyrt och livsfarligt sätt att värma vatten”[v]. Åtminstone till nästa haveri.

Emc2 Analys AB

Roger Fredriksson

[i] Pro.1975:30 Bilaga 1 Industridepartementet, sidan 72

[ii] SCB, 2019 relativt 2000

[iii] Industrin och energin

[iv] ”Vi ska planera för dubblerad elanvändning”. Tidningen Energi, 2021-03-31

[v] Åsa Moberg, Ett extremt dyrt och livsfarligt sätt att värma vatten, En bok om kärnkraft, Natur & Kultur, 2014

Blå dunster!

”Nästa generations kärnkraft” – inget annat än ett försök att slå blå dunster i våra ögon

Hur tänker liberalerna och moderaterna på DN Debatt och intervjuer i Sveriges Radio – ska IKEA, Polarbröd, Apple och McDonalds med flera investera i ”nästa generations kärnkraftverk” i Visby?

Industrin i Sverige har satsat på energieffektivisering och nått imponerande resultat. Elanvändningen per förädlingsvärde har mer än halverats från 1981 till 2018[1]. Kombinationen av tekniska och strukturella åtgärder lär knappast upphöra i framtiden även om det finns intressanta elektrifieringsprojekt, till exempel vätgas från el i stället för kol i järnproduktionen. Inte heller den tvivelaktiga utopin elektrifiering av alla fordon kräver mer än redan utbyggd vindkraft. Hushåll och servicesektorn borde kunna följa industrins exempel och realisera potentialen för effektivisering som med råge borde balansera ut eventuell ökad elanvändning i industrin.

Men utöver effektivisering investerar den globala industrin i förnybar elproduktion – sol och vind. Det är speciellt konsumentnära globala aktörer som IKEA, Apple, McDonalds, General Motors som fortsätter att satsa miljarder på sol, vind och grön vätgasproduktion – inte heller den underliggande lyhördheten trubbas av i framtiden.

Liberalerna och moderaterna verkar ha förförts av obevisade löften från flera utvecklare av små och modulära reaktorer (SMR), bland andra Rolls Royce och det svenska exemplet Blykalla AB. En del av förförelsekonsten är att döpa om briderreaktorn som även producerar plutonium till Fjärde generationens reaktor och Nästa generations kärnkraft.

Men redan i rapporten Bränsleförsörjningen i atomåldern[2] från 1956 beskrivs teorin för breederreaktorn som var väl känd långt innan andra världskrigets atombomber över Hiroshima och Nagasaki. Idag finns ett fåtal försöksanläggningar med breederteknik i Kina, Ryssland, Frankrike och Tyskland som ännu inte är kommersiellt tillgängliga trots att försöken har pågått ända från 1950-talet. Just produktionen av plutonium blev en oro för president Carter som genomdrev ett förbud, dock kortvarigt[3], mot utvecklingen av briderreaktorn. Även den franska kärnkraftsinspektionen var 2015 tveksam till om de vanligaste breederkoncepten verkligen var säkrare än konventionell teknik[4] som fanns i Three Mile Island, Tjernobyl och Fukushima.

I dagens intervjuer nämner Sabuni att små reaktorer behövs i 100 orter utan att reflektera över vad det betyder för den lokala beredskaps-organisationen. Redan 1980 förespråkade energiverksdirektören i Umeå ASEA:s breederreaktor med det för vissa tilltalande namnet Secure. Hans tanke var att placera den helt säkra breederreaktorn i berget som ligger intill Regionsjukhuset. ABB övergav reaktortypen så sjukhuset och invånarna i Umeå slapp testet av en reaktortyp som inte blev kommersiell.

En intressant motsägelse i inlägget är att debattörerna missar förhållandet att bland andra kärnkraftsreaktorn Ringhals 1 inte ens klarade sina rörliga kostnader med Sydsveriges elpriser som sattes av förnybar elproduktion. Först när Svenska Kraftnät betalde 300 miljoner kronor gick ägarna med på att starta reaktorn igen.  Trots detta tror debattörerna att ännu inte kommersiell teknik kan bli lönsam jämfört med förnybar elproduktion. Tiden det tar för fortsatt utveckling, certifiering, acceptans från närboende (t.ex. Gotland) och myndigheterna tillstånd kommer att tillföra nya rekord från idé till drift som slår den finska reaktorns Olkiulotos två (tre?) decennier rekord. Tid är pengar!

