Energiekroniek
I
De energie-analyse
voor de kernenergie
DR. H. J. BLAAUW*
Inleiding
In de discussie over (kern)energie die
in ons land wordt gevoerd, is vrij recent
opnieuw de energie-analyse te berde gebracht. Dat gebeurde bij het verschijnen
van het boek Tussen kernenergie en
kolen. Een analyse van ir. J. W. Storm
van Leeuwen 1). In het boek is onder
meer een analyse gemaakt van de energetische aspecten van de omzetting van
verbrandingsenergie uit aardgas, olie en
kolen, en van kernsplijtingsenergie in
elektrische energie. De auteur komt
daarbij tot de slotsom dat bij de toepassing van kernenergie er meer energie
nodig is voor de instandhouding van de
splijtstofkringloop — dat is de verzameling van alle processen die de splijtstof
moet doorlopen (van winning, verrijking,
splijting tot en met afvalberging) — dan
een kerncentrale kan leveren.
Deze conclusie staat lijnrecht tegenover de gevestigde opvatting, dat bij
elektriciteitsopwekking met behulp van
kerncentrales er juist betrekkelijk weinig
energie nodig is voor de splijtstofkringloop. Bij een kritische studie op het
Ministerie van Economische Zaken 2)
over het genoemde boek zijn gerede
twijfels gerezen ten aanzien van de
argumenten van Storm van Leeuwen en
de daaraan opgehangen bewering.
Belangrijke punten van kritiek die in het
754
rapport van het ministerie worden genoemd, betreffen de berekeningen van
de hoeveelheden energie die moeten
worden aangewend bij de winning en
zuivering van het uraniumerts, de bouw
en ontmanteling van de kerncentrale en
de verwerking en berging van het radioactieve afval. Wat betreft ertswinning
en afvalverwerking zijn de hoeveelheden
erts en afval zeer discutabel. Voor de
bouw en ontmanteling van de centrale
blijkt de methode van berekening die
door Storm van Leeuwen wordt gehanteerd aanvechtbaar.
In dit artikel wordt op de methoden
voor de schattingen van het energiegebruik bij de bouw van een kerncentrale
ingegaan, zoals die in een aantal publikaties zijn gehanteerd. Opvallend is dat
bij al die methoden gebruik wordt gemaakt van factoren voor omrekeningen
van geld naar energie. Het lijkt daarom
zinvol een vergelijking van die methoden
aan een economischgeorienteerd publiek
voor te leggen.
Energie-analyse
De grondslag van de diverse methoden is te vinden in de energie-analyse.
Onder energie-analyse (voorheen ook
wel ,,energy accounting” genoemd)
wordt verstaan de bepaling van de energie, waarop beslag wordt gelegd in het
produktieproces van een goed of een
dienst, binnen het kader van een aantal
afspraken, en/of de toepassing van de
aldus verkregen informatie 3). De afspraken waarop in deze definitie wordt gedoeld, zijn in hoofdzaak fysisch vanaard.
De meest belangrijke is de scheiding van
energie in elektrische energie (e) en nietelektrische (veelal thermische) energie (t).
Elektrische energie is een hoogwaardige
vorm van energie, omdat zij voornamelijk wordt verkregen door omzetting uit
thermische energie. Het omzettingsrendement is betrekkelijk laag (niet meer
dan zo’n 40%) maar de gebruiksmogelijkheden van elektrische energie zijn
veel ruimer dan die van thermische
energie.
Hoe bepaalt men de energie die in
een produktieproces wordt gebruikt?
Gewoonlijk kan men een drietal categorieen aangeven voor de bepaling van
die energie. De eerste categoric is eenvoudig te doorgronden: de energie die
direct aan het proces moet worden toegevoerd. Te denken is aan bij voorbeeld
de hoeveelheid energie in de benzine
voor een motor die in het proces wordt
gebruikt, of de elektrische energie voor
het proces die kan worden afgelezen van
een kWh-meter. De tweede categorie
betreft de materialen voor het proces.
