Strålande tider: varför vi behöver mer kärnkraft

Som vänster och miljövän var min utgångspunkt att vara skeptisk mot kärnkraften. För ungefär tio år sedan, när jag började intressera mig för klimatfrågan, började jag ändra uppfattning.

Jag tyckte då att existerande kärnkraft borde drivas vidare tills kolet fasats ut, men att ingen ny kärnkraft var nödvändig eller önskvärd. Jag såg kärnkraften som något som inte hörde hemma i framtiden. Jag tror att den här uppfattningen är relativt vanlig hos personer som också anser att klimatet är vår stora utmaning men som samtidigt tror på potentialen i förnyelsebar energi. Jag har ändrat mig, och jag anser att du också borde göra det. Jag kommer att argumentera för att:

  1. Förnyelsebar energi (sol, vind och vatten) kan inte bli vår huvudsakliga energikälla i framtiden.
  2. Vårt bästa alternativ är kärnkraft.

 

Vad är problemet med förnyelsebar energi?

Jag kommer huvudsakligen att fokusera på sol och vind. Vattenkraften är i princip så utbyggd den kan bli i stora delar av världen.

Ett generellt problem: Mänskligheten har under sin historia exploaterat energikällor som varit alltmer koncentrerade. Från ved, till vatten- och väderkvarnar, till kol, olja och nu kärnkraft. Varje steg har inneburit att mer energi kan utvinnas med mindre insatser. Men sol- och vindenergi är ett steg i motsatt riktning. Det är en mer diffus energikälla som kräver större input av energi och material per output än kol och olja. Det borde ge oss skäl att vara skeptiska till att dessa energikällor kan ersätta fossila bränslen. Men det finns mer konkreta skäl till att vara skeptisk mot hypen.

  1. Kostnaden för sol- och vindkraft är högre än vad du tror. Det som redovisas när kostnadsjämförelser görs är kostnaden för installerad kapacitet, alltså hur mycket el som kan produceras. Men solkraft har ett kapacitetsutnyttjande på 30% eller lägre (beroende på plats). Därför är kostnaden per producerad kWh ofta mycket högre. Denna kostnad är ännu högre om vi räknar med lagrings- och överföringskostnader.
  2. Materialförbrukningen per kWh är enormt hög för sol och vindkraft. Den mängd stål, glas och cement som krävs har stora miljökostnader, både vad gäller utsläpp och giftigt avfall från gruvor. Dessutom kräver dessa energislag kisel och vissa sällsynta metaller vars framställning orsakar stora mängder miljögifter.
  3. Ekonomi. All solenergi på samma plats produceras samtidigt. Det innebär att varje extra solcell konkurrerar direkt med alla existerande solceller. Det innebär att lönsamheten för solceller relativt andra energislag faller snabbt ju fler det finns på ett och samma ställe. Redan när solceller överstiger 10% av elmixen i ett område blir det snabbt olönsamt att bygga nya (beroende på faktorer som lagring och överföring).
  4. Intermittens. Vi har ännu inte löst problemet att våra energibehov är fördelade över dygnet på andra sätt än tillgängligheten på sol och vind. Intermittens kan bemötas på olika sätt, men ingen av dessa är särskilt bra.
    • Elledningar över stora avstånd kan överföra el från delar där det är soligt/blåsigt till delar där det är mörkt/vindstilla. Men elledningar över regionala avstånd är dyra, impopulära och ineffektiva och gör elförsörjningen sårbar. Ledningar över långa sträckor har också stora materialkostnader.
    • Batterier är än så länge väldigt dyra, kräver stora mängder relativt sällsynta metaller och har få skalfördelar.
    • Det är möjligt att pumpa upp vatten i vattenkraftsdammars vattenmagasin, men det kräver rätt sorts geografi och är ganska ineffektivt.
    • Elbilar skulle kunna vara en del av samhällets buffert, genom att lagra en del av elen i sina batterier, men det är en marginell lösning.
    • Smarta hem skulle kunna sprida ut en del av energiförbrukning genom att till exempel köra tvätt och disk mitt på dagen. Men det är också bara en marginell åtgärd. Folk kommer fortfarande vilja laga mat när de kommer hem från jobbet.
  5. Säsongsintermittens är ett ännu större problem. Vi kanske kan (med nån spännande framtida teknologi) lagra eller transportera el för att jämna ut tillgång och efterfrågan under dygnet. Vi kan inte lagra eller transportera el för att göra motsvarande under året. Detta är särskilt ett problem i Sverige där vi behöver som mest el och värme när det finns sämst möjligheter till sol.

