Duitsland se elektrisiteitsvoorsiening gedurende periodes van lae wind- en sonkragopwekking: Waarom die kernkragdebat uit voeling is met die werklikheid

Enigiemand wat vandag nuwe kernkragsentrales eis, het nie die kalender of 'n sakrekenaar geraadpleeg nie

Min onderwerpe roer emosies soveel aan soos kernkrag. Maar terwyl politieke gevegte dikwels ideologies gevoer word, vertel die syfers 'n ander, ontnugterende storie. Waarom die oproep vir nuwe reaktore misluk weens fisiese en ekonomiese realiteite.

Die vrees vir die "donker doldrums" – daardie dae van die jaar wanneer nie die wind waai of die son skyn nie – voed 'n herhalende debat: Het Duitsland nuwe kernkragsentrales nodig om sekuriteit van voorsiening te waarborg? Met die eerste oogopslag lyk die antwoord vir baie eenvoudig, maar enigiemand wat 'n sakrekenaar en 'n kalender raadpleeg, kom onoorkomelike struikelblokke teë.

Die ontleding van die feite toon meedoënloos dat die eis vir 'n kernkragherlewing nie die dringende probleme van die energie-oorgang oplos nie, maar dit eerder verkeerd verstaan. Van konstruksietye wat enige relevante sperdatums vir klimaatsteikens oorskry, tot koste-ontploffings tussen naburige Europese lande, tot die gebrek aan tegniese buigsaamheid vir 'n moderne kragnetwerk: die argumente teen nuwe konstruksie is nie polities nie, maar suiwer wiskundig en fisies van aard.

Hierdie artikel kyk nugter agter die skerms van kernretoriek. Leer waarom nuwe kernkragsentrales eenvoudig te laat sou kom om die gaping vanaf 2030 te vul, waarom hulle tegnies ongeskik is as vennote vir hernubare energie, en watter alternatiewe – van gasaangedrewe kragsentrales tot batteryberging – eintlik in staat is om Duitsland se elektrisiteitsvoorsiening veilig en bekostigbaar te maak. 'n Ontmaskering van mites en 'n pleidooi vir realisme in energiebeleid.

Verwant hieraan:

• Die Duitse aardgaskrisis en die fossielbrandstof-stilstand: Wanneer die aardgastelsel, wat veronderstel is om altyd te werk, faal

Die vraag "kernkrag of nie?" is, suiwer op 'n feitelike basis beskou, nie 'n kwessie van ideologie nie, maar van rekenkunde en fisika

Dank die politieke besluitnemers wat die kernkragsentrale se sluiting veroorsaak het, maar:

1. Nuwe kernkragsentrales kom te laat: 15–20 jaar konstruksietyd teenoor gaping vanaf 2030 en verder
2. Kernkrag is te duur: 3–10 keer duurder as hernubare energie, met onberekenbare opvolgkoste
3. Kernkrag pas nie in die stelsel nie: periodes van lae wind- en sonkragopbrengs vereis buigsame, vinnig verstelbare krag – die teenoorgestelde van basislas-kernkragsentrales
4. Alternatiewe bestaan ​​en is goedkoper: gasaangedrewe kragsentrales (3–6 jaar konstruksietyd), batteryberging (maande), netwerkuitbreiding en vraagkantbestuur

Die deurslaggewende politieke taak is nie die keuse van tegnologie nie, maar die spoed van implementering vir gasaangedrewe kragsentrales, bergingsfasiliteite en netwerkuitbreiding – want dit is waar die werklike risiko van 'n voorsieningsgaping lê.

Duitsland is by 'n kruispad in sy energiebeleid. Die uitfasering van steenkool vorder, die laaste kernkragsentrales is in April 2023 gesluit, en die vraag na elektrisiteit sal aanhou styg as gevolg van elektromobiliteit, hittepompe en industriële elektrifisering. Terselfdertyd is elektrisiteitsopwekking uit wind- en sonkrag inherent wisselvallig. Gedurende periodes van lae wind- en sonstraling, bekend as "donker doldrums", stort die invoer uit hernubare bronne amper heeltemal in duie. Hoe om hierdie gaping te sluit, is die dringendste vraag in die Duitse energiebeleid. In die openbare debat word kernkrag gereeld as 'n vermeende oplossing aangevoer. Die volgende analise ondersoek hierdie opsie objektief gebaseer op Europese ervaring, makro-ekonomiese data en stelselverwante feite, en vergelyk dit met die beskikbare alternatiewe.