Ter bepaling van de gedachten: zwavelzuur wordt aangewend bij de extractie
van uranium uit ruw uraniumerts. De
bereiding van het zwavelzuur is een chemisch proces dat ten dele voor het proces zelf, ten dele voor de vervaardiging
van de benodigde apparaten e.d. energie
verbruikt. Die hoeveelheid energie moet
men toerekenen aan het te produceren
goed, in dit voorbeeld uranium. Men
spreekt dan van indirecte energie voor
het produktieproces. Ook de derde categorie betreft indirecte energie. In deze
categorie worden de hoeveelheden energie ondergebracht die worden aangewend voor de constructie van gebouwen,
machines, gereedschappen e.d. Daarbij
wordt nog een onderverdeling gehanteerd naar energie die direct nodig is
voor die constructie, en energie die in
de procesmaterialen bij de constructie is
ge’investeerd. De bepaling van de energie
uit de eerste categorie is simpel, maar
uit de twee andere categorieen ingewikkeld. Immers, in het voorbeeld van het
zwavelzuur kan men stellen, dat de benodigde chemische apparaten in een
speciale fabriek worden vervaardigd.
Die vervaardiging vergt niet alleen
directe energie, maar ook de bouw van
de fabriek heeft energie gekost die aan
de apparaten moet worden toegekend.
Voor de bouw van de fabriek heeft men
beton nodig die bij bereiding ook weer
energie kost enz. Aldus kan men ketens
opbouwen waarvan per schakel het energiegebruik moet worden vastgesteld om
tot de bepaling van de totale energie
voor het uiteindelijke produktieproces
te komen. Het is daarbij wel te verwachten, dat hoe verder men in de keten
van de eerste schakel, het hoofdproces,
teruggaat, men steeds minder energie
vindt die kan worden toegerekend aan
het hoofdproces. Denkt men bij voor-
*De auteur is verbonden aan het Directo-
raat-Generaal voor Energie van het Ministe-
rie van Economische Zaken.
1) J. W. Storm van Leeuwen, Tussen kernenergie en kolen. Een analyse, Ekologische
Uitgeverij/Intermediair Bibliotheek, Amster-
dam, 1980.
2) Ministerie van Economische Zaken, Com-
mentaar op het boek „ Tussen Kernenergie
en Kolen. Een Analyse” van ir. J. W. Storm
van Leeuwen, VGravenhage, 1981.
3) Zie M. Slesser, in: Proceedings of the 9th
International TNO Conference, Rotterdam,
1976.
beeld weer aan dat zwavelzuur, dan is het
duidelijk dat bij meer afnemers van dat
zuur het energiegebruik voor vervaardiging van de chemische apparaten over
die afnemers moet worden gespreid.
Het belang van energie-analyse is, dat
er inzicht ontstaat in de structuur van
het totale energiegebruik bij het betreffende produktieproces. Met dat inzicht
kan men een energetische evaluatie uit-
voeren van energie-besparingsmaatregelen en van toe te passen technologieen.
Ook kan men onderzoeken wat de mogelijkheden zijn — vanuit energetisch oogpunt — voor substituties van materialen
en energie en van ,,recycling” van artikelen. Men kan berekeningen maken
over de korte-termijnelasticiteiten voor
brandstofkosten en voorspellingen doen
over behoefte aan energie op middellange termijn bij toeleverende bedrijven.
Verder kan men uit de energie-analyse
fysische grenzen afleiden voor economische activiteiten. Deze mogelijkheden
geven de energie-analyse een plaats
naast economsiche analyses.
Een bijzondere betekenis krijgt de
energie-analyse, als het te produceren
goed elektrische energie is. Dan is een
directe vergelijking van de opbrengst aan
elektrische energie met het totale energiegebruik mogelijk. Zo’n afweging kan
aangeven of het proces van opwekking
van elektrische energie uit bij voorbeeld
kernenergie, verbranding van aardgas
e.d. energetisch rendabel is. Dat wil zeg-
gen, als er meer energie wordt gebruikt
voor de opwekking dan er uitkomt, is
sprake van energievernietiging en dat
zou een grond kunnen zijn om het opwekkingsproces af te wijzen (uiteraard
spelen ook andere argumenten — bij
voorbeeld economische en milieutech-
nische — daarbij een rol). Hier zal verder alleen over opwekking van elektri-
citeit worden gesproken.
