Innledning
Norge etablerte forskningsreaktorer kort tid etter 2. verdenskrig, men den siste ble lagt ned våren 2019. Nå foregår et opprydningsarbeid etter kjernekraften. Samtidig har vi fått en debatt om små modulære reaktorer (SMR): Kan SMR være en løsning for Norge?
Meningen med dette notatet er ikke å svare ja eller nei, men å presentere kunnskap om kjernekraft generelt og SMR spesielt på en opplysende måte. Som alltid når Klimastiftelsen gir ut temanotater, lener vi oss tungt på bidrag fra fagpersoner i akademia.
Noen hovedpunkter:
1. Kjernekraft er viktig …
Først og fremst fordi det produserer store mengder pålitelig elektrisitet uten å slippe ut klimagasser. Blant de ikke-fossile kraftkildene er kjernekraft fremdeles den nest største – bare slått av vannkraft.
I IEAs veikart mot netto null i 2050 vurderes kjernekraft som en viktig teknologi for å skape et fossilfritt energisystem og styrke energisikkerheten. Dette vil kreve betydelige investeringer. Særlig fordi en stor andel av dagens operative kjernekraftverk nærmer seg slutten av sin levetid og må erstattes. Samtidig øker elektrisitetsbehovet i samfunnet som resultat av omstillingen bort fra fossil energi. IEA vurderer at kjernekraft fra midten av dette århundret vil stå for i underkant av 10 prosent av verdens strømproduksjon. Det er på nivå med i dag. Fornybar energi vil dominere.
2. … men kontroversielt
Fordi det er forbundet med alvorlige sikkerhets- og miljørisikoer, selv om kjernekraft historisk har gjort mindre skade på liv og miljø enn fossile brensler. Frykten for ulykker har vært årsak til mye motstand mot kjernekraft. Det samme er bekymringen for håndtering av radioaktivt avfall, og potensiell spredning av atomvåpen.
Å bygge ny kjernekraft har i nyere tid dessuten ofte vist seg a være kostbart og tidkrevende. Da reaktoren Olkiluoto-3 omsider ble satt i kommersiell drift i Finland i mai 2023, hadde konstruksjonsarbeidet tatt 18 år. Kostnadene ble til slutt tre ganger høyere enn først budsjettert.
3. Voksende interesse for «ny» kjernekraft …
2023 går inn i historiebøkene som det året Tyskland stengte ned sine aller siste reaktorer. Likevel er det store bildet at kjernekraft de siste årene har blitt viktigere i land som har blitt mer opptatt av energisikkerhet som følge av Putins krigføring.
Særlig oppmerksomhet har konseptet med små modulære reaktorer (SMR) fått. Fellesnevner er at disse er mindre enn dagens reaktorer. De krever dermed også mindre areal. Fordi de er modulære, kan kraftverkene serieproduseres på fabrikker, før de monteres på stedet de skal ligge. Dette skal ta ned kostnadene
Parallelt med utviklingen av mindre reaktorer, jobbes det også med å utvikle ny reaktorteknologi. Såkalte fjerdegenerasjonsreaktorer skal løse mange av problemene tradisjonelle kjernekraftverk står over for.
4. … men ikke realistisk før tidligst på 2030-tallet
Fordi SMR ikke er tilgjengelig i dag, og vi ikke vet hva det vil koste når det kommer til markedet, kan man bare gjette når man eventuelt kunne bygget og satt i drift en kommersiell SMR i Norge. Og den største x-faktoren: Opinionen. Et flertall for kjernekraft i dag kan bli et flertall mot kjernekraft i morgen. Det har vi sett i vindkraftdebatten.
Kjernekraft i Norge er uansett langt frem og må derfor ikke blandes inn i debatten om samfunnets behov for mer kraft på kort sikt. Selv om Norge skulle bygge SMR-er i fremtiden, vil ikke det ta bort behovet for en storstilt satsing på energieffektivisering og utbygging av mer fornybar energi de neste 10–15 årene.
Redaksjon:
Anders Bjartnes (ansvarlig redaktør)
Lars Ursin (redaktør)
Lars-Henrik Paarup Michelsen
Håvar Skaugen
Ansvarlig utgiver:
Norsk klimastiftelse
Utgitt: 17.08.2023
Design:
Haltenbanken
Grafikk:
Ørjan Ingvaldsen/Haltenbanken
Håvar Skaugen
Forsidebilde:
Oskarshamn kjernekraftverk er et av tre gjenværende kjernekraftverk i Sverige. Reaktoren O3 er den eneste som er i drift i dag, de to andre ble nedlagt i 2015 og 2017. O3 er en av verdens største kokvannsreaktorer, med en nettoeffekt på 1400 MW.
Foto: Mikael Fritzon/TT News Agency via AP/NTB
Bidragsytere:
Martin Andreasson | Sektordirektør, Norsk nukleær dekommisjonering
Declan Burke | Director of nuclear projects and development at the Department for Energy Security and Net Zero, UK
Goran Durakovic | Stipendiat, Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse, NTNU
Jonny Hesthammer | Adm.dir., Norsk kjernekraft AS
Martin Hjelmeland | Postdoktor, Institutt for elektrisk energi, NTNU
Jonas Kristiansen Nøland | Førsteamanuensis, Institutt for elektrisk energi, NTNU
Tomas Nordlander | Divisjonsdirektør, IFE
Dieter Röhrich | professor i kjernefysikk, Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen
Sunniva Siem | professor i kjerne- og energifysikk, Universitetet i Oslo
Asgeir Tomasgard | Professor, Direktør NTNU Energy Transition Initiative, Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse, NTNU
Takk til:
Håvard Kristiansen | Operasjonsdirektør (COO), Norsk kjernekraft AS
Ingrid McKibben Lofsnes | Stipendiat, Institutt for fysikk og teknologi, Universitetet i Bergen
Ekspertintervjuet: Langt frem for kjernekraft i Norge
Ekspertene er uenige om hvor raskt det er mulig å få småskala modulært kjernekraftverk (SMR) i drift i Norge. De mest optimistiske sier midten av 2030-tallet. De mer pessimistiske: Etter 2050.
<2°C: – Dersom Stortinget i dag hadde gått inn for at vi skulle bygge små modulære kjernekraftverk i Norge, hvor lang tid ville det tatt før kraftverkene kom i produksjon?
Tomas Nordlander: – Det finnes ikke et nøyaktig svar på det spørsmålet. Om man spør ekspertene her på IFE, vil de mest optimistiske si at Norge kan få SMR-er i drift på midten av 2030-tallet. De mer pessimistiske vil mene at det ikke vil skje før vi har passert 2050. Så svaret ligger kanskje et sted midt imellom, si en gang på 2040-tallet.
– Hvordan ville prosessen fremover sett ut?
– Det er flere løp som vil måtte skje parallelt. Det ene handler om valg av teknologi. Det finnes i dag 80 design for SMR-er som nå konkurrerer om å bli de foretrukne. De første SMR-ene på verdensbasis skal etter planen stå ferdig mot slutten av 2020-tallet. Norge vil være tilskuer til akkurat denne utviklingen.
Men det er viktig å være klar over at SMR ikke er noe nytt. På 1950-tallet bygget man kjernekraftreaktorer som hadde en størrelse som gjorde at de kunne brukes på båter og ubåter, transportfartøy, isbrytere og lignende. Det er lærdommen fra denne tiden man bygger på når man nå skal håndtere veldig små reaktorer til kommersielle formål.
– Det var det teknologiske. Hvilke andre løp må vi gjennom før vi kan se en SMR i drift i Norge?
– Mye vil handle om regulering. Dersom det hadde vært snakk om å bygge et klassisk kjernekraftverk, slik man har i Sverige og Finland i dag, så finnes det tilgjengelig regulering. Ikke i Norge nødvendigvis, men internasjonalt. Det man normalt gjør er å ta utgangspunkt i amerikansk lovgivning og så gjør man nasjonale tilpasninger til denne. Men for SMR er situasjonen annerledes siden det per i dag ikke finnes andre lands regulering å ta utgangspunkt i. Iallfall ikke ennå.
Det trengs også ny internasjonal regulering.
