Kärnkraft

Kärnkraft avser utvinning av energi ur atomkärnor, antingen genom att spjälka tunga atomkärnor (framförallt uran) eller genom att slå ihop lätta atomkärnor (väte). 1)

Kärnkraftverk är en anläggning för framställning av elektricitet med hjälp av kärnkraft, det vill säga fission (klyvning) av tunga atomkärnor. I praktiken används i första hand isotopen 235U, men även inblandningar av mindre mängder 239Pu förekommer i vissa typer.

Vid fissionen frigörs energi i kärnbränslet som värmer upp ett kylmedium, (oftast vatten), så att ånga bildas antingen direkt som i en kokvattenreaktor eller indirekt via en ånggenerator som i en tryckvattenreaktor. Ångan används för att driva en turbin, kopplad till en generator som producerar elektricitet. Endast en tredjedel av den energi som frigörs i fissionsprocessen kan, i praktiken, tas tillvara i ett sådant kondenskraftverk.

De flesta kärnkraftverk i världen använder lättvatten som moderator och kylmedium, och är antingen av typen kokvattenreaktor eller tryckvattenreaktor. Även andra typer finns såsom grafitmodererade reaktorer i bland annat Ryssland och Ukraina. Den olycksdrabbade reaktorn i Tjernobyl var av grafitmodererad typ. Dessa använder ofta gas som kylning.

Tungt vatten kan också användas som moderator, något som en gång var den svenska linjens bärande idé och fortfarande används i Kanada i deras tungvattenreaktorer av CANDU-typ. Fördelen med dessa är att de kan använda icke anrikat uran. En utveckling har även skett av så kallade bridreaktorer, som kyls med till exempel flytande natrium och därmed kan arbeta vid högre temperatur. Detta innebär en högre verkningsgrad hos reaktorn, det vill säga mer el kan utvinnas ur en given mängd bränsle, men ställer större krav på reaktorns konstruktion. Ett fåtal bridreaktorer finns idag i drift.2)

För Kärnkraft generation 4, Thoriumbaserad kärnkraft, Avfall och upparbetning, Radioaktivitet och Kärnkraftsolyckor se Kärnkraftsteknik.
Se även Vattenfall.

Reaktorer under konstruktion 3)

Det finns 2016 440 kärnkraftsreaktorer i drift i världen. De producerade 384.006 miljarder MWe. 65 är under byggnad med kapaciteten 68,935 Mwe. 173 är beställda eller under planering med 182,424 MWe. Och det finns förslag om ytterligare 337 reaktorer med 379,200 MWe. 4)

Vid produktion av elkraft används enheten megawatt elektricitet (MWe eller MWe) för elektrisk kraft. Termist megawatt (MWt, MWth, MWt, MWth) används vid termisk kraft. Exempel: En kärnkraftsanäggning producerar 2109 MWt med värme som driver en turbin som skapar 648 MWe elektricitet. Anläggningen har då energieffektiviteten 648/2109 eller 30,7%. 5)

Kärnkraftskapacitet 1995-2014, IAEA6)


Kärnkraftens lönsamhet

Kärnkraft kan vara mer lönsam än annan energiproduktion, förutom lokal kolkraftverk. Kärnkraft kräver stora investeringar men har lägre driftskostnad. En svårighet är att motivera investerare i projekt med lång löptid och höga intiala kostnader.

Det är en rad faktorer som avgör kapitalkostnaden i ett kärnkraftsprojekt, inte minst den tid kraftverket leverar elektricitet. Driftskostnaderna består av bränsle, underhåll, avveckling, mm. De externa kostnaderna inkluderar avgifter till samhället, försäkringsavgifter, mm. 7)

OECD Nuclear Energy Agency beräknar att ”overnight cost” för en kärnkraftsanläggning ökade från 1900 (NEA) calculation of the overnight cost for a nuclear power plant built in the OECD rose from about US$ 1,900/kWe8) i slutet av 1990-talet till 3.850$/kWe 2009, dvs med ökade med 103%. ”Overight cost”