Verwant hieraan:

• 10 000 laaisiklusse en spotgoedkoop: Hierdie nuwe stoortegnologie maak uiteindelik stilstaande batterye winsgewend

Politiek in die simulator: ➡️ Konflik as 'n doel op sigself ⬅️

Maar as die ekonomiese en fisiese feite kwansuis so duidelik vir en teen kernkrag spreek, waarom bly die debat dan opvlam? Hier laat mens die sfeer van feite agter en betree die arena van politieke taktiek.

Die argumente vir en teen kernkragsentrales is meestal gebaseer op ideologie eerder as feite. Twee politieke kampe ding opportunisties mee om die gesag om kundige menings te interpreteer. Dit is emosioneel gelaai, kompleks en ideaal vir sinnelose geskille. Daarom loop die kwessie op hierdie basis die risiko om nie substantief en feitelik opgelos te word nie, maar eerder as 'n voortdurend emosionele twispunt deur politieke teenstanders uitgebuit te word om politieke kapitaal te verkry en, gerieflikheidshalwe, verantwoordelikheid te vermy. Ideaal gesproke kan hulle altyd die ander kant blameer.

Die beste voorbeeld van hierdie patroon is die lankal agterstallige belastinghervorming, pensioenbeleid en jeugbeleid, wat dekades lank herhaaldelik kort voor verkiesings ter sprake gekom het, net om laat vaar te word. Dit lei daartoe dat hulle as "leuenagtige politiek" bestempel word, wat die huidige woede tesame met 'n verlies aan vertroue in die politiek weerspieël. Die kernkragdebat dien dus dikwels minder om energiesekerheid te verseker as om politieke posering in 'n volmagoorlog te voer. Wil jy wed dat niks polities in die komende jare sal gebeur nie? Absoluut niks, behalwe vir skyndebatte wat nêrens lei nie en uitloop?

Die Achilleshiel van die energie-oorgang: Wat gebeur wanneer nóg wind nóg son lewer?

Die maksimum pieklas op die Duitse elektrisiteitsnetwerk op koue winterdae is ongeveer 78 tot 90 gigawatt. Gedurende periodes van lae wind- en sonkragproduksie kan die gekombineerde invoer van hernubare energiebronne tot slegs 'n paar gigawatt daal, wat minder as een persent van die geïnstalleerde kapasiteit van ongeveer 190 gigawatt hernubare energie is. Die gevolglike kraggaping is nie 'n teoretiese konstruk nie, maar 'n gekwantifiseerde risiko wat deur verskeie onafhanklike ontledings beoordeel is.

'n Studie deur die konsultasiefirma PwC, wat in 2025 gepubliseer is en nog nie volledig vrygestel is nie, kom tot die gevolgtrekking dat ten minste 40 gigawatt se bykomende buigsame opwekkingskapasiteit teen 2035 geskep moet word om voorsieningsveiligheid te waarborg. Ontleder Nathalie Gerl van LSEG skat die potensiële tekort op koue winterdae op tot 24 gigawatt indien geen nuwe gasaangedrewe kragsentrales betyds aan die netwerk gekoppel word nie. Energy Aspects voorsien 'n voorsieningsgaping van tot tien gigawatt in baie seldsame gevalle van hoë aanvraag en lae wind- of sonkragproduksie. As deel van sy monitering van voorsieningsveiligheid het die Federale Netwerkagentskap die behoefte aan bykomende versendbare kapasiteit bereken op 22,4 gigawatt in die teikenscenario en tot 35,5 gigawatt in die scenario van 'n vertraagde energie-oorgang. Dit het wetgewende maatreëls vir die uitbreiding van nuwe versendbare kapasiteit as dringend nodig beskryf.