Model voor de energie-analyse
Zoals in het voorafgaande al is gesteld, is de bepaling van het totale
energiegebruik voor een produktieproces complex. Dat geldt zeker ook
voor de elektriciteitsopwekking. Men
denke alleen al aan een ingewikkeld
produkt als de elektriciteitscentrale.
Een model dat is ontwikkeld voor de berekening van het energiegebruik, sluit
Tabel 1. Energiekosten voor de bouw van een 1.000 M W(e)-kerncentrale met
een drukwaterreactor
Koslen
Industrie’le indefing a)
in mln $
Stone & Clay Mining, Quarry …………….
New Construction, Residential . . . . . . . . . . . . . . .
New Construction. Highway . . . . . . . . . . . . . . . . .
New Construction. Other . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Maintenance & Repair Constr. . . . . . . . . . . . . . . .
Floor Coverings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wood Structures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wood Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metal Office Furniture . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metal Partitions & Fixtures . . . . . . . . . . . . . . . . .
Furniture & Fixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Misc. Chemical Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Paints & Allied Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Petroleum Refining . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Glass Containers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Concrete Blocks & Brick . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Gaskets* Insulation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Non-Metallic Mineral Products . . . . . . . . . . . . . . .
Primary Metal Products . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metal Cans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Plumbing Fittings & Brass . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Heating Equip (non-electrical) . . . . . . . . . . . . . . . .
Fabricated Structural Steel . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Metal doors, sash & trim . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fabricated Plate Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Sheet Metal Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Architectural Metal Work . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Misc. Fabricated Wire Products . . . . . . . . . . . . . .
Pipe, Valves & Fittings . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Fabricated Metal Products . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Steam Engines & Turbines . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Internal Combustion Engines . . . . . . . . . . . . . . . .
Construction Machinery’ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Elevators & Moving Stairways . . . . . . . . . . . . . . .
Conveyors & Conveying Equip. . . . . . . . . . . . . . .
Hoists, Cranes & Monorails . . . . . . . . . . . . . . . . .
Special Dies & Tools . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Special Industry Machinery . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Pumps & Compressors . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Blowers & Fans . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Power Transmission Equip. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
General Industrial Machinery . . . . . . . . . . . . . . . .
Computers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Refrigeration Machinery . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electric Measuring Instruments . . . . . . . . . . . . . .
Transformers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Switchgears & Switchboards . . . . . . . . . . . . . . . . .
Motors & Generators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Industrial Controls . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electrical Industrial Appar. . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Lighting Fixtures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Wiring Devices . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Telephone & Telegraph . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Storage Batteries . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Electrical Equipment . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Railroads* RR Cars . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Engineering & Scientific Instr. . . . . . . . . . . . . . . .
Misc. Manufactures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Water & Sanitary Services . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Misc. Business Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Misc. Professional Services . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Educational Services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Other non-energy expenses {such as Land) . . . . .
kernenergie e.d.) moet leveren aan de economic opdat een bepaalde bedrijfsklasse
een eenheidshoeveelheid produkt (veelal per gulden, dollar enz.) levert voor
finaal gebruik. Door het gebruik van
indirecte energiegebruik automatisch
meegenomen. In formulevorm zou men
dan kunnen schrijven:
v — v
A — 2.
e Y
c,, i.
deen 6). De essentie van dat model is de
berekening van ,,energiecoefficienten:
elektriciteitsopwekking met oliestook,
ESB 5-8-1981
0,6233
0,0209
0,0005
0,2786
0,0094
0,0041
0,0007
0,0082
0,2777
0,0850
0.0052
0,0034
0.5039
0,1159
0,0034
0.5141
0,1177
0,0401
0.2489
2,3892
0,0251
0,2703
0,0596
0,0059
0,0758
2,1644
67,861
0,5750
4.1999
0,0598
0,5223
0,0047
0,0082
79,484
0,0737
56,130
0,0032
0,0533
0,4792
0,2031
0,0648
0,2456
0,0488
0,0051
88,781
63,569
77,036
62,511
68,594
61,400
66,743
69,962
65,872
28,943
67,472
40,361
0.0016
85,427
51,418
68,908
40,743
74,304
80,781
78,293
45,133
79,982
0,0558
0,0775
65,061
116,583
43,326
71,567
122,960
33,799
27.988
52,497
0,0610
0,1920
0,0724
0.0880
0,3512
0,0038
0,0024
0,0009
0,1358
0,1074
0,0007
0,1678
0,0913
0,6647
0,0262
Y:: de totale produktie (in geld), die
door bedrijfsklasse j wordt geleverd
voor eindverbruik;
ey: de energiecoefficient;
N: enz. het aantal onderscheiden be-
drijfsklassen.