Energimyndigheten har redovisat kärnkraftens framtid i Sverige. Andelen kärnkraft i Sverige var år 2010 högre än genomsnittet för världen. Kärnkraften står inför många utmaningar. Investeringskostnaderna är höga, medan driftkostnaderna är låga. Tekniska val är avgörande för hur länge uranet räcker. 9)

Energiförsörjningen är en av de viktigaste frågorna i Europa idag. Risken för stigande energipriser och ökat importberoende gör energiförsörjningen mindre tillförlitlig och kan äventyra hela ekonomin. EU anser att utsläppen och klimatpåverkan måste minskas. Det krävs därför enorma investeringar i energiinfrastruktur de närmaste åren.10)

Storbritannien, Frankrike, Polen och Tjeckien vill att kärnkraft ska få samma subventioner som sol- och vindkraft. De fyra EU-länderna planerar att bygga nya kärnkraftverk och vill att dessa ska få samma rätt till stöd som förnybara energikällor.11)

Euroatom

Grunden för EU:s arbete med kärnkraft finns i Fördraget om upprättandet av Europeiska atomenergigemenskapen (Euratomfördraget) från 1958. Syftet med Euratomfördraget var att utveckla den fredliga användningen av kärnenergin. Fördraget innehåller bestämmelser om forskning, strålskydd och fördelningen av kärnbränsle inom unionen. Många delar i Euratomfördraget är idag inte aktuella. Det som idag framförallt tillämpas i praktiken är delarna om strålskydd och kärnsäkerhet.

Sverige deltar i samarbeten om kärnsäkerhet- och strålskyddsfrågor, till exempel stresstesterna av kärnkraftverk. Det är Strålsäkerhetsmyndigheten som deltar i EU-samarbetet som rör kärnkraftverk.12)

Elprisutvecklingen inom EU

This indicator presents electricity prices charged to final consumers. Electricity prices for household consumers are defined as follows: Average national price in Euro per kWh without taxes applicable for the first semester of each year for medium size household consumers

Diagrammet visar utvecklingen av konsumenters pris för elektricitet i fyra länder inom EU från 2004-2013. De engelska priserna är högst och stiger snabbast. De svenska priser stiger också mycket snabbt men är något lägre än de engelska. 13)


Elpriserna idag skiljer sig starkt åt. Dyrast är elen på Cypern följt av Irland och Spanien. Sverige ligger i mitten bland utvalda länder. Mindre länder är inte medtagna.

Energitillförsel och energianvändning i Sverige år 2011, TWh. Total tillförd energi i Sverige 2011 uppdelat på energibärare, 577 TWh. Källa: Energiläget 2013, Energiverket.

Sverige har 10 reaktorer i drift som producerar omkring 40% av landets elektricitet.

Den 17 juni 2010 röstade riksdagen ja till att bygga nya kärnreaktorer, men bara för att ersätta gamla. Sverige ska liksom nu ha maximalt tio reaktorer.14)

År 2013 blev ett år med låg användning av el i framför allt industrin. Vindkraften slog nytt produktionsrekord igen. Nettoexporten av el blev den tredje största någonsin. Det visar preliminär statistik från Energimyndigheten. Kärnkrafts produktion var 63,6 TWh, en ökning med 4 TWh föregående år.15)

1980 beslöt riksdagen att fasa ut kärnkraften. 1997 beslöt riksdagen att tillåta att reaktorerna driftades under längre tid än som beslöts 1980 och att två reaktorer skulle stängas av i förtid. I juni 2010 upphävdes beslutet om avveckling. I Sverige beskattas kärnkraften med 0,67 Euro/kWh, vilket utgör en tredjedel av driftskostnaderna.16)

Ny kärnkraft

Vattenfall undersöker förutsättningarna för att ersätta befintlig kärnkraft med ny. Vattenkraft och kärnkraft tillsammans står för 80 procent av svensk elproduktion och används som baskraft, det vill säga el som produceras löpande oberoende av väder och vind, för att fylla samhällets behov. Vattenfall bedömer att ett elunderskott kommer att uppstå när avvecklingen av flera reaktorer har påbörjats. Om kärnkraft ska vara en del av framtidens energimix måste planeringen påbörjas i god tid innan underskottet uppstår.