Hoe gereeld en vir hoe lank die ligte dalk af mag bly

Donker doldrums is nie 'n permanente toestand nie, maar 'n beperkte, periodiek herhalende verskynsel. Volgens 'n studie deur die Instituut vir Meteorologie en Klimaatnavorsing - Troposferiese Navorsing (IMKTRO), kom hulle gemiddeld twee keer per jaar in Duitsland voor en duur tussen twee en agt dae, met 'n besondere groepering in die laat herfsmaande en winter. Die langste donker doldrums in 2023 het ongeveer 168 uur geduur, terwyl hulle in 2024 ongeveer 2.24 dae geduur het. Duidelike patrone kom gedurende die dag na vore: donker doldrums kom hoofsaaklik in die aand- en nagure voor, veral tussen 18:00 en 23:00. Die meeste van hierdie periodes duur minder as 16 uur, dikwels slegs ongeveer drie uur.

Hierdie temporale struktuur is van kritieke belang vir die keuse van tegnologie: Om beskerming teen periodes van lae wind- en sonkraguitset te bied, vereis dit nie basislas-kragsentrales wat maande lank aaneenlopend loop nie, maar eerder buigsame, vinnig verstelbare kapasiteite wat binne minute of selfs millisekondes op piekbelastings kan reageer. Dit is presies waar die fundamentele misverstand van die kernkragdebat duidelik word.

Die hipotetiese berekening van hoeveel kernkragsentrales Duitsland sou benodig: tot 31 kernkragsentrales

As ons die gemiddelde skatting van die kraggaping van 20 tot 40 gigawatt neem en 'n tipiese EPR-reaktor met 'n bruto uitset van 1,4 tot 1,6 gigawatt aanneem, soos dié wat in Flamanville of Hinkley Point C gebou word, ontstaan ​​die volgende prentjie: 'n Minimum van tien gigawatt sou teoreties ongeveer sewe tot agt kernkragsentrales benodig. Die 20 gigawatt wat oorspronklik deur die Departement van Ekonomiese Sake geteiken is, sou 13 tot 15 aanlegte benodig. En die PwC-maksimum van 40 gigawatt sou 27 tot 31 kernkragsentrales beteken.

Hierdie berekening ignoreer egter die tegniese realiteit. Kernkragsentrales is ontwerp vir basislas-werking en kan nie vinnig genoeg reageer op die vinnige lasveranderinge wat benodig word vir rugsteunkrag gedurende periodes van lae wind- en sonkrag-uitset nie. Die Fraunhofer Instituut vir Sonenergiestelsels (ISE) het in sy studie oor die gelykgemaakte koste van elektrisiteit (LCOE) eksplisiet daarop gewys dat hoewel die tegniese beheerbaarheid van kernkrag hoogs relevant sou wees, dit slegs tot 'n beperkte mate vanuit 'n tegniese en ekonomiese perspektief haalbaar is. 'n Kernkragsentrale benodig ure om sy uitset aansienlik te verander. Batterybergingstelsels reageer in millisekondes, gaskragsentrales in minute. Daarom is kernkrag, as gevolg van sy ontwerp, die verkeerde instrument vir die spesifieke probleem van rugsteunkrag gedurende periodes van lae wind- en sonkrag-uitset.

Ons EU- en Duitse kundigheid in sake-ontwikkeling, verkope en bemarking - Beeld: Xpert.Digital

Bedryfsfokusareas: B2B, digitalisering (van KI tot XR), meganiese ingenieurswese, logistiek, hernubare energie en nywerheid

Meer inligting hier:

• Kundige Besigheidsentrum

'n Tematiese spilpunt wat insigte en kundigheid bied:

• Kennisplatform wat globale en streeksekonomieë, innovasie en bedryfspesifieke tendense dek
• 'n Versameling van ontledings, insigte en agtergrondinligting uit ons belangrikste fokusgebiede
• 'n Plek vir kundigheid en inligting oor huidige ontwikkelinge in besigheid en tegnologie
• 'n Spoorpunt vir maatskappye wat inligting soek oor markte, digitalisering en bedryfsinnovasies

Europa se miljard-dollar-boondoggles: Wat die konstruksie van nuwe kernkragsentrales werklik kos

Die empiriese bewyse van die afgelope twee dekades in Europa laat geen ruimte vir optimisme rakende die konstruksietye en koste van kernkragsentrales nie. Elke nuwe konstruksieprojek het massiewe koste- en tydsoorskrydings gely, nie as 'n uitsondering nie, maar as 'n sistematiese patroon.

