kosten kernenergie vs waterstofproductie

[Jan van de Velde]

ik vraag mij af hoe we het gat tussen wat we kunnen doen met zon en wind, en wat we willen (ook 's winters minstens CO₂ neutrale energie) slim kunnen dichten. Ik heb eigenlijk altijd gedacht dat we daarvoor niet zouden ontkomen aan kernenergie, maar ik begin daar gaandeweg aan te gaan twijfelen. Laat ik eerst aan de hand van mijn eigen huishouden uitleggen waarom:

Ik merk op microschaal (mijn eigen huis) dat ik van half februari tot eind oktober mijn eigen elektrisch verbruik (huishouden + EV) voor 95% kan afdekken met veel panelen (er ligt voor een totaalproductie v an 6-6500 kWh/jr) en een kleine thuisaccu (3 kWh, 800 W).

Dat heeft allemaal wel geld gekost, en het is vooral als totaalpakket dat dat rendeert: met veel panelen rijd ik 8 maanden per jaar bijna op eigen stroom (afgezien van langere afstanden, dan snelladen onderweg), en in de nacht doet mijn accu het nachtverbruik.

Investeren in een grotere en snellere accu en ik draai 8+ maanden voor 99+ % eigen stroom. In die maanden lever ik totaal ook 3500 kWh terug.

Als ik alles afschrijf op technische levensduur komt die stroom uit op 5 ct/kWh, op de nuttig gebruikte 10 ct.

Wat ik nu nog zoek is 1000 kWh in de wintermaanden voor huishouden + EV, en ook nog eens graag 1500 kWh voor een warmtepomp om die 400 kuub aardgas die wij nog verstoken te vervangen.

Goed, dat is op kleine schaal, nu macro.

Op grote schaal zijn zonnestroom plus accu-opslag nog goedkoper dan ik dat kan, dus breid dat maar uit. Heel Nederland rijdt nog lang niet elektrisch, en ook 's zomers draaien de gascentrales nog, er moet nog veel gebeuren.
Maar ook nu al zijn er 's zomers net als bij mij thuis regelmatig grote overschotten stroom dus er komt al ruimte voor een inhaalslag. . Dat wordt nog meer, maar net als bij mij thuis moet ook dat wintergat dicht.

In de media wordt kernenergie afgeschilderd als véél te duur. De kWh wordt vergeleken met de stroom uit zon en wind, en ja, dan is kernenergie meerdere keren zo duur. Die vergelijking is niet eerlijk: Die kerncentrale draait nagenoeg op afroep, en dat kunnen we van een zonnepaneel niet zeggen. Alles wat ik zélf aan de productiekant zou kunnen doen voor mijn wintergat wordt brandduur, dan is die panelenstroom helemaal niet meer zo goedkoop want dan heb ik 10 x zo veel nodig als ik nu alheb.

Maar: met overschotten stroom kun je waterstof maken en opslaan Hartstikke nodig om de diverse industrieën CO₂ arm te maken . We kunnen zelfs methaan maken en opslaan, we hebben voor opslag en distributie daarvan een complete infrastructuur liggen. Zelfs voor gebruik om (winter)stroom te produceren is de infrastructuur aanwezig, gascentrales.

Wat ik niet voor elkaar krijg is om eens, al is het maar op een bierviltje, te schatten wat het kost als je NIET investeert in kernenergie, maar dat geld steekt in overschotten zonnestroom, en flexibele plants om die overschotten om te zetten in jaarrond te gebruiken voorraden waterstof en methaan.

Wie kan daar een fatsoenlijke schatting van maken?

[_Ron_]

Interessante denkoefening — ik volg dezelfde vragen al een tijd en kom telkens op een vergelijkbare conclusie, maar van een iets andere kant bekeken.

Laat me je voorbeeld even doortrekken naar het macroschaalplaatje, en meteen mijn (kritische) visie meegeven.

Je stelt terecht dat jouw huishouden van februari tot oktober grotendeels zelfvoorzienend draait op zonne-energie, mede dankzij een thuisaccu. Dat is knap geoptimaliseerd, en op individuele schaal financieel rendabel. Maar het kernprobleem is precies wat je zelf al benoemt: de winter.