Umeå 2020-07-27

Roger Fredriksson, energianalytiker

[1] https://www.ekonomifakta.se/Fakta/Energi/Energieffektivisering/Energianvandning-och-produktivitet

[2] SOU 1956:58, Bränsleutredningen1951, Bränsleförsörjningen i atomåldern, sidan  117

[3] Jay Boudreau, The American Breeder Reactor Program Gets a Second Chance, Los Alamos Science, vol 2, no 2, summer/fall 1981.

[4] IRSN; Review of Generation IV Nuclear Energy Systems,

Vätgas från vindkraft i norr!

Förra veckan presenterade EU en satsning på 430 miljarder euro fram till 2030 på att etablera vätgas som en betydande del av framtidens energimix. Även om satsningen omfattar produktion med fossila bränslen med krav på slutförvaring av koldioxid (CCS) är strategins fokus tydlig: vätgas ska i framtiden produceras med vindkraft och andra förnybara energikällor.

Upprepning av den senaste tidens extremt låga elpriser i norra Sverige skulle slå hårt mot vindkraften. Risken är överhängande att utbyggnadstakten i norr minskar eftersom kapaciteten att överföra kraft till Mellan- och Sydsverige är begränsad. Först när Svenska Kraftnät har byggt bort en del av flaskhalsar i befintligt nät minskar sannolikheten för osunt låga priser i norr. Ursprungliga planer på 1 101 vindkraftsturbiner (10 000 till 15 000 miljoner kWh) i Markbygden kan knappast realiseras utan en ny stamledning från norr till söder. Det kommer dels att kräva mångmiljardinvestering dels ta minst ett kanske två decennier att genomföra.

Två exempel får illustrera tänkbara alternativ till mångmiljardinvesteringar i elnät i monopol med ofrånkomligt minskade regionala fördelar:

  1. Om SSAB i Luleå lyckas med att ersätta kol med vätgas för järnproduktion borde den rimligen produceras med el från Markbygdens vindkraftverk. Misslyckas kolersättningen blir vätgas från Markbygden ändå ett alternativ till inmatning av el på stamnätet. Vätgasen kan exporteras till länder med redan utrullade planer på vätgas som drivmedel för fordon. I båda fallen minskar behovet av investering i stamnätet till nytta för både konsumenter och företag som slipper höjda nätavgifter.
  2. Ett annat tänkvärt exempel i en annan skala är vätgasproduktion i Rundvik i Nordmalings kommun med 240 miljoner kWh el från närliggande Gabrielsberget. Närheten till industri-, logistik och annan infrastruktur samt möjligheten att utnyttja värmeförlusterna från vätgasproduktionen i fjärrvärmenätet kan skapa ett lönsamt och miljövänligt koncept.

Initialt finns fler hinder för en satsning på vätgas i norr men långt färre och mindre än de som vattenkraftsutbyggnaden mötte i början av förra seklet. EU:s satsning är en god och stark grund för ett lokalt och regionalt näringspolitiskt initiativ för att realisera en betydande produktion av vätgas i norra Sverige.

Emc2 Analys AB

Roger Fredriksson

Texten finns publicerad i VK 2020-07-16

Vätgas – den nya vattenkraften från Norrland

Brist på överföringskapacitet för el från vindkraft i norr är en bromskloss för Sveriges energiomställning. Svenska Kraftnät har ett max-scenario som skulle kunna överföra ytterligare 12 miljarder kWh från ny vindkraft i norr. Men för miljötillstånd och finansiering av kraftverken krävs garanterad tillgång till elnät. Samtidigt kan inte Svenska Kraftnät bygga ut stamnätet utan att tillstånd och finansiering av kraftverken är genomförbara med rimlig säkerhet – ett klassiskt moment 22. Även om bilden klarnar från år till år är det osannolikt att maximal förstärkningen blir klar inom ramen för Svenska Kraftnäts perspektivplan 2025[1].

Redan idag finns planer på ny vindkraft i norr som skulle kunna producera 45 miljarder kWh innan 2020[2] som är EU:s mål-år för 20 % förnybar energi. Brist på överföringskapacitet betyder därför att mer än 30 miljarder kWh el från förnybar energi kommer att frysa inne; ett avsevärt bortfall även med EU-mått mätt[3].