– Hva tenker du på da?
– Mens tradisjonelle kjernekraftverk bygges på stedet, vil små og modulære kraftverk komme nesten ferdigbygget fra utbygger. Dette åpner for serieproduksjon og lavere produksjonskostnader, men det stiller oss samtidig overfor nye problemstillinger. For eksempel hvordan man skal regulere frakt av nukleært materiale fra for eksempel Rolls Royce i England til en kommune i Norge.
– Hva tenker du er det som potensielt kan ta lengst tid, og eventuelt forsinke bygging av SMR i Norge? Er det å modne teknologien, få på plass nødvendig regelverk og løsninger på avfallsproblemet?
– Ingen av delene. Derimot tror jeg opinionen representerer en potensiell brems for en eventuell satsing på SMR i Norge. Er det en ting vi har lært fra debatten om vindkraft på land, så er det at folkelig støtte kan snu til motstand på veldig kort tid.
Til syvende og sist handler spørsmålet om kjernekraft i Norge om befolkningen ønsker det. Og nettopp fordi man er så avhengig av å ha folket med seg, så er det kanskje ikke et poeng i seg selv å gå fortest mulig frem.
– Hvordan ser dette med kjernekraft i Norge ut fra forskningen – har vi den kunnskapen vi trenger for å sette i gang?
– Det blir ofte sagt at vi ikke har kompetanse på kjernekraft i Norge, men det er feil. Når det for eksempel kommer til kunnskap om nukleær sikkerhet eller nukleære brensler og material, så er det få andre land som kan skilte med samme kompetanse som Norge. IFE i Halden leder det internasjonale HRP-prosjektet, verdens største og mest langvarige forskningsprosjekt som startet allerede i 1958 med fokus på brensler, materialer, og kjernekraftsikkerhet. Den nukleære forskningen ved IFE er nesten i sin helhet finansiert av andre land som trenger vår kompetanse.
Når det er sagt trenger vi i Norge mye mer kunnskap om og eventuelt hvordan kjernekraft kan passe inn i det norske kraftsystemet. Det er jo det som er det interessante spørsmålet. SMR skal ikke erstatte fornybar energi, men det skal spille sammen med vann-, vind- og solkraft. Men dette er spørsmål som det offentlige ikke støtter forskning på. Forskningsrådet sier rett ut at de ikke finansierer forskning på kjernekraft. Det synes jeg er synd.
TEKNOLOGI
Slik virker kjernekraft
Et kjernekraftverk er egentlig bare en slags dampmaskin. For å lage elektrisitet trenger det først og fremst to ting – brensel og vann.
Kjernekraft er energien som frigjøres når en del av massen til en atomkjerne omdannes til energi. Enten ved fisjon, når en større atomkjerne spaltes i mindre kjerner, eller det motsatte, fusjon, at mindre atomkjerner blir til et større atom. Det forskes på fusjonskraft, men det er ikke kommersielt tilgjengelig i dag. Alle kjernekraftverk i verden i dag får dermed energien sin fra fisjon.
Fisjonsprosessen starter altså når et nøytron treffer en større atomkjerne, som uran eller plutonium. Det får kjernen til å bli ustabil og dele seg, og da frigjøres energi i form av varme. I et kjernekraftverk brukes denne varmeenergien til å produsere elektrisitet (se figur 1).
Den klart vanligste typen kjernekraftverk er såkalte lettvannsreaktorer. Det betyr at de bruker vanlig vann til å både kjøle reaktoren og drive turbiner som produserer strømmen.
Strømmen produseres ved at vannet blir varmet opp til damp av fisjonsprosessen. Denne dampen ledes inn i en turbin, der den får bladene i turbinen til å rotere. Bladene driver igjen en generator som produserer elektrisitet. I kondensatoren blir dampen kjølt til vann igjen. Dette vannet pumpes tilbake til reaktorblokken, vannet varmes opp til damp av fisjonsprosessen igjen, og så videre.
Figur 1: Uran er brenselet
Normalt brukes uran-isotopen U-235 som brensel i kjernekraftverk. Når en atomkjerne av U-235 blir truffet av et nøytron, blir det ustabilt og spaltes i to mindre kjerner, lantan og brom. Samtidig frigjøres det mye energi. Nøytroner spaltes også ut, hvis disse treffer andre atomkjerner får du en kjedereaksjon.
Å ha kontroll på kjedereaksjonen er viktig for effektiv og sikker drift av reaktoren. Blir vannet for varmt, vil færre atomer spaltes og fisjonsprosessen vil avta. Det er også viktig å ha kontroll på at kjedereaksjonen ikke løper løpsk, slik at man unngår en ulykke. Risikoen er at kjernen blir overopphetet og smelter. Det er dette som kalles en nedsmelting (se side 12).
Trykkvannsreaktorer
De aller fleste lettvannsreaktorer som brukes i Vesten er såkalte trykkvannsreaktorer. Figur 2 viser hvordan en slik fungerer. Trykkvannsreaktorer bruker to ulike kretsløp av vann: Et lukket primærkretsløp som kjøler og modererer reaktoren, og et sekundærkretsløp som brukes til å produsere strøm.
Vannet i primærkretsløpet er under høyt trykk, og har altså to funksjoner: Det kjøler reaktoren, og fungerer som nøytronmoderator. Det siste vil si at vannet i primærkretsløpet bremser farten på nøytronene som farer ut av fisjonsprosessen. Nøytroner som beveger seg langsomt har større sannsynlighet for å påvirke andre atomkjerner til å spaltes.
Kontrollstavene er avgjørende for trygg drift av reaktorene. Uten kontrollstavene kan kjedereaksjonen løpe løpsk, og kjernereaktoren smelter ned. Kontrollstavene absorberer nøytroner, slik at færre kjerner blir truffet.
Men kontrollstavene kan dermed også brukes til å styre strømproduksjonen. Hvis man skal skru ned strømproduksjonen, senkes da kontrollstaver lenger ned i reaktorkjernen. Færre nøytroner treffer nye atomkjerner, og mindre energi frigjøres. Trekkes kontrollstavene opp igjen, blir flere kjerner truffet og spaltes, og du får mer energi ut.
Figur 2: Trykkvannsreaktor
Kokvannsreaktorer
Disse er litt mindre vanlige og fungerer litt annerledes: Der er det bare ett vannkretsløp – vannet som kjøler og modererer i reaktoren driver også dampturbinen. Siden kjølevannet blir radioaktivt, må derfor både vannet og turbinen skjermes. I en trykkvannsreaktor er det bare primærkretsløpet som skjermes.
Figur 3: Liten tilvekst i Vesten
Kjernekraft globalt i dag
Kjernekraft har over tid levert cirka ti prosent av verdens strømproduksjon. USA og Frankrike står for 43 prosent av verdens samlede kjernekraftkapasitet.
Den første kommersielle kjernekraftreaktoren ble satt i drift på 1950-tallet. Mange av dagens reaktorer ble bygget i de påfølgende tiårene – før utbyggingen bremset opp. Som resultat sitter mange land nå, særlig i Nord-Amerika og Europa som var tidlig ute med å ta i bruk kjernekraft i kraftforsyningen, med stadig flere reaktorer som nærmer seg pensjonsalder. Ved utgangen av 2022 fantes det 411 reaktorer fordelt på 32 land. 2 av 3 av disse reaktorene var over 30 år gamle.
Kina står i dag for «kun» 14 prosent av verdens installerte kjernekraftkapasitet, men ser man på det som er under utbygging er bildet annerledes: Mer enn hver tredje nye reaktor bygges nå i Kina.
Selv om enkelte land, med Tyskland som det viktigste, har bestemt seg for å fase ut bruken av kjernekraft, er det store bildet at det er økt interesse for kjernekraft også blant vestlige land. Ikke minst som følge av Putins krigføring i Ukraina og tilhørende energikrise.