4) Ch. T. Rombough en B. V. Koen, The
Tola! Energy Investment in Nuclear Power
Plants, Technical Report ESL-31, Energy
N
dergelijke matrix opgesteld door Heren-
de verhouding van de totale produktie die
een energiebedrijfsklasse (bij voorbeeld
0,2509
0.0095
0,0251
a) Terwille van de duidelijkheid is de Amerikaanse nomenclatuur aangehouden.
b) I MJ = I0« J; I PJ = 10″ J; I MJ = 0,2733 kWh.
deze energiecoefficienten wordt ook het
input-outputmatrix. Voor de VS is een
77,724
96,961
Energieverbruik b)
inPJ
16,7840
economische wetenschappen wordt ge-
Met name hebben Rombough en Koen
4), en Rotty en anderen 5) dit model
uitgewerkt en toegepast. Zij hebben
daarbij gebruik gemaakt van de energie-
99,309
63,479
103,826
75,114
70,741
83,624
49,603
55,730
81,623
87,789
69,882
301,233
148,951
207,280
171,865
125,331
83,583
68,523
129,990
144,377
82,492
77,475
130,053
115,845
121,863
121,157
149,489
152,461
2.5265
0.1500
0.2420
8.2975
0.2957
0.0060
5.6173
0,1690
0.0500
0.0085
0.1169
0.9220
0.5709
0.0025
0.0020
4,0202
1.3865
0,0050
3,9548
0,8150
0,4855
3.2125
18,3710
0.2170
2,2181
0,4920
0.0396
0,4975
27,8474
5,9298
47,3070
0,9400
6.7800
0.0750
0,1206
0,9267
0,0571
0.7765
7,8049
3.0433
0.9267
3.7290
1.6847
0.0750
0.0400
0.6537
1,5076
0,8845
4,7130
0,9750
1,0890
4,4860
0,0850
0,0300
0,0140
1,1650
2,4800
0,0100
1.3650
2,7000
23.7500
0.5000
2.2350
aan bij het input-outputmodel dat in de
hanteerd bij de Nationale Rekeningen.
Energiecoeffkient b)
in MJ/S
waarbij
X-: de totale energieproduktie in de
energiebedrijfsklasse i (uitgedrukt
in J);
Systems Laboratory, Coll. of Engineering,
Univ. of Texas, Austin, 1974.
5) R. M. Rotty e.a., Net Energy from Nuclear
Power, Report IEA-75-3, Institute for Energy
Analysis, Oak Ridge Associated Universities,
1975.
6) R. A. Herendeen, An Energy InputOutput Matrix for the United Slates. 1963,
User’s Guide, Center for Advancec Computation, Univ. of Illinois, CAC Doc. nr. 69,
Urbana, 1973.
755
Voor een korte schets van de wiskun-
vraag of die indeling — voor macro-
van de bouwkoslen juisl mel het oog op
dige achtergrond wordt verwezen naar
economische berekeningen wellichl opli-
de toegevoegde waarde.
de appendix. De zin van deze formule
kan worden toegelicht aan de hand van
maal — wel de besle is voor de energieanalyse. Ten Iweede kan een bedrijfsklasse een breed scala van goederen produceren, zodat middeling over die bedrijfsklasse kwestieus kan zijn. Zo omval
de produklie van de bedrijfsklasse ,,che-
label 1 die in het werk van Rombough
en Koen is vermeld. Deze label beval voor
de Amerikaanse situalie de produklen
die voor de bouw en inrichling van van
een kerncenlrale van 1.000 MW(e) nodig
mische induslrie elc.” (bedrijfsklasse 13
zijn. De hoeveelheden van die produkten
worden gemelen in dollars (iweede kokolom) worden uil de inpul-oulputmalrix berekend en dienen dan voor omrekening naar energiegebruik (vierde
in 1978) produklen die ook qua energiegebruik ver uileenlopen (zie label 1, de
posten ,,misc. chemical products”, ,,paints
& allied producls”, ,,pelroleum refining”).