Vätgas som en ny parallell infrastruktur kan ta bort den bromsklossen för omställning till framtidens energisystem. Förutom bidraget till ett förnybart europeiskt energisystem kan vätgas också ge avsevärda regionala ekonomiska fördelar. Så här skulle det kunna fungera:

El från vindkraft används för elektrolys av vatten för produktion av vätgas. Vätgasen komprimeras och distribueras till Tyskland eller Danmark som redan idag har långt framskridna planer på användning av vätgas till bränsleceller i bilar och bussar samt för elproduktion.

Anläggningar för vätgas lokaliseras till orter efter Norrlandskusten som har hamn för tankbåtar, tillgång till järnväg och ligger nära större vindkrafts-parker, t.ex. Nordmaling. Eftersom 20 % till 30 % av energin blir värme i elektrolysen med dagens teknik kan den då användas i lokala närvärmenät eller för ny verksamhet, t.ex. växthus.

En regional infrastruktur för vätgas kommer att kraftigt stimulera utbyggnad av vindkraft utöver redan planerade projekt.  Även andra kraftproducenter i norr – vattenkraft, kraftvärme med biobränsle, biogaskombinat och andra framtida tekniker – kan då sälja el för vätgasframställning regionalt istället för att leverera in på stamnätet när priset där är lägre än vad vätgasproducenten erbjuder.

Vätgasproduktion i norr blir en regional energikick för sysselsättning med små miljökonsekvenser jämfört med historisk utbyggnad av vattenkraft och pågående gruvetablering eller andra elintensiva industrier.

Vätgas är den nya vattenkraften från norr – en bärare av förnybar energi från norra Sverige som i ett sekelperspektiv har en tillväxtpotential större än dagens vattenkraftproduktion.

Många lösningar på tekniska problem kring storskalig produktion, distribution och användning av vätgas återstår att hitta. Det finns också miljökonsekvenser som måste beskrivas, analyseras och hanteras.

Investeringarna för vätgas framstår för många som oövervinnliga med dagens perspektiv – säkert lika höga som var för handen när storskalig vattenkraftsutbyggnad startade i början av 1900-talet. Idag har vi facit av det vådliga äventyret med utbyggnad av vattenkraft i väg- och kraftledningslöst land – en framgångsfaktor av sällan skådat slag.

Umeå 2013-01-23

Roger Fredriksson, energianalytiker

Debattinlägget är en marginellt redigerad version av publicerat inlägg i Ny Teknik 2012-04-27

[1] Svenska Kraftnät,  Svenska Kraftnäts verksamhetsplan för 2012, 2011-11-12.

[2] För hela Sverige har Svenska Kraftnät förfrågningar om att ansluta vindkraftparker med en effekt på 45 000 MW, vilket motsvarar mer än en och en halv gånger dagens installerade effekt i all kärnkraft och all vattenkraft tillsammans. Med en utnyttjandetid på 2 500 timmar motsvarar detta över 110 miljarder kWh.

[3] Den totala elproduktionen från EU27 var 2009 knappt 600 miljarder kWh varav Sverige och Norge svarade för mer än en tredjedel.

Sweden Beyond Oil – The Efficient Use of Energy

Thomas B Johansson och Peter Steen skrev redan på 70-talet Sol Eller Uran där de visade att båda alternativen var möjliga ur teknisk och ekonomisk synvinkel. 1982 kom deras rapport- Energi – till vad och hur mycket? med Erik Bogren och Roger Fredriksson som medförfattare. Budskapet var att det gick att öka den materiella konsumtionen med hela 50 % till hälften av energianvändningen 1979.

Boken väckte både stort intresse och stor ilska, det senare bland industriförespråkare och energibolagen med Vattenfall, Sydkraft m.fl. kraftproducenter i täten.

Studien uppmärksammades också internationellt genom en artikel i Science som sedan ledde till att hela rapporten också översattes till japanska. Om du noterar villkoren nedan först så når du Science-artikeln här
————————-
”Readers may view, browse, and/or download material for temporary copying purposes only, provided these
uses are for noncommercial personal purposes. Except as provided by law, this material may not be further reproduced, distributed, transmitted, modified, adapted, performed, displayed, published, or sold in whole or in part, without prior written permission from the publisher.”