Nøkkeltall og -land:
Frankrike
Høyest gjennomsnittlig andel kjernekraft i elektrisitetsmiksen:
62,6 prosent
USA
Landet der du finner flest kjernereaktorer i drift:
93 reaktorer
Kazakhstan
Verdens største uranprodusent og -eksportør, andel av verdensmarkedet:
43 prosent
Kina
Av de 57 nye reaktorene som bygges i verden har kineserne hele:
21 nye på vei
Den nye generasjonen
Reaktorene som bygges i dag, er stort sett forbedringer av den samme, grunnleggende teknologien som har eksistert i over 70 år. Men ny og mer radikal teknologi er på vei.
Dagens kjernekraftverk omtales gjerne som generasjon III+, altså et lite steg opp fra generasjon III. Som igjen var en forbedring av den samme teknologien man fant i generasjon I og II. Neste generasjon, som ofte bare omtales som Gen IV, handler imidlertid ikke om mindre forbedringer av den gamle teknologien, forklarer førsteamanuensis Jonas Kristiansen Nøland ved NTNU:
– Det handler om radikale fremskritt i reaktorteknologien. For eksempel innenfor sikkerhet, energi- og varmetilgang, avfallshåndtering og fleksibilitet, sier han.
– For eksempel i saltsmeltereaktorer er reaktoren allerede smeltet ned, så videre nedsmelting, det man er redd for skal skje i konvensjonelle reaktorer, er fysisk umulig, sier Martin Hjelmeland, postdoktor ved NTNU. Danske Copenhagen Atomics og Seaborg er blant selskapene som utvikler slike.
Mange Gen IV-reaktorer kan også kjøres på ekstremt høye temperaturer. Det kan utnyttes til andre formål enn å bare lage strøm: For eksempel til industrielle prosesser. Mye prosessindustri er i dag avhengig av høye temperaturer, som ellers er vanskelig å oppnå uten bruk av fossile brennstoff.
En internasjonal sammenslutning, Generation IV International Forum, samordner satsingen på seks utvalgte reaktortyper:
- Saltsmeltereaktorer
- Høytemperaturreaktorer
- Superkritisk vannkjølte reaktorer
- Blykjølte hurtigreaktorer
- Gasskjølte hurtigreaktorer
- Natriumkjølte hurtigreaktorer
Det finnes eksperimentelle hurtigreaktorer i dag, men Gen IV-forumet tar sikte på å gjøre dem sikrere, mer effektive og bærekraftige.
Samtidig må det tas forbehold om alle Gen IV-teknologier: De er under utvikling. Det er ikke gitt at alle faktisk vil fungere etter hensikten. Det er heller ikke sikkert at alle reaktortypene vil bli kommersielt utviklet.
Små modulære reaktorer
Store kjernekraftverk er dyre og kompliserte. Små, serieproduserte kjernekraftmoduler skal bli enklere og billigere å installere.
En liten modul-reaktor kalles gjerne en SMR, etter engelsk small modular reactor. Som navnet antyder er disse mindre enn konvensjonelle kraftverk. Det finnes ingen entydig definisjon, men generelt snakker man om kraftverk på 300 MW eller mindre. At de er modulære, innebærer at store deler av kraftverket produseres i moduler på fabrikk og deretter fraktes til stedet der det skal bygges.
SMR har fått mye oppmerksomhet i kjernekraftdebatten i senere år. Spesielt i den norske debatten, etter at selskapet Norsk kjernekraft AS annonserte at det ønsket å etablere slike kraftverk i Norge (se side 20).
Grunntanken med SMR-er er at mest mulig skal standardiseres og serieproduseres, forklarer fysikkprofessor Sunniva Siem ved Universitetet i Oslo:
– At reaktoren i prinsippet er fabrikkbygget og transporteres i deler til stedet der den skal monteres. Litt som legobrikker eller IKEA-møbler, sier hun.
Smått er ikke nytt
Små kjernekraftverk er i prinsippet ikke noe nytt: Undervannsbåter har vært drevet av relativt små reaktorer siden 1950-tallet. De nyeste amerikanske atomubåtene i Virginia-klassen, for eksempel, huser hver en reaktor på 210 MW. Men kommersielle kraftverk har tradisjonelt vært langt større.
De bygges gjerne som første av sitt slag (ofte omtalt som First Of A Kind, eller FOAK på engelsk). All konstruksjon gjøres på stedet, og man produserer skreddersydde løsninger heller enn standardiserte komponenter. I senere år har stadig flere produsenter forsøkt å standardisere, men volumene er små, og kostnadene per MW går ikke ned så mye som man håper de vil med SMR.
Små moduler gir fleksibilitet
Siden SMR er mindre enn tradisjonelle kraftverk, kan de bygges på steder der det ikke er plass til eller behov for et større kraftverk. Samles flere SMR-er på samme sted, kan de tas i bruk etter behov, og dermed tilføre en form for fleksibilitet større og eldre reaktorer ikke kan.
En SMR vil fortsatt ikke kunne konkurrere med for eksempel magasinert vannkraft når det gjelder balansekraft. Men den franske kjernekraftgiganten EDF ser først og fremst for seg en SMR som et lavkarbon-alternativ til kull. De peker på at rundt 3000 kullkraftverk med kapasiteter typisk rundt 200–400 MW hver skal avvikles innen 2040. Alle i land som allerede har kjernekraft.
Sikkerhet
De fleste SMR-designene inkluderer passiv sikkerhetsteknologi. Det betyr at de automatisk kan stenge seg ned og avkjøles uten at mennesker trenger å gripe inn aktivt, selv om strømmen går. Dette kan redusere risikoen for atomulykker. Men en del av disse sikkerhetsgrepene er avhengig av hvilken reaktorteknologi som brukes. Det innebærer også at noe av det ikke er utprøvd, fordi det krever umoden reaktorteknologi. Det er derfor viktig å være oppmerksom på hvilken reaktorteknologi som er involvert, når man diskuterer passive sikkerhetsgrep.
Begrepsforvirring
Mange SMR-design er nemlig i praksis bare mindre utgaver av eksisterende reaktorteknologi, altså generasjon III+-reaktorer (se side 9). Dette gjelder blant annet reaktorene til Rolls Royce SMR, GE Hitachi, og franske EDF sitt SMR-underbruk, Nuward. Men noen design, som den flytende saltsmeltereaktoren danske Seaborg Technologies utvikler, er Gen IV-reaktorer.
En prototype med kostnadssprekk
Mye av drivkraften bak SMR-utviklingen er å forsøke å snu kostnadsutviklingen til kjernekraftprosjekter i deler av verden. Skeptikere vil da gjerne peke på kostnadsoverskridelsen i prototypen som NuScales planlagte anlegg i Idaho i USA.
Kostnadene per MWh i det prosjektet har steget fra 58 dollar i 2021 til 89 dollar i januar i år. Da er det trukket fra subsidier på 30 dollar per MWh.
Det kan finnes mange forklaringer til disse kostnadsoverskridelsene: Inflasjon og økte materialkostnader som rammer alle sektorer, må ta en del av skylden. I tillegg er en NuScale-prototype også en slags FOAK. Kostnadsoverskridelsene på prototypen reflekterer dermed ikke nødvendigvis kostnadene på et serieprodusert produkt. Det er derfor vanskelig å si noe konkret om kostnader før produktet er ferdigutviklet.
Usikker ledetid
Det er vanskelig å si hvor viktig rolle SMR vil spille i fremtiden. Først og fremst fordi de serieproduserte, standardiserte modulene som skal dra kostnadene ned og gjøre teknologien bredt tilgjengelig, foreløpig eksisterer kun på tegnebrettet.
Generelt sikter industrien mot å ferdigstille de første prøvereaktorene fra rundt 2030 og fremover. Det er mer usikker når de første serieproduserte modulene blir kommersielt tilgjengelige.
Figur 4: Små reaktorer underveis
Det er kun to operative små modulære kjernekraftverk i verden i dag, i Kina og Russland. Men mange land har konkrete planer, og flere er underveis.
⬤ Under utredning
⬤ Planlagt
⬤ Under konstruksjon
⬤ Operativt
SIKKERHET OG MILJØ
Hvor farlig er kjernekraft?
Radioaktiv stråling kan være helse- og miljøskadelig. Det er strenge sikkerhetstiltak for å hindre kjernekraftulykker. Historisk har kjernekraft gjort lite skade på liv og miljø, men frykten for alvorlige ulykker er årsak til mye motstand.