Hel is le verwachlen, dat voor een complex produkl, zoals een kerncenlrale, deze
kolom).
van Leeuwen loegepasl. Hij rekenl mel
een energiecoefficienl (namelijk de verhouding van TVB lol BNP) de lolale
bouwkoslen van een 1.000 MW(e)-kerncenlrale om in energieverbruik. In hel
lichl van hel voorgaande is duidelijk, dat
Storm van Leeuwen bij gebruik van zowel die ene energiecoefficienl als de
lolale bouwkoslen de loegevoegde waarde meeneeml. Hel is dan ook niel verwonderlijk, dal hij een faclor drie a vier
bezwaren van weinig belang zijn vanwege
” Hel grole voordeel van hel gebruik
van dil model zil in hel verband mel hel
De meesl verregaande vereenvoudi-
ging van hel model wordl door Slorm
slalislische uilmiddeling over vele onder-
lom). De energiecoefficie’nlen (derde
economische inpui-oulputmodel. Veel
economische gegevens zijn voorhanden
en belrekkelijk gemakkelijk bruikbaar.
Bovendien is de begripsvorming len aanzien van hel energieberekeningsmodel
vanwege dal verband eenvoudig. Mel
name de disaggregalie van energieverbruik over bedrijfsklassen geefl de mogelijkheid op juisle wijze het vaak laslig
te iraceren indirecle energiegebruik le
bepalen. Een ander belangrijk punl,
dal verderop nog zal worden aangeroerd, is dal in hel inpul-oulpulmodel
voor de Nalionale Rekeningen hel verbruik in de diverse bedrijfsklassen cenIraal slaal. De loegevoegde waarde wordl
niel in de iransaclies lussen bedrijfsklassen meegenomen. Nu beslaat die
loegevoegde waarde veelal voornamelijk
uit lonen en renle. Die lonen en renle
hebben (vrij wel) niels mel energiegebruik
le maken. Voor renle is dal direcl duidelijk, maar voor lonen is hel volgende sommelje illuslralief (zie voelnool ‘4). Een
mens die zware lichamelijke arbeid verrichl, leverl in een werkdag van 12 uren
ongeveer 1 kWh aan energie. Hij consumeerl daarvoor voedsel dal circa 3,5 k Wh
(per dag) verlegenwoordigl. Maar gemiddeld consumeerl hij dagelijks zo’n
175 kWh aan energie (dit geldl voor in
Nederland; in de VS is dil ca. 290 kWh) in
andere vorm dan voedsel. Immers, voor
1976 was hel lolaal binnenlands energieverbruik (TVB) ongeveer 65.000 kWh
per jaar per hoofd van de bevolking 7).
De menselijke inbreng is len opzichle van
die 175 kWh zeer gering: 0,6%. En dat
,geldl alleen dan als zware lichamelijke
arbeid wordl verrichl. Een gemiddelde
over de gehele bevolking is moeilijk le
geven, maar zal ruim onder deze 0,6%
liggen. Bij berekening van hel energieverbruik voor produktieprocessen, en
dus ook voor de bouw van een kerncenlrale, kan de menselijke energie gevoeglijk builen beschouwing blijven.
Er kleven uileraard ook bezwaren aan
hel model. Die bezwaren wijken niel af
van die van hel inpul-oulpulmodel in de
economische welenschappen en betreffen in hoofdzaak hel globale karakter
van hel model. Ten eersle is de indeling
in bedrijfsklassen niel eenduidig: er beslaat een zekere vrijheid voor die indeling. Daarbij is hel overigens ook de
756
hoger uilkoml dan Rombough, Rolty en
Kistemaker. De waarde die aan de cal-
delen.
culalie van Slorm van Leeuwen moel
Een inleressanle verkorte versie van
dit model werd gehanteerd door Kislemaker 8). Hij heefl voor de berekening
allereersl de koslen van een kerncenlrale
gehalveerd omdal de loegevoegde waarde naar zijn inzichl in dat geval ongeveer
50% van de produktiewaarde is. Daarbij
heefl hij een grove indeling gemaakl van
de onderdelen van de cenlrale. Van die
worden loegekend, moel om die reden
onderdelen heefl Kislemaker primair de
energie-inhoud en de koslen van de
zeer gering worden geachl.