Analysen av förutsättningarna för ersättningsreaktorer tar upp till tio år av tillstånds- och samrådsprocesser innan det kan bli aktuellt att fatta beslut i frågan. En ny reaktor kan tas i bruk om tidigast 15 år. För Vattenfall baseras ett investeringsbeslut på förväntad lönsamhet när alla säkerhetskrav och miljökrav är uppfyllda. Eftersom villkoren för ny produktion inte är kända är det inte möjligt att slutföra den analysen idag.

Enligt kärntekniklagen är det regeringen som fattar beslut, men Strålsäkerhetsmyndigheten bereder ansökan och kan ställa villkor. Enligt miljöbalken beslutar regeringen om tillåtlighet och kommunen ska tillstyrka innan Mark- och miljödomstolen fattar beslut. Kommunen beslutar enligt plan och bygglagen. Besluten förväntas inte bli klara förrän omkring 2020. Vattenfall baserar sitt beslut på om en ersättningsreaktor blir lönsam.17)

Ny forskningsreaktor

Forskare på KTH, Uppsala Universitet och Chalmers har lagt ett förslag om att bygga en liten kärnreaktor. Beslutet tas under hösten, dvs av en ny regering. 18)

Kärnreaktor är en LFR, Lead-Cooled Fast Reactor (Blykyld snabb reaktor)19) utvecklas främst av på KTH av professor Janne Wallenius.

Reaktortanke är 30×30 cm. Härden omges av flytande bly. Körs bränslet i denna reaktor beräknas slutförvaringstiden minskas med iaf en faktor 100, dvs. från 100 000 år till 1 000 år. Janne Wallenius och KTH beräknar att vi dagsläget har använt bränsle för att köra dessa reaktorer i 5 000 år utan att bryta mer uran. En laddning bränsle beräknas räcka i 15-20 år.

  • Kylmedlet i sig skyddar omgivningen från strålning.
  • Reaktorn återanvänder gammalt bränsle och minskar förvaringstiden
  • Övertryck är nästintill omöjligt pga. egenskaperna hos bly.

Kärnkraft i Tyskland står för cirka en fjärdedel av landets energiproduktion. Tyskland driftsattes cirka 110 kärnkraftverk under perioden 1957-2004. Denna siffra inbegriper både kärnreaktorer för energiproduktion och forskningsreaktorer.

2002 beslutade den röd-gröna regeringen, med socialdemokraten Gerhard Schröder som förbundskansler, att alla landets kärnkraftverk skulle stängas ner senast 2021. I september 2010 förlängde dock Angela Merkels regering driftstiden för kärnkraftverken med i genomsnitt 12 år.

Frågan aktualiserades på nytt efter katastrofen i japanska Fukushima, i mars 2011, då en tsunami orsakade flera haveri med radioaktiva utsläpp och med tre härdsmältor. Koalitionsregeringen i Tyskland enades om att ta alla kärnkraftverk ur bruk senast år 2022, och åtta tillfälligt stoppade reaktorer stängdes med omedelbar verkan. 20)

Det tyska beslutet har medfört en kraftig utbyggnad av förnyelsebar energi, speciellt vindkraftverk. Den förnyelsebara energiproduktionen har ökat från 5% 1999 till 22,9% 2012.

Tillverkarna har garanterats fast fasta intäkter. Energikooperativ har fått stöd vilket lett till de stora energiföretagen har små marknadsandelar.

Kärnkraftverk har stängts. De återstående nio ska stängas av 2022. Det har lett till ökad produktion av fossil energi och el från Frankrike som till 75% produceras av kärnkraftverk.