Det man først og fremst frykter ved en kjernekraftulykke, er at store mengder radioaktivt materiale skal bli spredt til omgivelsene. Det kan for eksempel skje etter en brann, eksplosjon eller nedsmelting av reaktorkjernen. Eller en kombinasjon.
For eksempel: I en nedsmelting blir reaktorkjernen overopphetet, og brenselselementene smelter. Kommer det smeltede materialet i kontakt med vann, kan det oppstå eksplosjoner. Trykkbølgene fra dem kan ødelegge reaktortanken, og radioaktivt materiale kan da bli spredt til miljøet.
Det har vært fem større ulykker som har rammet kjernekraftindustrien, der de tre siste er spesielt godt kjent:
- Kyshtym (1957): Et oppbevaringsbasseng for radioaktivt avfall eksploderte. Radioaktivt materiale ble spredt over 20 000 kvadratkilometer.
- Windscale (1957): Brann i en reaktor som førte til spredning av radioaktivt materiale til miljøet.
- Three Mile Island (1979): Delvis nedsmelting av en reaktorkjerne etter en kombinasjon av teknisk og menneskelig svikt.
- Tsjernobyl (1986): En serie eksplosjoner som ødela reaktoren og spredte radioaktivt materiale i atmosfæren. Menneskelig svikt kombinert med dårlig reaktordesign var årsaken.
- Fukushima Daichi (2011): En tsunami slo ut aggregatene som drev kjølevannspumpene. Tre reaktorer smeltet ned. Flere eksplosjoner spredte radioaktivt materiale til atmosfæren.
Ifølge en FN-rapport døde under 50 mennesker som direkte følge av Tsjernobyl-ulykken. De fleste estimat er på samme nivå eller lavere. Det er også registrert et økt antall tilfeller av skjoldbrukskjertelkreft i Ukraina, Belarus og Russland i årene etter. Men av ulike grunner varierer estimatene over antall totale kreftdødsfall som kan tilskrives ulykken stort. Fra noen hundre, som i estimatet brukt i figur 5, til flere hundre tusen.
Det er større konsensus rundt dødstallene fra Fukushima. Ett dødsfall i 2018 av lungekreft tilskrives ulykken. Samtidig døde 2313 evakuerte av det japanske myndigheter kaller «indirekte» årsaker som ikke hadde noe med eksponering for stråling å gjøre. Forskning viser nemlig at de mest alvorlige helsemessige følgene av kjernekraftulykker er direkte konsekvenser av evakueringen, og sosiale og psykiske problemer berørte får i etterkant.
Figur 5: Dødelighet for ulike energikilder per TWh
Our World in Data står bak denne ofte brukte sammenstillingen av dødelighet fordelt på ulike energikilder. Dødsfallene for kjernekraft inkluderer tall fra Tsjernobyl-ulykken. Det relativt høye dødstallet på vannkraft henger sammen med bristen av Banqiao-demningen i Kina i 1975. Det eksakte tallet døde er ikke kjent, men anslås her til 171 000.
EU: Sikkerhetsregimet er nøkkelen
EU-kommisjonens felles forskningssenter publiserte i 2021 en rapport om kjernekraft på bestilling fra EU-kommisjonen. Oppdraget var å ta stilling til om kjernekraft bryter med EU-taksonomiens prinsipp om å ikke gjøre betydelig skade på helse og miljø (Do no significant harm, eller DNSH).
I rapporten konkluderer EU-kommisjonens felles forskningssenter med at det ikke er vitenskapelig grunnlag for å si at kjernekraft bryter med dette prinsippet, sammenliknet med annen kraftproduksjon allerede inkludert i taksonomien. Som vind- og solkraft. De fastslår også at det strenge sikkerhetsregimet rundt kjernekraftinstallasjoner er nøkkelen. Og at medlemslandene fortsetter å etterleve disse strenge sikkerhetskravene, er en forutsetning for fortsatt å oppfylle DNSH-kriteriet.
Det betyr ikke at selv et kjernekraftverk i normal drift er helt uproblematisk. FNs klimapanel påpeker for eksempel at noen kjernekraftverk varmer opp ferskvannskilder. Det er store miljø- og helseutfordringer knyttet til utvinning av uran. Avfallshåndtering er og blir en utfordring som stadig tas opp (side 14).
Hva sier FNs klimapanel?
Klimapanelet omtaler i alle de siste hovedrapportene kjernekraft som et lavutslippsalternativ til fossil energi. Siste hovedrapport referer til forskning som viser gunstige helse- og klimaeffekter av kjernekraft og fornybart når de erstatter fossile energikilder. Og at ulykkesrisikoen generelt er lav, takket være strenge sikkerhetstiltak. Men forskere peker også på den psykologiske effekten: Angsten for kjernekraftulykker påvirker holdninger og politikk.
Politiske følger
EU-kommisjonens felles forskningssenter påpeker at kjernekraftulykker har hatt uforholdmessig stor innvirkning på holdningene til kjernekraft. Det har også gitt konkrete politiske utfall. I Japan ble samtlige reaktorer stengt etter ulykken, og strenge, nye sikkerhetsregler ble innført.
Også i andre land fikk ulykkene politiske følger. To europeiske eksempler:
Tyskland fremskyndet planene om å avvikle sin kjernekraft etter Fukushima-ulykken.
Italia planla gjenåpning av kjernekraftprogrammet. Etter ulykken ble planene lagt på is, og det ble avholdt folkeavstemning om kjernekraft i landet. 94 prosent av stemmene var mot.
De siste årene har opinionen og politikken gradvis beveget seg i favør av kjernekraft i mange land. Belgia og Sverige hadde for eksempel planer om å fase ut, men har i likhet med Sør-Korea snudd.
Hva gjør vi med atomavfallet?
Ved siden av frykten for atomulykker er håndteringen av avfall kilde til motstand mot kjernekraft.
Radioaktivt avfall kommer ingen moderne samfunn utenom. Mange industrier produserer slikt avfall. Hvor komplisert det er å håndtere og deponere, avhenger av hvor radioaktivt det er, og hvor langlivet det er. Lavradioaktivt, kortlivet avfall kan lagres i overflatedeponi. Høyradioaktivt, langlivet avfall krever såkalt dypdeponi, i dype fjellhaller i stabile geologiske formasjoner som kan holde på avfallet i flere hundre tusen år.
Omtrent 1 prosent av avfallet som produseres på et kjernekraftverk, faller inn under den siste kategorien, og det er stort sett brukte brenselstaver. Denne typen avfall må dessuten normalt kjøles på stedet i flere tiår. De første 40–50 årene er det nemlig for varmt til å flyttes på, forklarer sektordirektør Martin Andreasson i Norsk nukleær dekommisjonering.
– Det er også litt av grunnen til at det tar tid å lage slike dypdeponier, sier han.
Slike er det mangel på globalt. Først i år ventes det at det første av dette slaget åpnes, i Onkalo i Finland. Der har finske og svenske eksperter boret seg over 500 meter ned i stabilt grunnfjell, og bygget dypdeponi som skal kunne holde på avfallet i minst 100 000 og opptil en million år.
– For geologer er dette et kort tidsrom. Man vet nøyaktig hvilke fjellstrukturer som var stabile for en million år siden, sier han.
Andreasson og Norsk nukleær dekommisjonering jobber også med å etablere et slikt deponi for Norge, både for å lagre avfall fra de nedlagte norske forskningsreaktorene i Halden og på Kjeller, og for å ta hånd om alt annet radioaktivt avfall som krever spesialhåndtering.
Kravene til transport og behandling av atomavfall er strenge. En av forutsetningene for at EU-parlamentet godtok kommisjonens forslag om å definere kjernekraft som bærekraftig i taksonomien, var at kravene til håndtering av avfall skulle bli enda strengere.
Medlemslandene forplikter seg derfor nå til blant annet å produsere så lite høyradioaktivt avfall som mulig. Alle land må ha kapasitet til å håndtere eget lavradioaktivt avfall i dag, og en «detaljert plan» skal fremlegges innen 2050 for hvordan høyaktivt langlivet avfall skal håndteres. Og å eksportere slikt avfall til tredjeland blir forbudt.