Op grote schaal zie ik daarin dezelfde uitdaging, maar met veel grotere implicaties. Niet alleen hebben we in de winter minder zonuren, maar ook een structureel hogere vraag (denk aan verwarming en EV’s die minder efficiënt laden bij kou). Die combinatie van laag aanbod + hoge vraag maakt het wintergat een structureel probleem.

Zon + wind zonder kernenergie?

Zon en wind alleen gaan het niet oplossen, tenzij we op enorme schaal gaan overdimensioneren — denk 5 à 10 keer de huidige opwekcapaciteit, plus opslag op seizoensschaal. En daar zit een gevoelig punt: accu-opslag is niet alleen duur, maar ook niet vrij van milieubelasting. De productie van batterijen vraagt veel grondstoffen (zoals lithium, kobalt) en energie. Op wereldschaal zou de vraag naar accu's gigantisch zijn als we die als structurele oplossing inzetten voor langere energietekorten.

Dan rest ons power-to-gas (waterstof of synthetisch methaan). De technologie bestaat, maar het rendement blijft beperkt:

Elektrolyse: 65–70% efficiëntie

Compressie/opslag/transport: nog eens verliezen

Terug omzetten in elektriciteit (via gasturbine): 30–40% efficiëntie

Het totaalrendement is dus pakweg 20–25%. Voor elke 1 kWh die je in de winter wil gebruiken, moet je er in de zomer minstens 4 à 5 opwekken.

En dan hebben we het nog niet over de kosten van die installaties, de infrastructuur, én het feit dat je zware overproductie moet hebben die maandenlang stilstaat of onderbenut is. Dat maakt het economisch zeer zwaar om zonder kernenergie een stabiel net te draaien.

En kernenergie dan?

Ik ben geen onvoorwaardelijk voorstander van kernenergie, maar ik zie het als een realistisch en noodzakelijk puzzelstuk. Niet omdat het de goedkoopste stroom levert (integendeel), maar omdat het stabiliteit en CO₂-arme baseload biedt.

Je opmerking klopt niet: kerncentrales zijn niet “op afroep” zoals gascentrales. Ze moduleren traag en mogen dit slechts een beperkt aantal keer per jaar. Maar ze zijn ideaal als constante onderlaag in een mix met zon en wind. En zolang we nog structureel gascentrales nodig hebben — ook in de zomer — is het voorbarig om kernenergie af te schrijven.

Het alternatief — alles inzetten op zon, wind en opslag — lijkt op papier mogelijk, maar is in de praktijk extreem duur, inefficiënt en technisch complex. En dat is zonder te spreken over de enorme materiaalimpact, ruimtebeslag, en nood aan netverzwaring.

Mijn visie op een realistisch energiesysteem:

Constante kernenergie als betrouwbare basis

Zon en wind zo veel mogelijk benutten waar het kan

Zomeroverschotten inzetten voor waterstofproductie (en eventueel methaan of warmte)

Flexibele gascentrales als back-up, idealiter op groene moleculen

Geen perfect scenario, maar wel haalbaar — technologisch, economisch én maatschappelijk.

[Jan van de Velde]

Terug omzetten in elektriciteit (via gasturbine): 30–40% efficiëntie

dat is een onderschatting, een STEG doet dat met 50-60% (die 60 als hij op vollast kan draaien)

Maar ja, blijft overeind dat we de zomerproductie fors moeten overdimensioneren om voldoende te kunnen "sparen" voor de winter. Maar ook: ook zonder nuttig gebruik van de zomeroverschotten betekent overdimensioneren dat het gat in de winter ook kleiner wordt. Met 5 keer zoveel panelen als ik nu al heb en een 20 kWh accu vul ik ook de grootste gaten in de afgelopen december voor huishouden+EV met gemak. Erg realistisch is dat niet, want ik heb nu een kleine 50 m² panelen liggen en hangen (veelal ouder, en met ongunstige ligging) en voor die extra 200 m² zou ik heel mijn tuin moeten afdekken. Maar toen

Maar mijn huidige 3500 kWh overschot met 30% heen-en-weer rendement omzetten in elektra-methaan-elektra zou dat gat nu al geheel afdekken.