Omläggningen har medfört problem:

  1. Brist på kapacitet i kraftnätet. 8.300 km kraftledningar måste byggas eller uppgraderas som delstater motsätter sig.
  2. Det saknas energiproduktion som kan balansera variationerna i energin från vindkraft och solpaneler.
  3. Det saknas mark för vindkraftverk i den omfattning som Tyskland behöver.

Industrins energikostnader har frusits vilket lett till att merkostnaderna har drabbat konsumenterna. Tyskland har nu högsta elproserna i Europa. 21)

Tyskland nya energi- och ekonomiminister, Sigmar Gabriel, SPD, betecknar den hittills förda energiomställningen som ”kaotisk”. Enligt honom är det olika regionala- och delstatsintressen i form av egna ”käpphästar” som har fördröjt energisektorns effektiva och snabba omställning från fossila till förnybara energibärare. 22)

Enligt en tyska opinionsundersökning står 70 procent av de tillfrågade i princip bakom regeringens ”Energiewende”, trots att Tysklands elavgifter idag är EU:s högsta.

Allt fler tecken tyder dock på att det handlar om ett lugn före stormen. Under de senaste tio åren har priserna stigit med 67 procent.

Den positiva effekten i utbyggnaden av offshore vindkraft slarvas bort genom dålig planering av nödvändig el-laddningskapacitet. Att samtidigt överge kärnkraften och den fossila energin är en enorm utmaning. Under tiden startar nya kolkraftverk och brytningen av brunkol fortsätter, med stigande tendens.

De stigande avgifterna för el- och uppvärmning har medfört att en ökande skara villaägare, framförallt i Berlin och Tysklands östra del, har åter börjat elda med svarta kolbriketter. Med hjälp av koleldningen kan de därmed minska sina uppvärmningskostnader med upp till 75 procent i månaden. 23)

Källor

IAEA (International Atomic Energy Agency)24) är ett organ inom Förenta nationerna bildat 1957. IAEA:s arbete styrs av intressen och behov från medlemsländerna. IAEA har tre huvudsakliga uppgifter: säkerhet (safety/security), vetenskap och teknologi samt kärnämneskontroll och verifikation.25)

Svenskarnas motstånd mot kärnkraft fortsätter att öka. Nu vill 50 procent att kärnkraften avvecklas. 2010 var det fler som ville ersätta uttjänta reaktorer med nya än som ville avveckla. Efter kärnkraftsolyckan i Fukushima i Japan 2011 vände opinionen, och stödet för avveckling har växt sedan dess, rapporterar Ekot. Stödet för ny kärnkraft är starkast bland borgerliga väljare och män.26)

De svenska partierna är i hög grad oeniga om kärnkraftens framtid. Tre partier är klart positiva till en utbyggd kapacitet, nämligen Sverigedemokraterna, Folkpartiet och Kristdemokraterna.

Sverigedemokraterna

”I Sverige står kärnkraften idag för nästan hälften av produktionen av elenergi och inom en snar framtid måste de befintliga reaktorerna ersättas. För att Sverige skall kunna stå sig i konkurrensen gentemot omvärlden, för att ambitionerna om att bryta landets oljeberoende skall kunna förverkligas och för att hushållen skall kunna hålla sina boendekostnader på en rimlig nivå måste energipriserna hållas låga.

