Ydinvoimalla on tärkeä rooli autettaessa Yhdistynyttä kuningaskuntaa ja maailmaa saavuttamaan CO2-nettonollapäästöt vuoteen 2050 mennessä. Kaikki tärkeimmät poliittiset puolueet, mukaan lukien Englannin ja Walesin vihreä puolue, sisällyttävät jonkin verran ydinvoimaa kertoessaan manifesteissaan, kuinka ne pyrkivät saavuttamaan kasvihuonekaasujen nollanettopäästöt energiahuollossa vuoteen 2050 mennessä tai aikaisemmin.
Keskustelu on kuitenkin polarisoitunut ydinvoiman kannattajien ja vastustajien välillä. Päätavoitteemme on pyrkiä käsittelemään ydinvoiman eri hyviä ja huonoja puolia objektiivisesti ja tosiasioihin perustuvalla tavalla. Myönnämme, että tätä kysymystä ei ratkaista pelkästään tieteellisten tosiasioiden perusteella, koska myös poliittisilla ja taloudellisilla argumenteilla on merkittävä painoarvo.
Ydinvoimasta ja uusiutuvista energialähteistä keskusteltaessa on otettava huomioon useita tekijöitä. Tärkeimmät ovat:
Tuhlata
Ydinvoima on erittäin keskittynyt ja luotettava energiamuoto, joka tuottaa rajallisia määriä jätettä. Toisin kuin muut jätevirrat – sekä energia-alalla että teollisuudessa yleensä – siviilikäyttöön tarkoitetun ydinvoiman jäte käsitellään, pakataan, varastoidaan ja joissakin tapauksissa kierrätetään huolellisesti polttoaineen tuottamiseksi. Ydinjätteen turvallinen huolto, kierrätys ja/tai loppusijoitus on ongelma, joka on ajan mittaan teknisesti ratkaistu – vain poliittinen ja julkinen hyväksyttävyys ei ole sitä tehnyt.
Kustannus
Ydinvoimalan rakentamiseen liittyy erittäin suuria pääomakustannuksia. Todelliset käyttökustannukset ovat hyvin alhaiset. Polttoaineen hinta on minimaalinen. Käytöstäpoisto on pitkä prosessi, joka on myös kallista. Nykyään kaikki nämä kustannukset otetaan huomioon, kun uutta laitosta suunnitellaan. Laitoksen kokonaiskustannukset vaikuttavat sen tuottaman sähkön kustannuksiin.
Kun Yhdistyneen kuningaskunnan Hinkley Point C otettiin käyttöön, sen omistaja (EDF) sai sähköstään taatun kiinteän hinnan, joka oli 92,50 puntaa megawattitunnilta (MWh), joka oli säädettävissä inflaatiovauhtiin. Olet ehkä kuullut lauseen "toteutushinta" – se on taattu kiinteä hinta. Tämä sopimus ajoitettiin kestämään rakennusaikana ja sitä seuraavat 35 vuotta (laitoksen ennustetaan kestävän vähintään 60 vuotta). Kun tämä sopimus tehtiin, oli valtava meteli siitä, että lakkohinta oli niin korkea. Se mainittiin usein todisteena siitä, että ydinenergia oli liian kallista. Silti vuoden 2021 loppua kohti energian tukkuhinnat nousivat 2 000 puntaan megawattitunnilta. Mikä tekisi ydinenergiasta uskomattoman halpaa.
Maa-/merijalanjälki
Ydinvoiman energiatiheys on 50 000 kW/kg uraania. Vertailun vuoksi tuuli- ja aurinkoenergia on paljon hajanaisempaa, ja tiheydet ovat vain 2–3 W neliömetriä kohti (W/ m2) ja 100 W neliömetriä kohti, ja biomassa vain noin 0,5 W neliömetriä kohti NW Europessa2. Näin ollen ydinvoima vie paljon vähemmän maata kuin tuuli-, aurinko- tai biomassaenergialähteet tarvitsevat saman tai suuremman määrän sähkön tuottamiseen. Nämä eivät tietenkään ole samankaltaisia vertailuja, koska kilogrammat ja neliömetrit eivät mittaa samoja asioita.
Todellisen maailman kirjekuoren takana olevan esimerkin avulla Yhdistynyt kuningaskunta rakentaa parhaillaan uutta ydinvoimalaa Hinkley Point C:hen, joka pystyy tuottamaan 3 260 MW sähköä 175 hehtaarin maa-alueelta. Yhdistyneessä kuningaskunnassa tai sen ulkopuolella ei ole tuulipuistoa, jolla olisi läheskään tällaista kapasiteettia. Tätä kirjoitettaessa Ison-Britannian suurin suunniteltu (meri)tuulipuisto on nimeltään Hornsea Project One ja sen kapasiteetti on 1 218 MW – se on myös maailman suurin tuulipuisto! Sen pinta-ala on 407 neliökilometriä. Se on tuulivoiman kannalta suotuisin esimerkki todellisesta maailmasta, koska merituulivoimaa pidetään paljon tehokkaampana energian keräämisessä kuin maatuulivoimaa.
1 neliökilometri = 100 hehtaaria. Tämä tarkoittaa siis sitä, että Hornsea Project One vie merellä 40 700 hehtaaria. Kapasiteetin jakaminen jalanjäljellä antaa meille tuotetun megawatin määrän pinta-alayksikköä kohti.