Hel gebruik van TVB/ BNP als energiecoefficienl is alleen le verdedigen als
geen of uilermale weinig informalie over
hel geproduceerde goed en over de disaggregalie van hel energiegebruik bij de
produklie voorhanden is. Hel is le verwachlen, dal deze melhode dan alleen
een bovengrens voor het energiegebruik stelt.
malerialen bepaald, omdal voor de omrekening van hoeveelheid maleriaal naar
energie-inhoud rechlslreekse informalie
voorhanden is, en daarna de overige
koslen berekend.
Het totale energiegebruik voor elektriciteitsopwekking met behulp van kerncentrales
Op die laalsle calegorie heefl hij de
verhouding van lolaal binnenlands energieverbruik lol hel brulo Rationale produkl (BNP) loegepasl om tot de energieinhoud ervan te komen (situalie in de
VS). Zijn bevindingen staan vermeld in
label 2. De overeenkomsl mel de resul-
Ten slotte wordt een overzicht gege-
ven van hel lolale energiegebruik voor
hel genereren van eleklrische energie
uil kernenergie. Daarloe moel voor hel
gehele proces van uraniumwinning,
-verrijking, -versplijling lol en mel op-
taten van Rombough en Koen en Rotly
werking van verbruikle splijlslof en af-
e.a. is opmerkelijk. Dil duidl erop, dal
Kislemaker bij de indeling de meesl
valverwerking, hel energiegebruik wor-
energie-iniensieve poslen apart heefl ge-
sludie hierover is die van Rotty en
anderen, die een inlensief gebruik hebben
nomen. Een vergelijking mel label 1 bevesligl dil (zie de poslen: ,,fabricaled
slruclural sleel”, ,,pipe, valves and fillings” en ,,sleam engines and lurbines”).
Toch is ook kriliek len aanzien van de
rekenwijze op zijn plaals. Kislemaker
hanleert bij de calegorie ,,overige” een
energiecoefficienl (TVB/BNP), waarin
ook de loegevoegde waarde wordl meegerekend, namelijk in hel BNP. Ver-
moedelijk heefl deze kriliek geen grole
invloed op hel eindresullaal, omdal
Kislemaker was begonnen mel halvering
den bepaald. De meesl gezaghebbende
gemaakl van het input-oulpulmodel.
Die sludie is ook gehanleerd in hel rapport van hel Minislerie van Economische
Zaken. In label 3 zijn de resullalen weergegeven.
7) Zie bij voorbeeld Algemene Energieraad,
Klein Vademecum voor de Energie 1980,
Staatsuitgeverij, ‘s-Gravenhage, 1980.
8) J. Kistemaker, Energie-analyse van de totale kemenergie-cyclus gebaseerd op lichtwater-reactoren, Amsterdam, 1975.
Tabel 2. Energie voor de bouw van een 1.000 MW(e)-kerncentrale volgens
Kistemaker
Onderdeel
Kosten in mln. $
Specificatie
Energie-inhoud a)
60.
Overig($50mln.) . . . . . . . . .
3,15 PJ(l)
0.45 PJ(t)
l.80PJ(l)
a) (c): elektrische energie; (t): niet-elektrische (thermische) energie.
+
De post ,,afvalverwerking en -ber-
[ ging” (0,1 PJ) is in het rapport berekend
| met TVB/BNP als energiecoefficie’nt,
omdat de informatie over energiegebruik voor de aanleg van een zoutmijn
gering is. De beperking die in de vorige
paragraaf is aangegeven, is dan ook van
toepassing.
if label 3. Energiegebruik voor de splijt* stofcyclus (1.000 MW(e)-centrale, capai citeitsfactor 0,75)
“;£.
_________________________________________
<•!
•£
fi
Onderdeel splijtstofcyclus
Energiegebruik
Per J a ar
Mijnbouw, zuivering erts . . . . . . . . . . . . . . . .
Conversie naar uraanhexafluoride ……..