Sverigedemokraterna vill utveckla och förnya kärnkraften. På lång sikt måste utgångspunkten dock vara att finna andra alternativ till kärnkraften som är en energikälla som är långt ifrån optimal.”27)

Folkpartiet

”Vi vill

  • Att nya moderna kärnkraftverk måste byggas, för att ersätta våra gamla reaktorer när de tas ur drift. Sverige bör på lång sikt öppna möjligheter inte bara för att ersätta befintlig kärnkraft utan också vid behov öka antalet kärnkraftsreaktorer. På så sätt kan Sverige fortsätta att ha en fossilfri elproduktion och ha låga utsläpp av växthusgaser.
  • Att Sverige ska satsa på kärnkraftsforskning och vara ledande i utvecklingen av framtida generationers kärnkraftsreaktorer.
  • Att det är privata företag som ska initiera och finansiera framtida nya kärnkraftsreaktorer.”28)

Kristdemokraterna

”Kristdemokraterna har varit drivande för att befintliga reaktorer ska få ersättas med nya säkrare och mer effektiva kärnkraftsverk. Kärnkraften uppfyller ett av de viktigaste kraven som i dag ställs på energiproduktion, nämligen låga utsläpp av växthusgaser. Kärnkraften ska omgärdas av strikta säkerhetskrav som även omfattar slutförvaring av utbränt bränsle. Morgondagens kärnkraft har potential att vara både säkrare och långt mer effektivare än dagens.” 29)

Socialdemokraterna

”Socialdemokraterna vill att kärnkraften successivt fasas ut med hänsyn till sysselsättning och välfärd och i den takt kärnkraftselen kan ersättas med el från förnybara källor och energieffektivisering. Dock är Sverige idag ett av världens mest kärnkraftberoende länder. Kärnkraften kommer att utgöra en viktig del av vår elproduktion för lång tid framöver. Den ska användas på ett säkert och effektivt sätt.” 30)

Moderaterna

”Kärnkraften är central för den svenska elförsörjningen och står för ungefär 40 procent av dagens elproduktion. Kärnkraften är dessutom klimatvänlig eftersom den inte bidrar till höga koldioxidutsläpp och bidrar starkt till att vi i Sverige har stora chanser att nå våra klimatmål.

Kärnkraften är helt nödvändig för att skapa långsiktigt goda förutsättningar för industri och företag som är beroende av el för sin överlevnad. De höga miljö- och säkerhetskraven vid bearbetning av kärnbränsle och hantering av kärnavfall är viktiga att säkerställa. Även inom kärnteknikområdet krävs ny och nödvändig expertis. Därför måste vi förbättra kompetensen i Sverige inom dessa områden.” 31)

Miljöpartiet

”Miljöpartiet vill

  • ersätta kärnkraften med förnybar energi och smartare energianvändning,
  • avveckla två gamla reaktorer redan de närmaste åren,
  • stoppa effekthöjningar och livstidsförlängningar av reaktorerna.” 32)

Vänsterpartiet

”Vänsterpartiet vill avveckla kärnkraften. Det ska ske med hänsyn till sysselsättning och välfärd och i den takt som kärnkraftselen kan ersättas med el från förnybara källor och energieffektivisering. ” 33)

Det stora antalet incidenter i svenska kärnkraftverk visar på brister i säkerheten. Det finns inte heller någon säker metod för slutförvaring av det radioaktiva avfallet. Kärnkraft innebär dessutom en risk för att plutonium sprids i världen. Så länge vi har egen kärnkraft är det också svårt att säga nej till miljöförstörande uranbrytning i Sverige.

Piratpartiet

”All elproduktion ska så långt det går omges av en teknikneutral lagstiftning gällande t.ex. säkerhet, försäkringar, miljöpåverkan, omhändertagande av avfall, utsläpp, avveckling och skatter. Därmed kommer kärnkraftens framtid att avgöras av försäkringsbolagens värdering av teknikens risker, istället för av infekterade politiska långbänkar.” 34)

Frågan om subventioner till kärnkraften har diskuterats under många år. Miljöpartiet hävdar att kärnkraften är beroebde av statligt stöd och att kärnkraften inte behöver stå för hela kostnaden vad gäller sin egen försäkring eller för sin egen avfallshantering.35)

– Kärnkraften i Sverige är subventionerad. Vi har också ett mer begränsat försäkringsansvar i Sverige än vad man till exempel har i Tyskland, säger Åsa Romson.Olika syn på subventioner efter kärnkraftsbeslut (2012-04-05)

Riksdagens näringsutskott föreslog regeringen 2009 regeringen återkommer till riksdagen med förslag till lagstiftning eller andra åtgärder med innebörden att direkta eller indirekta statliga subventioner inte kan påräknas. Av regeringens svarsskrivelse framgår det att några bidrag inte ska lämnas om de innebär att att kärnkraft subventioneras, t.ex. vid investeringar i ny kärnkraft.