Noe reaktorbrensel kan også gjenvinnes, og her utmerker Frankrike seg. Franske myndigheter sier ifølge Det internasjonale atomenergibyrået IAEA at de bruker 17 prosent mindre naturlig uran fordi de gjenvinner en del av dette brenselet.
… og atomvåpnene?
Kjernekraftverk kan også brukes til mindre fredelige formål enn å lage strøm. Derfor er streng internasjonal kontroll med spredning av teknologien viktig.
Ikke-spredningsavtalen skal sikre at atomvåpen ikke spres til flere land i verden. Men selv med nøye overvåkning er vi alle avhengige av samarbeidsvilje fra landene som har kjernekraft, forklarer Dieter Röhrich, som er professor i fysikk ved Universitetet i Bergen.
– Alle land som har kjernekraft, kan i prinsippet lage et enkelt kjernevåpen. Da snakker vi ikke om megatonn-bomber som stormaktene har i sine arsenaler, men 100 kilotonn er innenfor rekkevidde. Altså en bombe som er ti ganger kraftigere enn Hiroshima-bomben, sier han.
Årsaken er at det i brenselet (se side 6) finnes flere uran-isotoper. Når uran-235 treffes av nøytroner, spaltes det og gir energi i reaktoren. Men uran-238 absorberer nøytronet, blir til uran-239 som er ustabilt, og som snart henfaller til plutonium-239. Som kan brukes til å lage kjernevåpen.
Brukes brenselstavene så lenge de kan, vil de nye plutonium-239-isotopene også absorbere nøytroner, og bli til andre isotoper som er mindre egnet til våpenbruk. Men tas brenselstavene ut for tidlig, er det nok plutonium-239 til å lage våpen.
Derfor har Det internasjonale atomenergibyrået (IAEA) blitt pålagt oppgaver med å etterse kjernekraftvirksomheten i alle land. Organet har for eksempel kameraer i alle reaktorene i Iran. Men Iran er også et eksempel på at slike avtaler kan brytes. Da er IAEA i prinsippet maktesløse.
– Hvis staten er til å stole på, og følger regler og avtaler, kan det gå bra. Men tenk på Iran, tenk på Nord-Korea: Hvis et land først bestemmer seg for å lage kjernevåpen, er det vanskelig å stanse, sier Röhrich.
ØKONOMI OG POLITIKK
Kan små reaktorer bli lønnsomme?
Det kommer an på hvem du spør: Meningene er delte blant ekspertene. Resultatet avhenger blant annet av metoden og forutsetningene.
De mange ulike konseptene for små modulære reaktorer (SMR) er fortsatt under utvikling. Det gjør det selvsagt utfordrende å si noe med sikkerhet om fremtidig lønnsomhet. To miljøer ved NTNU har forsøkt å regne på det med forskjellige metoder. Og kommer til motsatt resultat.
– Vi har en modell som gir oss utviklingen av det europeiske strømmarkedet, under gitte forutsetninger for kostnader og teknologi. Vi gjorde en studie der vi la inn en veldig optimistisk kostnadsutvikling for kjernekraft: Vi satte ned den historiske prisen i Vesten med to tredeler. Da var kjernekraft fortsatt ikke lønnsomt i Norge, fordi både vann- og vindkraft var billigere, sier stipendiat Goran Durakovic fra Institutt for industriell økonomi og teknologiledelse.
– Vi har kjørt en kontantstrømsanalyse langt frem i tid, som viser at kjernekraft er langt mer lønnsomt enn havvind. Et kjernekraftverk har i utgangspunktet svært lang levetid, men levetiden kan i tillegg forlenges. Da kan man få inntekter opptil hundre år frem i tid, slik som vår egen vannkraft, sier førsteamanuensis Jonas Kristiansen Nøland ved Institutt for elektrisk energi.
Under de forutsetningene han har lagt til grunn, finner han at tradisjonell kjernekraft har en udiskontert nedbetalingstid på 17 år.
– Og denne kan bli vesentlig kortere med små modulære reaktorer, eller SMR-er, fortsetter Nøland.
Dårlig merittliste
Det er svært mange SMR-prosjekter på gang i kjernekraftindustrien. Men det er foreløpig ingen kommersielle produkter som er klare til levering. Ingen SMR-prototyper er ferdige i Vesten ennå. Det betyr også at det er vanskelig å kjøre pålitelige langsiktige analyser. Utfallsrommet blir for stort, forklarer professor Asgeir Tomasgard ved NTNU, som jobber med den samme modellen som Goran Durakovic.
– Alt vi kan dokumentere, er at for de første som skal bygges, går kostnadsutviklingen feil vei. Prisen øker og øker, sier Tomasgard.
En av tankene med å satse på SMR er blant annet at læringskurver skal gjøre prosjektene billigere. Men Tomasgard viser til at industrien har lite læringskurvemeritter å vise til:
– Det har tvert om tatt lengre tid å bygge, og blitt dyrere per kWh. Du har dem som sier det skal gå bedre og bli billigere, men det er ambisjoner som man i liten grad har demonstrert i nyere tid, sier han.
Den første av sitt slag blir alltid dyr
Det er også godt kjent at mange store kjernekraftprosjekter i Vesten er blitt vesentlig dyrere og forsinket det siste tiåret. Noe som også blir vektlagt av både FNs klimapanel og Det internasjonale energibyrået (IEA) i deres analyser. Det er mange årsaker til det, blant annet strengere sikkerhetskrav etter Fukushima-ulykken. I tillegg blir et stort kjernekraftprosjekt ofte den første av sitt slag, forklarer professor Sunniva Siem ved Universitetet i Oslo:
– Altså at den ikke er identisk med en tidligere bygget reaktor. For et tradisjonelt kjernekraftverk bygges alt på stedet, det krever spisskompetanse og teknologi du gjerne ikke har akkurat der fra før, og prosessen tar mange år, sier hun. Det er nettopp dette aspektet standardisering og modulbaserte småreaktorer skal ordne opp i. Men det gjenstår selvsagt å se, sier hun.
Mye usikkerhet
Nuclear Energy Agency, OECDs kontor for kjernekraftsaker, etablerte en egen strategi for SMR i 2022. De legger til grunn at kjernekraftkapasiteten i medlemslandene må tredobles innen 2050. Også IEA understreker at kjernekraft er nødvendig for det grønne skiftet. FNs klimapanel kommer aldri med politiske anbefalinger, men i scenarioene de løfter frem som leder mot en begrensning i den globale oppvarmingen, spiller også kjernekraft normalt en rolle.
Spørsmålet er imidlertid om det vil spille en viktig rolle også i Norge. I så fall når, og til hvilken pris.
– Det er så klart mye usikkerhet knyttet til kalkylene på SMR-ene, akkurat som det er for havvind, sier Martin Hjelmeland, postdoktor ved Institutt for elektrisk energi ved NTNU. Og fortsetter:
– Det er nettopp derfor vi mener det er fornuftig å legge til rette for satsing på både havvind og kjernekraft. Å satse alt på én hest i det grønne skiftet mener vi er uansvarlig. I alle fall når det er så mye usikkerheter. Vi ser heller ingen andre land som er villige til å ta den risikoen, sier han.
Hva skal til for å få kjernekraft i Norge?
Energikommisjonen påpeker at det ikke er noe formelt i veien for å søke om å bygge kjernekraft i Norge. Vi har drevet forskningsreaktorer tidligere, i Halden og på Kjeller (foto), og har relevant lovverk (atomenergiloven). Men vi mangler et detaljert regelverk for kommersielle kjernekraftverk. Dette kan gis som forskrifter av regjeringen, men vil kreve utredning.
Energikommisjonen antyder også at kommersiell drift av kjernekraft antakelig også vil kreve oppbygging av tilsyns- og forvaltningskompetanse.
Avfallshåndtering er en utfordring også her. Et nytt norsk dypdeponi planlegges for det som finnes av brukt brensel i dag. Det må i tilfelle utvides for å gi plass til avfall fra kommersiell kjernekraft. Her vil i så fall prinsippet i forurensningsloven om at forurenser betaler, gjelde: Operatørene av kjernekraftverkene finansierer både avfallshåndtering og dekommisjonering av virksomheten.