Verrijking (gasdiffusie) . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Splijtstofelementenfabricage . . . . . . . . . . . . .
0,20
0,23
1,39
0,10
Transport . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,01 PJ
Bouw en ontmanteling centrale . . . . . . . . . .
Opwerking . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Afval . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
0,76 PJ a)
0,0] PJ
O.IOPJ +
PJ
PJ
PJ
PJ
2,80 PJ
Centrale levert per jaar 23,65 PJ
a) Gemiddeld over de technische levensduur van 30 jaren.
Uit de label blijkt dat het energiegebruik voor verrijking van het uranium
de belangrijkste post vormt. Energie-
besparing zou juist daar de meeste zoden
aan de dijk zetten. De opmerking van
Kistemaker dat verrijking van uraan
door ultracentrifugeren ongeveer een
factor tien minder aan energie kost dan
verrijking via gasdiffusie, is dan ook veelbetekend. Het blijkt verder dat een kerncentrale van 1.000 MW(e), die aan energie ruwweg 20 PJ heeft gekost, zich zelf
in termen van energie heeft terugverdiend
in circa een jaar.
In het rapport van Economische Zaken
wordt een energie-analytische vergelijking getrokken tussen de diverse energiedragers voor elektriciteitsopwekking.
Daarbij wordt als ,,figure of merit” de
verhouding van netto energieopbrengst
tot het totale energiegebruik gehanteerd.
label 4 geeft daarvan een overzicht.
Tabel 4. Vergelijking- energiedragers
voor elektriciteitsopwekking
Energiedrager
,,Figure of merit”
Olie . . . . . . . . . . . . . . . . .
84
a) De marge, die is aangehouden, betreft een mogelijke
keuzevrijheid voor het proces van ontzwaveling.
b) De mate, waarin de energie voor olieraffinage aan stookolie kan worden toegerekend, is weerspiegeld in deze marge.
Veelal wordt stookolie als een residu beschouwd.
De getallen voor de fossiele brandstoffen hebben slechts een indicatieve waarde, omdat er tot op heden betrekkelijk
weinig is gedaan aan de energie-analyse
van elektriciteitsopwekking met centra-
les die gestookt worden met olie, aardgas en kolen.
ESB 5-8-1981
Slotwoord
Er geldt dan:
De boodschap, die dit artikel tracht
(i=l,
N)
uit te dragen is, dat energie-analyse een
nuttig instrument is — naast andere in-
Defmeert men AJJ = X y / X j (de hoe-
strumenten van economische en milieu-
veelheid produkt van bedrijfsklasse i die
technische aard — voor beoordeling van
processen. De toepassing van de energieanalyse vereist evenwel de nodige zorg-
nodig is voor de produktie van een
eenheidshoeveelheid produkt door bedrijfsklasse j) dan geldt:
vuldigheid. In het kader van de energieanalyse voor elektriciteitsopwekking
slaat kernenergie een zeer goed figuur
ten opzichte van verbrandingsenergie
uit gas, olie en kolen.
H. J. Blaauw
Kent men A y- en Y; dan kan men deze
vergelijking oplossen (mils aan een aantal wiskundige condities is voldaan):
N
j= 1
J
waarbij q^ is bepaald door:
Appendix
Ter verduidelijking van de in de tekst
gebruikte formule volgt hier een be-
q l k A k j (i,j =
k= 1
knopte schets van het model. Aangenomen wordt dat in de economic N be-
Een mogelijke oplossingsmethode is
iteratie. Zij na k een bedrijfsklasse die
drijfsklassen
elektrische energie produceert, dan
zijn
te
onderscheiden.
Gedefinieerd worden dan (uitgedrukt
in geld):
X;: de totale jaarlijkse produktie van
bedrijfsklasse i (i = 1, …, N);
Xy: de hoeveelheid produkten van bedrijfsklasse i, die per jaar wordt afgenomen door bedrijfsklasse j;
Y: de hoeveelheid produkten van bedrijfsklasse i die per jaar wordt afgezet voor fmaal gebruik.
wordt genoteerd:
kj
Dus met de constructie van e k j wordt
dat deel van Yj dat voor de produktie
van elektrische energie wordt aangewend, vertaald in energie die bij die
produktie wordt gebruikt.