 

Med allt detta sagt så tror jag att vind och sol har en viktig nisch att fylla i den framtida energimixen. I länder som är varma och soliga är AC en stor energislukare. Här peakar efterfrågan på el samtidigt som solkraften peakar. Det gör att solkraft är mycket mer attraktivt. Eftersom arbetskraftskostnaden är en relativt stor del av kostnaden (installation och underhåll) är förnyelsebar energi också mer attraktivt i fattigare länder. Dessa saknar också teknisk kompetens och kapital för de investeringar som kärnkraft kräver. Öar som ligger långt från land och som idag försörjs av importer av diesel (t ex Hawaii) bör givetvis satsa på en kombination av sol och vind. Sol och vind kan också vara en större del av energimixen i närheten av vattenkraftsdammar eller avsaltningsanläggningar. Ökad diversitet i energimixen kan också öka resiliensen i elförsörjningen.

Även om det finns andra typer av förnyelsebar energi (vågkraft, geotermisk energi etc) är dessa också av marginell natur. Det enda rimliga alternativet som kan producera fossilfri energi i stor skala är kärnkraft. Hur står sig kärnkraften i jämförelse med förnyelsebar energi?

  1. Kärnkraften har inga intermittensproblem utan kan köras när efterfrågan på energi är som störst.
  2. Kärnkraften är en relativt pålitlig energikälla. Fram till 90-talet plågades många kärnkraftverk av ständiga nödstopp och mindre fel. Men den typen av nödstopp är idag mycket sällsynta. Kärnkraft har en utnyttjandekapacitet på 90%.
  3. Kärnkraft kräver mycket mindre material (stål, cement etc) per kWh än sol- och vindkraft. Den totala mängden CO2-utsläpp per kWh är alltså mindre än för sol- och vindkraft.
  4. Kärnkraft har ett avfallsproblem. Men mängden giftigt avfall från ett kärnkraftverk och de material som används är mindre än mängden avfall som sol och vind som genererar för motsvarande mängd energi. Till skillnad från avfallet från sol och vind kan det radioaktiva avfallet från kärnkraft återanvändas och på sikt göras ofarligt.

 

Men kärnkraften har ett stort problem

Det är väldigt dyrt att bygga kärnkraftverk. Dessa är projekt som kan ta upp till ett decennium att färdigställa och som måste operera i decennier för att gå med vinst. Givet de politiska riskerna (att kärnkraftverken kommer att stängas ned i förtid) som det innebär att investera i kärnkraft är det inte konstigt att inte en enda reaktor byggts utan statliga subventioner och garantier.

Ett annat skäl till att det är så dyrt att bygga kärnkraftverk är att allmänheten har en lågt mindre risktolerans med avseende på kärnkraft än med avseende på andra energiformer. Vi är villiga att acceptera mycket större risker förknippade med kolkraft och gas, vilket innebär att kärnkraftsverk blir mycket dyrare än vad det hade varit om vi hade haft en större risktolerans. Ett exempel på detta är att det dör ungefär 22 300 personer per år från föroreningar från Europas 300 största kolkraftverk. Det motsvarar fem Tjernobylkatastrofer per år, givet WHO:s uppskattning (som anses vara alarmistisk).

Ett tredje skäl till att kärnkraft i västvärlden blivit dyrare och dyrare att bygga är förknippade med en generell kostnadsexplosion för stora komplexa ingenjörsprojekt i väst. Allt från rymdraketer, universitetssjukhus och tåg har blivit dyrare, och det är oklart varför. Men intressant nog har detta inte drabbat alla utvecklade länder. Sydkoreas kärnkraftsindustri har visat sig kapabel att leverera kärnkraftverk till mycket lägre priser än franska och amerikanska konglomerat.