EDF: Satser på både stort og smått
Électricité de France, best kjent som EDF, er et statseid fransk foretak og verdens største strømprodusent, som blant annet står bak de to nye britiske reaktorene Hinkley Point og Sizewell C.
I 2023 etablerte EDF et eget SMR-datterselskap, NUWARD. Til <2°C sier en talsperson at de satser stort på eksport, siden Frankrike satser tungt på større reaktorer (som EDF også leverer). De ser spesielt et marked for SMR når kullkraftverk over hele Europa skal fases ut. De vil foreløpig ikke gå i detalj på kostnad per kWh.
NUWARD er i gang med lisensieringsarbeid, og ser for seg å starte konstruksjon av det første referansekraftverket i 2030. De regner med 40 måneder konstruksjonstid på sin fabrikkproduserte SMR.
Vil bygge kjernekraft i Norge
Norsk kjernekraft AS vil gjerne bygge mange små modulære kjernekraftverk i Norge. Uten subsidier, men gjerne med staten som deltaker på eiersiden, forteller direktør Jonny Hesthammer.
<2°C: – Maks tre setninger, maks ti sekunder: Hva er oppdraget til Norsk kjernekraft AS?
Jonny Hesthammer: – Å etablere kjernekraft i Norge i form av små modulære reaktorer, SMR-er. Vi ønsker å få etablert en rekke av disse, og vi ønsker å være involvert i driften. Men ikke alene.
– Så dette handler kun om SMR, ikke storskala eller mikroreaktorer?
– Jo, mikroreaktorer er absolutt relevant for oss. For eksempel en på Svalbard på noen titalls megawatt. Men storskala kjernekraft har vi sagt at vi ikke skal drive med.
– Har dere en forretningsplan?
– Ja: Å sørge for å finne de stedene hvor det skal bygges SMR, gjøre utredningsarbeid og lage konsesjonssøknad, rett og slett bringe det frem til det som i oljeindustrien kalles en PUD – altså «plan for utbygging og drift».
Vi vil da ta oss av hele prosessen frem til konsesjonssøknad leveres inn. I neste omgang må vi da hente inn ytterligere kapital for bygging. Og det ønsker vi å gjøre i samarbeid med energiselskaper, men også andre langsiktige investorer. Det er en helt fundamental forutsetning at vi ikke skal bygge og drive disse kraftverkene alene.
– Litt som oljeindustrien?
– Ja, vi tenker det er fornuftig å kopiere den grunnstrukturen: Letelisens, funn, PUD – og så går man inn og henter tung kapital til å bygge ut og drive. Vi skal jo etter planen bygge gjerne noen titalls SMR-er. Det har vi ikke kapital til alene.
– Men uten subsidier.
– Ja, der er våre investorer klare. Kostnadene blir det de blir, og blir det for dyrt og ulønnsomt å drive, vil vi ikke bygge kraftverkene. Så kan selvsagt staten komme inn med eierskap på kommersielle vilkår hvis de ønsker, men vi skal være lisenshaver, og helst operatør. Når vi kommer så langt, skal vi være flere om bord. For oss er det verdiskapning i å bringe frem en konsesjonssøknad. Så kan vi høste den verdien i eierskap i neste omgang.
– Ledetid, hvis du skal være optimist: Når ser du for deg at Norges første SMR kan levere strøm til nettet? Og hva hvis du skal være mer nøktern?
– Det er fullt mulig å ha et kjernekraftverk på plass om 10 år i Norge. Tre år med debatt, konsekvensutredning og forberedelser av konsesjonssøknad. Fire år med behandling og supplerende informasjon for konsesjon. Og så tre år byggetid. Fordi vi må forvente politisk uenighet, vil det nok fort ta litt lengre tid enn 10 år, kanskje opp mot 15 år.
– Hvor mye ser dere for dere at kjernekraft skal bidra til norsk kraftmiks? … Og når?
– Det bør være realistisk med noen titalls SMR innen 2050. Antar vi 30 SMR, 10 på 2030-tallet og 20 på 2040-tallet, så vil disse kunne levere 75 TWh strøm og i tillegg mye varme til industrielle prosesser. Med en dobling av kraftforbruket i Norge, så vil det utgjøre cirka halvparten. Resten må da komme fra fornybart. Det gir en total strømmiks med 25 prosent kjernekraft.
Store ambisjoner i Storbritannia
Lenge lå britenes kjernekraftprogram brakk. Men nå er det sparket i gang igjen, og britene har store planer, forklarer Declan Burke, direktør for kjernekraftutvikling i det britiske energidepartementet.
<2°C: – Hvordan ser du for deg fremtiden til kjernekraft i Storbritannia?
Declan Burke: – I dag får vi i Storbritannia rundt 15 prosent av elektrisiteten vår fra kjernekraft. I fremtiden vil størstedelen av elektrisitetsforsyningen være fornybar, men kjernekraft, hydrogen, karbonfangst og andre teknologier som gir oss fleksibilitet, vil også være viktige. Vår ambisjon er å ha opptil 25 prosent av elektrisiteten vår fra kjernekraft innen 2050. Det som tilsvarer omtrent 24 gigawatt.
– Er det riktig å si at du ser på kjernekraft som supplement til fornybare kraftkilder? Ikke noe du investerer i på bekostning av mer sol og vind?
– Ja, absolutt. Det er ikke enten/eller. Du trenger begge deler.
I desember 2020 la vi frem en melding til parlamentet der vi beskriver det fremtidige energisystemet i Storbritannia som dominert av fornybar energi. Vi investerer mye i havvindparker. Men vi tror også det å ha et mangfoldig tilbud har en reell verdi. Den generasjonen kjernekraftverk vi har i dag, leverer for det meste grunnlast. Men i fremtiden kan noe av denne produksjonen omdirigeres til å lage hydrogen, noe til å drive direktefangst av CO₂ fra luft, og så videre. Kjernekraft vil dessuten kanskje utvikle seg til å bli mer fleksibel enn det den er i dag.
Dessuten er kjernekraft ganske arealgjerrig. Det fysiske rommet et kjernekraftverk opptar, er ikke så stort i forhold til kapasiteten det tilbyr. Det er en fordel i et relativt lite land som vårt: Ta for eksempel Hinkley Point, der vil to nye reaktorer legge til 3,2 gigawatt som vil dekke rundt 6 prosent av strømbehovet vårt.
– Mange av kjernekraftverkene deres synger på siste verset nå?
– Alle unntatt ett må legges ned innen 2028. Så vi er i ferd med å ta en omstart på kjernekraftprogrammet vårt. Vi planlegger å bygge både tradisjonelle kjernereaktorer i stor skala og små modulære reaktorer, SMR.
Vi forventer at elektrisitetsetterspørselen i Storbritannia vil dobles innen 2050-tallet, fra mer etterspørsel fra elektriske kjøretøy, oppvarming og kjøling, industrielle applikasjoner og så videre. Det er også derfor vi vurderer kjernekraft som et effektivt og nødvendig supplement. Det er et av verktøyene i verktøykassen.
– Men hvis dere taper masse kapasitet innen 2028, vil dere klare å tette gapet raskt nok?
– Vi vil nok få et fall i kjernekraftandelen. Men i Storbritannia sammenlikner vi med utviklingen for havvind: Hvis vi forplikter oss til et program og setter oss et konkret mål, så ser vi læringskurveeffekten. De ulike delene av forsyningskjeden blir bedre på det de gjør, kostnadene går ned, produktiviteten går opp. Da vi startet med havvind for rundt 10 år siden, var prisen 140 pund/MWh. I fjor var vinnerbudene under 50 pund/MWh.
Hvis du ser på land som har utviklet kjernekraft med suksess siden 1970-tallet, er et nøkkelelement at du må ha noe konkret å strekke deg etter. Det er derfor vi snakker om vår 2050-ambisjon på opptil 24 gigawatt.