”Regeringen bedömer att det skattemässiga regelverket i sig inte innebär någon subventionering eller positiv särbehandling av kärnkraften. Det kan konstateras att kärnkraften är det elproduktionsslag som är hårdast beskattat, genom bl.a. skatten på termisk effekt i kärnkraftsreaktorer.” 36)

Subventioner

Oskarshamn 3

En subvention kan t.ex. var ett direkt bidrag, sänkt skatt, indirekta kostnader förorsakade av kärnkraft som inte kärnkraftsföretag svarar för. Ett annat sätt är att jämföra subventioner och skatter mellan olika slag av energiprodktion och energikonsumtion.

Fastighetsskatt

Kärnkraften beskattas med 0,5% på taxeringsvärdet. Det är det samma som övriga energislag förutom vattenkraft som betalar 2,8% på taxeringsvärdet och vindkraft som bara betalar 0,2% på taxeringsvärdet. Total fastighetskatt på energiföretag uppgår till 4 miljarder.

Termisk effektskatt

Den termiska effekten är kärnkraftsverket maximala värmeeffekt. Denna skatt uppgår till 151776 kr/MWt per år. Det innebär t.ex. att skatten för Forsmark 3 uppgick 2015 till 1,4 miljarder kr, vilket är en tredjedel av kostnaderna. 37) Under 2013 uppgick denna skatt på samtliga kärnkraftverk till 4,15 miljarder. Det blev 6,6 öre/kWh. 38) 39)

Avgiften för kärnavfall och Studsvikslagen

Denna avgift ska täcka alla kostnader för nuvarande och framtida förvaring av kärnbränsle samt rivning och återställning av marken där kärnkraftverken är placerade. Studsvikslagen är en del av avgiften som betalas för att täcka kostnader för utvecklingen av det svenska kärnkraftsprogrammet som pågick vid Studsvik. Denna avgift uppgick 2013 till 2,5 miljarder. Det blev 3,9 öre/kWh.

Dessa pengar går till Kärnavfallsfonden som 2014 uppgift till 51 miljarder och beräknas uppgå till 150 miljarder då kärnkraftsverken avvecklas.

Någon motsvarande avgift finns inte för andra energislag, t.ex. avveckling av av vindkraftverk eller vattenkraft.

Riskhantering

Kärnkraftsindustrin är ersättningsskyldig vid olyckor. Det riskåtagandet uppgick 2012 till 19,3 miljarder.

Elcertifikat

Genom Elcertifikat subventioneras vissa energislag. Till vindkraften går 63%, till biobränslen 32% och till vattenkraften 5 % av intäkterna från Elcertifikaten.

Intäkterna kommer från ellevernatörerna som är tvingade att köpa Elcertifikat. Ett exempel: En leverantör köper 1000 MWh och måste då även köpa 135 elcertifikat. Priset på Elcertifikat varierar. Det var 2013 185 kr/st vilket blir 0,19 öre/kWh.

Skyldigheten att köpa Elcertifikat gäller inte endast kärnkraftsindustrin utan även övriga energislag.

Summering

Ovanstående innebär att vindkraften subventioneras i sin helhet med 18,1 öre/kWh medans vattenkraft och kärnkraft extraskattas med 5,5 respektive 6,9 öre/kWh. Kärnkraft betalar även hantering av restprodukter och rivning på 3,9 öre/kWh.

Källa:

Källor

Kom gärna med synpunkter på Klimatfakta

8) kWe är mått på producerad kraft, vilket kan ligga på ca 40% av nominell kapacitet