Dat een centrale stil staat vind ik niet het grootste probleem. Pak het voorbeeld van de (biet)suikerfabriek, die draait ook maar 5 maanden per jaar. Dat zit in de prijs van de suiker inbegrepen. Zoiets moet voor de stroom onvermijdelijk ook. Gaan we dus die kerncentrales op "must run" inschakelen vanwege de kWh-kosten zijn we ook verkeerd bezig. Doel moet zijn voldoende en CO2-vrije stroom.

alles inzetten op zon, wind en opslag — lijkt op papier mogelijk, maar is in de praktijk extreem duur,

stel ik weer de vraag: HOE duur?
Voor kerncentrales is dat redelijk bekend al valt het niet mee om daar de kennelijk onvermijdelijke politieke kleuring uit te halen, hoogste en laagste schattingen verschillen een factor 4 !!. Maar nu zo'n methaanfabriek o.i.d. met alles wat daarbij hoort om een zomer te kunnen draaien? We zullen toch moeten betalen voor onze toekomst.

[_Ron_]

Even een belangrijke correctie m.b.t. de opmerking over kerncentrales op "must run": het is een misvatting dat ze per se continu draaien vanwege de kWh-kosten. De realiteit is dat het “must run”-karakter van kerncentrales vooral voortkomt uit veiligheids- en ontwerptechnische overwegingen — níet omdat de stroom anders “te duur” zou worden.

Kerncentrales kunnen technisch wel moduleren (bijvoorbeeld tussen 50% en 100% van het vermogen), maar dat gebeurt beperkt, en wel om de volgende reden:

1. Veiligheid & reactorstabiliteit: De primaire reden waarom kerncentrales doorgaans continu draaien is dat ze zijn ontworpen voor stabiel, langdurig vermogen. Veelvuldig op- en afregelen verstoort de thermische en neutronische balans in de reactor, wat de veiligheid en voorspelbaarheid onder druk kan zetten. Het verhoogt de complexiteit van de reactorregeling, en daarmee ook de kans op fouten. Daarom is modulatie technisch mogelijk, maar operationeel vaak beperkt tot specifieke situaties.

2. Beperkt modulatievenster: Zelfs als modulatie wordt toegepast, kan dat maar binnen nauwe marges en met beperkte frequentie. Het is geen technologie waarmee je dagelijks het aanbod aan wind en zon kunt balanceren — daarvoor zijn gascentrales of batterijen veel geschikter.

3. Baseload, geen regelvermogen: Kerncentrales zijn ontworpen en gecertificeerd als baseload-voorziening: stabiel, voorspelbaar en CO₂-arm vermogen als onderlaag in een energiesysteem. Moduleren zou in sommige gevallen ook extra slijtage veroorzaken, maar dat is ondergeschikt aan de primaire veiligheidsargumentatie.



Wat betreft je vraag: hoe duur is het alternatief?
Helaas is dat een lastige. Voor kernenergie bestaan er in elk geval kostenramingen, maar voor een compleet systeem gebaseerd op overproductie van zon/wind + elektrolyse + methanisering + seizoensopslag + aangepaste gascentrales zijn integrale kostencurves nog schaars.

Wat we wél weten: het totale rendement van die keten ligt grofweg rond de 20–25%. Dus om in de winter 1 kWh stroom terug te krijgen, moet je er in de zomer 4 à 5 kWh opwekken. Je hebt dus:

4–5 keer zoveel opwekcapaciteit nodig

een grootschalige conversie- en opslaginfrastructuur

én back-upcentrales die maanden stilstaan

Dat maakt het systeem niet alleen technisch complex, maar vermoedelijk ook aanzienlijk duurder dan kernenergie op vergelijkbare schaal. Hoeveel precies? Moeilijk te zeggen zonder complete systeemmodellen, maar grove schattingen uit scenarioanalyses komen uit op een meerprijs van enkele tientallen tot mogelijk honderden euro’s per vermeden ton CO₂, afhankelijk van schaal, technologieprijs en netkosten.

Kortom: het kán — maar het alternatief is niet gratis, en verdient dus dezelfde mate van kritische financiële toetsing als kernenergie.