En guide til kjernekraftdebatten
Kjernekraft er både enkelt og komplisert på samme tid. Det samme er debatten om den. Ofte snakker tilhengere og motstandere forbi hverandre.
Nedenfor har vi forsøkt å sortere i debatten.
Stort eller lite?
Kjernekraft har en historie med enorme kostnadsoverskridelser og forsinkelser. Grunnen er at kjernekraftverkene vi har bygget til nå, har vært store og komplekse kraftverk som alle har vært unike.
Storskala kraftverk vil også bygges i fremtiden, men i Norge er ikke dette en debatt i dag. Derimot har flere tatt til orde for at det bør bygges små modulære reaktorer, SMR. Disse vil produsere mindre strøm, men til gjengjeld kreve mindre areal. Ideen er også at de skal serieproduseres, og være enklere og billigere å konstruere.
Fordi det er så stor forskjell på stort og smått blir det feil å bruke kostnads- og tidsoverskridelsene til tradisjonelle storskalakraftverk som argument mot SMR. Samtidig må man være klar over at SMR ennå er på utviklingsstadiet. Globalt jobbes det med over 70 ulike design, ofte med svært ulike egenskaper. Hvor mange av disse som kommer på markedet, er det ingen som vet. Produsentene er også svært forsiktige med å anslå kostnader.
Ny eller kjent teknologi?
En annen akse i kjernekraftdiskusjonen er teknologi. Kjernekraft er stadig under utvikling. Dagens kjernekraftverk kalles gjerne generasjon III+. Morgendagens kraftverk, som kan ligge et stykke frem i tid, kalles gjerne generasjon IV (se side 9). Her oppstår raskt forvirring. Om en reaktor er stor eller liten, har ingenting med generasjon å gjøre. Derfor må vi også være forsiktige dersom vi hører argumenter for fjerdegenerasjonsreaktorer når det vi egentlig skulle snakke om, var en SMR basert på dagens generasjon III+-reaktorer.
Hva sier produsentene om SMR?
En talsperson for den franske kjernekraftgiganten EDF antyder at de vil starte konstruksjon av sin «reference plant» i 2030. De anslår byggetid på 40 måneder for en ferdig SMR. De ser uansett for seg at markedet for SMR oppstår først på 2030-tallet.
Rolls Royce har tidligere annonsert at de håper å ha sin første SMR klar i 2029. Lisensieringsprosessen har imidlertid tatt lenger tid enn de trodde da dette tidsanslaget ble gitt. GE Hitachi håper å knytte sitt første kraftverk til el-nettet i Canada i 2028. NuScale regner med å ha sitt første kraftverk ferdig i Idaho i USA i 2030.
Disse pilotkraftverkene vil være utgangspunktet for å videreutvikle et kommersielt produkt. Men ingen av produsentene har satt noen endelig dato for når de kan levere «hyllevare». Det internasjonale energibyrået (IEA) antar at SMR vil utgjøre en økende andel av ny kjernekraftkapasitet fra 2030. Men sier også at det er usikkert når de blir kommersielt tilgjengelige. FNs klimapanel skriver at et SMR-marked kan komme på 2030-tallet, men at det er sterkt avhengig av at det går bra med produksjonen av prototyper på 2020-tallet.
Når kan SMR komme til Norge?
Divisjonsdirektør i IFE Tomas Nordlander antyder i vårt intervju med ham (side 4) at 2030-tallet er optimistisk, 2040-tallet mer realistisk. Og at et pessimistisk anslag er en gang etter 2050. Det kan godt være de første pilotreaktorene kobles på nettet allerede rundt neste tiårsskifte, i de landene de er planlagt (se kart side 11). Men dette er først og fremst prototyper og demonstrasjonskraftverk, som serieproduserte moduler skal baseres på.
Hva med ulykkene?
EU-kommisjonens felles forskningssenter (JRC) konkluderer med at kjernekraft er trygt, men at det er under forutsetning av at det strenge sikkerhetsregimet blir fulgt til siste bokstav.
Det har vært få alvorlige kjernekraftulykker gjennom historien. Samtidig vet vi at normal drift av kullkraftverk uten ulykker forårsaker luftforurensning som dreper anslagsvis 33 900 mennesker årlig bare i EU. Tross risikoen kan man derfor argumentere for at kjernekraft har spart mange liv, gitt at kjernekraft i et kraftsystem har samme funksjon som et kullkraftverk. Men den risikoavveiningen har ikke alltid vært like lett å kommunisere.
Og enten frykten for ulykker er rasjonelt begrunnet eller ikke: Hendelser påvirker støtten til kjernekraft i betydelig grad. At den folkelige støtten kan svikte, kan i seg selv utgjøre en risiko for satsing på kjernekraft. Noe divisjonsdirektør i IFE Tomas Nordlander også antyder (side 4–5). Også FNs klimapanel og JRC peker på folkeopinionen som en utfordring for kjernekraft.
Hva med avfallet?
Avfallsproblemet er et tilbakevendende tema, og noe som må håndteres. Det er teknisk gjennomførbart (se side 14), men krever store investeringer, og lokalisering er også ofte et stridsspørsmål. Men dette er noe Norge må løse uansett. Norsk nukleær dekommisjonering (NND) og Direktoratet for strålevern og atomsikkerhet (DSA) har fått i oppdrag å se på hvordan man skal sikre det radioaktive avfallet fra tiden Norge hadde forskningsreaktorer.
Snakker vi om Norge eller verden?
Internasjonalt spiller kjernekraft en viktig rolle i det grønne skiftet. Og vil gjøre det i fortsettelsen. Avkarboniseringen av samfunnet vil kreve enorme mengder ny kraft.
Det som er sikkert, er at kjernekraft ikke kan løse Norges behov for å skaffe til veie mer kraft frem mot 2030 – lenge før SMR-er er tilgjengelig. Det er også grunnen til at Energikommisjonen var så tydelig i sin utredning: «Kjernekraft er ikke en løsning for Norge nå».
Spørsmålet om kjernekraft i Norge dreier seg derfor om hva som skal dekke Norges kraftbehov i et mer langsiktig perspektiv. Behovet for mer kraft vil være der. I Statnetts langsiktige kraftmarkedsanalyse vurderes kraftbehovet i Norge å ligge mellom 190 og 300 TWh i 2050 – avhengig av tempoet i elektrifiseringen av samfunnet og etablering av ny, kraftkrevende industri.
Usikkerheten ligger i hva SMR ender opp med å koste, når det er kommersielt tilgjengelig og hvordan opinionen stiller seg.
Vi støtter klimaformidlingsprosjektet <2°C:
Kilder
Abousahl, S., Carbol, P., Farrar, B., Gerbelova, H., Konings, R., Lubomirova, K., … & Wastin, F. (2021). Technical assessment of nuclear energy with respect to the ‘do no significant harm’criteria of Regulation (EU) 2020/852 (‘Taxonomy Regulation’). Publications Office of the European Union, Luxembourg. doi:10.2760/665806.
aBloombergNEF. (2023): Energy Transition Investment Trends 2023. Lastet ned 28.04.2023 fra https://about.bnef.com/energy-transition-investment/
Bourguignon, D.; Scholz, N.. (2016). Chernobyl 30 Years on: Environmental and Health Effects. European Parliamentary Research Service. Lastet ned 11.08.2023 fra https://www.europarl.europa.eu/RegData/etudes/BRIE/2016/581972/EPRS_BRI(2016)581972_EN.pdf
Council on Foreign Relations. (2006). Targets for Terrorism: Nuclear Facilities. Lastet ned 03.08.2023 fra https://www.cfr.org/backgrounder/targets-terrorism-nuclear-facilities
Chapin, D. M., Cohen, K. P., Davis, W. K., Kintner, E. E., Koch, L. J., Landis, J. W., … & Zebroski, E. L. (2002). Nuclear power plants and their fuel as terrorist targets. Science, 297(5589), 1997-1999.