Bör Sverige bygga ut kärnkraften?

Sveriges elproduktion är i stort sett fossilfri tack vare kärnkraften. Men elproduktion bör inte sammanblandas med energiproduktion. Värmeproduktion, stål- och cementproduktion och framförallt transporter drivs av fossil energi i hög utsträckning. Dessa sektorer står för en stor andel av Sveriges utsläpp av växthusgaser. Att ersätta fossila bränslen inom dessa sektorer kräver ny kapacitet att generera energi som förnyelsebar energi inte kan erbjuda. Kärnkraft (som är typ stora vattenkokare) skulle till exempel kunna användas väldigt effektivt med vårt fjärrvärmenät.

Framförallt bör EU göra en stor satsning på att bygga nya reaktorer i länder som är beroende av kol, framförallt länder i östeuropa. Här kan Sverige spela en konstruktiv roll i att vara drivande för nya satsningar på kärnkraft.

Publicerad söndag, april 29th, 2018 i Karim Jebari, klimatet, politik.

4 kommentarer

  1. Tekniken för solenergin utvecklas så snabbt nu att de siffror du utgår ifrån behöver uppdateras och då lär bedömningen bli annorlunda: https://www.nyteknik.se/energi/absolicon-vi-ar-bast-i-varlden-6876204

  2. De problem vi står inför är mycket större än vilket/vilka energislag vi ska välja istället för kol, olja och naturgas. Det här visades redan 1972 genom boken ”Tillväxtens gränser”. Även om den har blivit kritiserad är de slutsatser den kom fram till i stort sett giltiga idag. Det har kommit fram en del nya fakta och nya upptäckter men det förändrar inte huvuddragen i beskrivningen av förloppen.

    I energimixen i världen idag står kol, olja och naturgas för 85 % av energin, 5 % är kärnkraft, 7 % vattenkraft och 3 % förnyelsebar energi. Att tro att 85 % kan ersättas inom rimlig tid är orimligt att tro med tanke på att klimathotet kräver att vi agerar nu. Dessutom har förbrukning av kolväten har överstigit nyupptäckter sedan 60-talet vilket betyder att vi kommer att förbruka alla ekonomiskt utvinningsbara kolväten inom en överskådlig tid.

    Kärnkraft är dessutom en väldigt otrevlig energikälla med tanke på de konsekvenser en olycka har samt den långa tid ett slutförvar har. De toriumreaktorer som man hoppas på har funnits i teorin i tiotals år men ännu har man inte lyckats bygga mer än någon experientreaktor på grund av komplexiteten. Vi som mänsklighet tar på oss ett ansvar för slutförvar som sträcker sig längre än den tid vi hittills funnits på jorden, över 100 000 år. Ser man vidare på kärnkraft är den ändlig och det har skett en allvarlig reaktorolycka varje årtionde sedan 50-talet. Slår man ut det över en lång tid kommer det att bli en strålande värld, även om man lyckas reducera frekvensen av olyckor till någon per 100 år.

    Fissionsreaktorer är den slutliga lösningen och drömmen om vår energiförsörjning. Tyvärr tror jag att det inte kommer att fungera. Även om det skulle fungera kommer ”The Maximum Power Principle” att slå till i slutänden.

  3. @Göran: Solenergi är jättebra! Men även om vi hade solceller som kunde ta tillvara på 100% av solenergin så skulle de problem jag nämnde fortfarande gälla.
    * Sol är en diffus energikälla som vi inte kan kontrollera.
    * Det krävs relativt stor mängd material per kWh.
    * Solceller på samma plats tävlar med varandra.
    * Lagring och transport är dyrt/ineffektivt och kräver också mycket material.
    * Intermittens över ett år kommer aldrig att funka.

  4. Good to see your updates continuously.

    Much appreciated.

Vad tycker du?