5.3 Economisch overzicht van de levenscyclus van een kerncentrale

Nucleaire kerncentrales zijn ontworpen en worden geëxploiteerd om veilig en betrouwbaar elektrische energie te produceren met winst. Zij zijn met name geschikt voor de levering van constante basislaststroom aan het net. Dit is met name van belang wanneer kernenergie slechts een deel (bijvoorbeeld maximaal 20-30%) uitmaakt van de totale energieproductiemix van een land, en er alternatieve energiebronnen beschikbaar zijn die gemakkelijk kunnen worden aangepast om pieken en dalen in de vraag te volgen. In sommige landen waar het grootste deel van de elektrische energie (b.v. ongeveer 75%) wordt opgewekt met kernenergie, zoals in Frankrijk, moet de productie van de kerncentrales worden aangepast aan de vraag, aangezien er minder ruimte is voor flexibiliteit. Ter vergelijking: het VK (met ongeveer 19% kernenergie) heeft de eerste en tweede generatie kerncentrales nooit ontworpen, vergund of geëxploiteerd om te kunnen inspelen op de wisselende vraag naar stroom, en hun rol blijft dus de levering van basislast aan het net. Hoe langer een kerncentrale op haar volledig toelaatbaar nominaal vermogen draait, zonder gedwongen uitval of veiligheidsgerelateerde operationele beperkingen, hoe meer geld zij oplevert. Kerncentrales zijn duur om te bouwen, maar relatief goedkoop om te exploiteren; het is gewoonlijk pas in de laatste jaren van hun oorspronkelijke ontwerplevensduur dat zij de afschrijving naderen. Daarom is het zakelijk gezien verstandig om eerst de ontwerplevensduur van een kerncentrale te bereiken en, met inachtneming van het vermogen van de betrokken kerncentrale om aan de vergunningsvoorwaarden (veiligheidsaspecten) te voldoen, de exploitatie voort te zetten. De “ontwerplevensduur” van een kerncentrale kan als een relatief begrip worden beschouwd, aangezien het in grote lijnen gebaseerd is op doorgaans zeer conservatieve technische beoordelingen van de SSC’s en van de wijze waarop zo lang mogelijk voldoende veiligheidsmarges daarvan kunnen worden gehandhaafd. Voorts zijn er slechts enkele onderdelen van een kerncentrale die echt levensbepalend zijn, namelijk de grote, passieve SSC’s die praktisch, technisch of economisch niet te vervangen zijn. Een belangrijk deel van de OP’s, AM’s, ASP’s en PLiM-programma’s om verouderingsverschijnselen tegen te gaan of te beperken (en om voldoende veiligheidsmarges te behouden) is uiteraard gericht op deze SSC’s, want hoe langer zij geschikt worden gehouden voor gebruik, hoe langer de werkelijke operationele levensduur van de kerncentrale zal zijn. Dit leidt tot een betere kans om de totale investering in de centrale te beschermen. Voorts hebben SSC’s die routinematig kunnen worden vervangen ook baat bij standaard OP’s, monitoring of onderhoud, aangezien zij langer dan hun nominale ontwerplevensduur in bedrijf kunnen worden gehouden als hun werkelijke toestand bekend is. Vervangingskosten kunnen dan worden uitgesteld tot een later tijdstip, of zelfs geheel worden vermeden. Veiligheid moet echter voorrang krijgen op economische aspecten; alle veiligheidsgerelateerde gebeurtenissen kunnen duurder uitvallen dan de besparingen op korte termijn door het uitstellen van reparaties of vervangingen van SSC’s. Inspanningen om AD tot een minimum te beperken hebben een kostprijs, maar het tot een minimum beperken van bijdragen die leiden tot voortijdige of onnodige vervanging van SSC’s betekent vermeden kosten.

De totale kosten van het bouwen en exploiteren van een NPP hangen af van veel complexe factoren. De kwalificatie van de milieueffecten, de locatie van het terrein, de toegangswegen, de aanleg van elektriciteitsleidingen, de aankoop van grond, de bouw, de inbedrijfstelling, de exploitatie, de behandeling van radioactief afval, de verwijdering van radioactief afval en uiteindelijk de ontmanteling zijn slechts enkele factoren. Andere kostenfactoren, afgezien van het zorgen voor voldoende gekwalificeerd personeel voor alle aspecten van de exploitatie, omvatten brandstof, vergunningskosten, extra uitgaven in verband met reparaties en vervangingen van SSC’s, en de inherente operationele kosten van de centrale (b.v. kosten van de OP’s, ASP’s, AM- en PLiM-programma’s). Ongebruikelijke of onvoorziene kosten kunnen zich op elk moment tijdens de exploitatie voordoen, zoals de vervanging van stoomgeneratoren (SG’s) en kernmantels, en zelfs de gloeiperiode van reactordrukvaten (RPV’s). Dit zijn niet alleen dure posten op zich, maar de vervanging ervan zal ook leiden tot langdurige onderbrekingen en dus een lage beschikbaarheid van de centrale en bijgevolg een daling van de verkoop van elektriciteit. SG-vervanging als gevolg van integriteitsproblemen met de Alloy 600-buizen is bijvoorbeeld een noodzaak geworden voor veel oudere drukwaterreactoren (PWR’s). Dit is een omvangrijke taak en kost ongeveer 150 miljoen USD, afhankelijk van het ontwerp van de betrokken kerncentrale. Dergelijke grote investeringskosten zullen waarschijnlijk alleen worden terugverdiend als de betrokken kerncentrale in bedrijf blijft en de LTO-fase van haar levensduur ingaat. Hervergunning/verlenging van de vergunning (LR) (bv. de Amerikaanse praktijk) of voortgezette exploitatie met periodieke veiligheidsbeoordeling (PSR) om de 10 jaar (bv. de Europese praktijk) betekent dat dergelijke investeringen dan over een langere periode (bv. 20 jaar) kunnen worden afgeschreven. De typische kosten van een LR-procedure in de Verenigde Staten bedragen ongeveer 10-20 miljoen US-dollar. De huidige nettowaarde van LR, als alle operationele kerncentrales in de Verenigde Staten 60 jaar in bedrijf blijven, bedraagt ongeveer 25 miljard USD . De uitvoering van de LR-procedure in de Verenigde Staten neemt tot 5 jaar in beslag, maar de LR-aanpak wordt steeds meer gestroomlijnd naarmate voortdurend goede praktijken en ervaring worden toegepast. Erkend wordt dat LR een relatief kosteneffectieve manier is om de levering van veilige, schone energie in stand te houden, en in april 2009 had de regelgevende instantie in de VS (US-NRC) al 52 kerncentrales (ongeveer de helft van de Amerikaanse vloot) een nieuwe vergunning gegeven, en uiteindelijk zouden tot 85 (van de 104) kerncentrales van LR kunnen profiteren.