Clemmer, S., Richardson, J., Sattler, S., & Lochbaum, D. (2018). The Nuclear Power Dilemma. Union of Concerned Scientists. Lastet ned 11.08.2023 fra https://www.ucsusa.org/sites/default/files/attach/2018/11/Nuclear-Power-Dilemma-full-report.pdf
Diaz, J. (2022, 21. juni). EEUU responde a China con 300 reactores nucleares en 2050. El Confidencial. Lastet ned 27.07.2023 fra https://www.elconfidencial.com/tecnologia/novaceno/2022-06-21/eeuu-300-reactores-nucleares-china-2050_3447565/
De forente nasjoners økonomiske kommisjon for Europa (UNECE). (2023). Carbon Neutrality in the UNECE Region: Integrated Life-cycle Assessment of Electricity Sources. Lastet ned 23.07.2023 fra https://unece.org/sites/default/files/2022-04/LCA_3_FINAL%20March%202022.pdf
Hansen, J. K., Jenson, W. D., Wrobel, A. M., Biegel, K., Kim, T. K., Belles, R., & Omitaomu, F. (2022). Investigating Benefits and Challenges of Converting Retiring Coal Plants into Nuclear Plants. Idaho National Lab. Lastet ned 01.08.2023 fra https://fuelcycleoptions.inl.gov/SiteAssets/SitePages/Home/C2N2022Report.pdf
Hasegawa, Arifumi, Koichi Tanigawa, Akira Ohtsuru, Hirooki Yabe, Masaharu Maeda, Jun Shigemura, Tetsuya Ohira et al. “Health effects of radiation and other health problems in the aftermath of nuclear accidents, with an emphasis on Fukushima.” The Lancet 386, no. 9992 (2015): 479-488. Lastet ned 08.08.2023 fra https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(15)61106-0/fulltext
IAEA (2020). Advances in Small Modular Reactor Technology Developments. Lastet ned 11.08.2023 fra https://aris.iaea.org/Publications/SMR_Book_2020.pdf
IAEA (2023). Power Reactor Information System (PRIS). Database. Lastet ned 16.08.2023 fra https://pris.iaea.org/
IEA. (2020). Nuclear Power in a Clean Energy System. Lastet ned 28.07.2023 fra https://www.iea.org/reports/nuclear-power-in-a-clean-energy-system
IEA (2020). Projected Cost of Generating Electricity. Lastet ned 11.08.2023 fra https://www.iea.org/reports/projected-costs-of-generating-electricity-2020
IEA. (2022). Nuclear Power and Secure Energy Transitions: From today’s challenges to tomorrow’s clean energy systems. Lastet ned 03.08.2023 fra https://www.iea.org/reports/nuclear-power-and-secure-energy-transitions
IPCC (FNs klimapanel). (2022). Climate Change 2022: Mitigation of Climate Change. Working Group III, AR6. Lastet ned 28.04.2023 fra https://www.ipcc.ch/report/ar6/wg3/
IPCC (FNs klimapanel). (2023). AR6 Synthesis Report: Climate Change 2023. Lastet ned 28. april 2023 fra https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-cycle/
Jack, V. & Cooper, C.. (2023, 23. februar). Russian nuclear fuel: The habit Europe just can’t break. Politico. Lastet ned 11.08.2023 fra https://www.politico.eu/article/europe-just-cant-quit-russia-for-nuclear-power/
Krikorian, S. (2019). France’s efficiency in the nuclear fuel cycle: what can oui learn?. IAEA Bulletin (Online), 60(2), 8-9. Lastet ned 01.08.2023 fra https://www.iaea.org/newscenter/news/frances-efficiency-in-the-nuclear-fuel-cycle-what-can-oui-learn
Kushta, J., Paisi, N., Van Der Gon, H. D., & Lelieveld, J. (2021). Disease burden and excess mortality from coal-fired power plant emissions in Europe. Environmental Research Letters, 16(4), 045010. Lastet ned 08.08.23 fra https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1748-9326/abecff/pdf
Lyman, E. (2021). ”Advanced”Isn’t Always Better: Assessing the Safety, Security, and Environmental Impacts of Non-Light-Water Nuclear Reactors. Lastet ned 01.08.2023 fra https://www.nrc.gov/docs/ML2109/ML21097A032.pdf
McCall, C. (2016). Chernobyl disaster 30 years on: lessons not learned. The Lancet, 387(10029), 1707-1708. Lastet ned 02.08.2023 fra https://www.thelancet.com/journals/lancet/article/PIIS0140-6736(16)30304-X/fulltext
NEA. (2023). The Small Modular Reactor Dashboard. Lastet ned 01.08.2023 fra https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_78743/the-nea-small-modular-reactor-dashboard?details=true
NEA. (2023). The Strategic Plan of the Nuclear Energy Agency 2023-2028. Lastet ned 28.07.2023 fra https://www.oecd-nea.org/jcms/pl_64036/the-strategic-plan-of-the-nuclear-energy-agency-2023-2028
NOU 2023:3. (2023). Mer av alt – raskere – Energikommisjonens rapport. Olje- og energidepartementet. Lastet ned 11.08.2023 fra https://www.regjeringen.no/no/dokumenter/nou-2023-3/id2961311/
NVE. (2023). Kostnader for kraftproduksjon. Lastet ned 04.08.2023 fra https://www.nve.no/energi/analyser-og-statistikk/kostnader-for-kraftproduksjon/
Nøland, J.K. (2023). How Nuclear Energy Could Easily Beat Floating Offshore Wind in Norway. Lastet ned 27.07.2023 fra https://jonasnoeland.substack.com/p/how-nuclear-power-could-easily-beat
Patel, S. (2019). Flexible Operation of Nuclear Power Plants Ramps Up. Power Magazine. Lastet ned 04.08.2023 fra https://www.powermag.com/flexible-operation-of-nuclear-power-plants-ramps-up/
Peplow, M. (2006). Special report: counting the dead. Nature, 440(7087), 982-983. Lastet ned 07.08.2023 fra https://www.nature.com/articles/440982a
Ritchie, H. (2020). What are the safest and cleanest sources of energy. Our World in Data, 10. Lastet ned 27.07.2023 fra https://ourworldindata.org/safest-sources-of-energy
Schlissel, D. (2023, 11. januar). Eye-Popping New Cost Estimates Released for NuScale Small Modular Reactor. Institute for Energy Economics and Financial Analysis. Lastet ned 27.07.2023 fra https://ieefa.org/resources/eye-popping-new-cost-estimates-released-nuscale-small-modular-reactor
Sovacool, B. K., & Monyei, C. G. (2021). Positive externalities of decarbonization: quantifying the full potential of avoided deaths and displaced carbon emissions from renewable energy and nuclear power. Environmental Science & Technology, 55(8), 5258-5271.
UNSCEAR (2018). Evaluation of data on thyroid cancer in regions affected by the Chernobyl accident. lastet ned 11.08.2023 fra https://www.unscear.org/docs/publications/2017/Chernobyl_WP_2017.pdf
Wagner, A. (2007). Countering Threats to Nuclear Power Plants. Lastet ned 03.08.2023 fra https://rusi.org/publication/countering-threats-nuclear-power-plants
World Health Organization. (2006). Health effects of the Chernobyl accident and special health care programmes. World Health Organization. Lastet ned 07.08.2023 fra https://www.who.int/publications/i/item/9241594179
World Nuclear News. (2022, 22. desember). NuScale completes standard plant design. Lastet ned 11.08.2023 fra https://world-nuclear-news.org/Articles/NuScale-completes-standard-plant-design
World Nuclear News. (2022, 19. april). Rolls-Royce hopes for UK SMR online by 2029. Lastet ned 11.08.2023 fra https://world-nuclear-news.org/Articles/Rolls-Royce-hopes-for-UK-SMR-online-by-2029
Alle direkte sitater i rapporten er hentet fra intervjuer med kildene som er eller vil bli publisert på energiogklima.no.
kilder til figurene
Figur 1: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, nukleare Sicherheit und Verbraucherschutz (BMUV): Kernspaltung. Lastet ned 01.08.2023 fra https://www.nuklearesicherheit.de/PG294
Figur 2: Omarbeidet fra en original av Steffen Kuntoff (Wikimedia Commons).
Figur 3: IEA (2022).
Figur 4: NEA (2023). The Small Modular Reactor Dashboard.
Figur 5: Ritchie, H. (2020).