Hinkley Point C: 3 260 MW ÷ 175 hehtaaria = 18,86 MW hehtaaria kohti
Hornsea Project One: 1 218 MW ÷ 40 700 hehtaaria = 0,03 MW hehtaaria kohden
Toisin sanoen paras esimerkki tuulivoimasta vaatii 629-kertaisen jalanjäljen, jonka ydinvoimala ottaa tuottaakseen saman määrän sähköä.
Sekä ydinvoima että tuuli ovat raaka-aineidensa osalta riippuvaisia kaivannaisteollisuudesta; Siksi asiaankuuluvien kaivos- ja merenkulkutoimintojen fyysinen jalanjälki on jätetty pois tässä vertailussa.
Kapasiteetin tekijä
On tärkeää ymmärtää ero tyyppikilven kapasiteetin ja kapasiteettikertoimen välillä. Tyyppikilven kapasiteetti antaa suurimman mahdollisen sähkön, joka voitaisiin tuottaa, jos voimalaitos tuottaisi sähköä koko ajan. Jos esimerkiksi 1 GW:n tyyppikilven voimalaitos tuottaisi sähköä 24 tuntia vuorokaudessa vuoden ajan, se tuottaisi 1 x 24 x 365 = 8 760 GWh/vuosi. Mikään voimalaitos ei kuitenkaan tuota sähköä koko ajan. Voimalaitoksen vuoden aikana tuottaman todellisen tehon suhdetta teoreettiseen maksimiin kutsutaan kapasiteettikertoimeksi (CF). Sukupolvien III ja IV ydinreaktoreissa voidaan saavuttaa yli 80 prosentin CF-arvo. Tuulipuistojen osalta kirjataan 30–40 prosentin CF:t, kun taas aurinkoenergian (PV) CF:t noin 10–15 prosenttia ovat normi Yhdistyneessä kuningaskunnassa. On selvää, että tuuli- ja aurinkovoimaa koskevat koheesiorahastot ovat leveysasteen, topografian ja ilmaston vuoksi hyvin riippuvaisia maasta, jossa ne sijaitsevat. Yhdistyneessä kuningaskunnassa tuuli on hyvä energialähde, erityisesti merellä. Aurinkoenergian CF:itä on vähemmän Pohjois-Euroopassa kuin niillä maailman alueilla, joilla keskimääräinen auringonpaiste on korkeampi. Vertaa esimerkiksi Lontooseen laskevan auringonvalon keskimääräistä tehoa (109 W/m2) Kairon lukuun (237 W/m2).
Käyttöikä
Toisen sukupolven ydinvoimalat (suurin osa nykyisistä ydinvoimaloista maailmanlaajuisesti) suunniteltiin tyypillisesti siten, että niiden käyttöikä oli aluksi 40 vuotta, mutta monia niistä voidaan pidentää 50 tai 60 vuoteen. Iii- ja IV-sukupolven ydinvoimaloiden käyttöikä on 60–80 vuotta. Tuulen (sekä maalla että merellä) ja aurinkoenergian käyttöikä on noin 25-30 vuotta.
Ajoittaisuus ja varastointi
Sekä tuuli- että aurinkovoiman tapauksessa on oltava taloudellisesti käytännöllinen tapa varastoida runsaan tuulen ja auringonpaisteen aikana tuotettu ylimääräinen energia. Tällä hetkellä ei ole saatavilla ruudukon mittakaavan tallennusratkaisua tämän tehtävän täyttämiseksi. Emme epäile, etteikö tämä ratkeaisi ajoissa, ja mielenkiintoisia ratkaisuja on varmasti esitetty, mutta aikataulut mielekkäälle laajamittaiselle käyttöönotolle ovat epämääräisiä.
Hyväksyttävyys
On kiistatonta, että uusien ydinvoimaloiden rakentamista koskevia ehdotuksia vastustetaan usein – ei aina lähimpänä asuvien toimesta. Vähähiilisten energiahankkeiden julkinen ja yhteisöllinen vastustus ei kuitenkaan rajoitu ydinvoimaan. Esimerkiksi Suffolkissa - jossa aktivistit vastustavat tällä hetkellä ehdotettua 3.2 GW: n ydinvoimalan rakentamista Sizewelliin, on myös yhteisöryhmä, joka vastustaa sähköaseman rakentamista ehdotetusta merituulivoimahankkeesta tuotetun sähkön tuomiseksi maihin: East Anglia One North (EA1N) ja East Anglia Two (EA2) merituulipuistot (joiden yhteenlaskettu kapasiteetti on jopa 1700 MW). Samoin jotkut vihreät ryhmät ovat ilmaisseet huolensa siitä, että Cleve Hallin aurinkopuiston lähes 900 hehtaarin kehitys voi vahingoittaa alueen luonnonympäristöä, osittain energian varastointijärjestelmän materiaalin ympäristövaikutusten vuoksi. Niinpä meillä oli epätavallinen spektaakkeli paikallisesta vihreästä puolueesta, Englannin maaseudun kampanjasta ja Greenpeacesta, jotka vastustivat Cleve Hallin aurinkopuistoehdotusta, ja Maan ystävät tukivat sitä.
Merkittävät ja arvostetut ympäristönsuojelijat tukevat ydinenergian käyttöä vähähiilisen energian lähteenä, mukaan lukien Mark Lynas, James Lovelock, George Monbiot ja tohtori James Hansen.
Osallistujien
1. Duncan Roy, Lewesin vihreä puolue
2. Peter Vaughan, Itä-Devonin vihreä puolue
3. Mark Yelland, Brightonin ja Hoven vihreä puolue