Die konstruksie van die EPR-reaktor in Flamanville het in 2007 begin, met 'n beplande konstruksietydperk van vyf jaar en 'n geraamde koste van €3,3 miljard. Die reaktor is eers in Desember 2024 aan die netwerk gekoppel, na 17 jaar van konstruksie. Die Franse Rekenkamer het die totale koste aan die begin van 2025 op €23,7 miljard geraam, meer as sewe keer die oorspronklike skatting. Die elektrisiteit wat daar opgewek word, word teen 'n geraamde koste van €110 tot €120 per megawattuur verkoop, heelwat bo die teikenprys van €70 waarop die Franse regering met EDF ooreengekom het vir aflewerings na 2025.

Verwant hieraan:

• Rekordkoste, rekordtyd: Europa se duurste kernkragsentrale 'Flamanville 3' gaan uiteindelik in Frankryk aanlyn na 17 jaar

In Finland het die konstruksie van die Olkiluoto 3 EPR-reaktor 'n soortgelyke kroniek van mislukking beleef. Konstruksie het in 2005 begin, met beplande voltooiing in 2009. In werklikheid het inbedryfstelling tot 2023 geduur. Konstruksiekoste het verviervoudig van ongeveer drie miljard tot 'n geraamde twaalf miljard euro.

In die VK is die Hinkley Point C-projek op pad om die duurste kragsentrale in die geskiedenis te word. Die konstruksie van twee EPR-reaktore met 'n gekombineerde kapasiteit van 3,2 gigawatt het in 2018 begin. Voltooiing van die eerste eenheid word nou tussen 2029 en 2031 verwag, ses tot tien jaar later as oorspronklik beplan. Koste het gestyg van 'n aanvanklike skatting van €21 miljard tot 'n geraamde £46 miljard, gelykstaande aan ongeveer €53 miljard. Om die kompleksiteit van die projek te illustreer: Britse regulasies het 7 000 beduidende ontwerpveranderinge genoodsaak, wat daartoe gelei het dat 35 persent meer staal en 25 persent meer beton gebruik is as aanvanklik beplan. Die projek is slegs haalbaar omdat die Britse regering 'n invoertarief van 10,5 eurosent per kilowattuur vir 35 jaar gewaarborg het, aansienlik hoër as die vergoeding vir windkrag op see.

Verwant hieraan:

• Elektrisiteitsopwekkingskoste vergelyk: Is kernkrag werklik duurder as hernubare energie?

Wat hierdie ervarings vir Duitsland beteken

Vir Duitsland sou die hindernisse aansienlik hoër wees as vir Frankryk, Finland of Groot-Brittanje. Duitsland het al meer as 40 jaar nie 'n nuwe kernkragsentrale goedgekeur nie en het nie die regulatoriese infrastruktuur vir nuwe kernkonstruksieprojekte nie. Daar is geen lisensiëringsprosedure, geen gespesialiseerde owerhede van die nodige grootte en geen tegniese kundigheid om so 'n projek te bestuur nie. In Groot-Brittanje, ten spyte van 'n bestaande kernbedryf, het dit jare geneem om die voorsieningsketting te herbou en verskaffers op te lei om kernkomponente te vervaardig.

Realisties gesproke, vir Duitsland, sal ten minste 15 tot 20 jaar toegelaat moet word vanaf die begin van beplanning tot inbedryfstelling, wat beteken dat die vroegste moontlike inbedryfstelling tussen 2041 en 2046 sal wees. Gebaseer op Europese ervaring, sal die koste vir elke 1.5-gigawatt kernkragsentrale op 15 tot 25 miljard euro geraam word. 'n Kapasiteit van 20 gigawatt van ongeveer 13 kernkragsentrales sal dus tussen 195 en 325 miljard euro kos. Die buite werking gestelde Duitse kernkragsentrales word reeds ontmantel; turbines en verkoelingstelsels is verwyder. Heraktivering is tegnies byna onmoontlik vir verskeie aanlegte en sal selfs in die beste geval vier tot agt jaar duur.

Die illusie van klein reaktore

Klein Modulêre Reaktore, of SMR'e, word dikwels beskou as 'n vinniger en goedkoper alternatief vir konvensionele kernkragsentrales. Die werklikheid ondersteun nie hierdie narratief nie. Nie 'n enkele kommersiële SMR is tans in 'n Westerse land in werking nie. Die mees internasionaal erkende projek, NuScale se Koolstofvrye Kragprojek in die Amerikaanse staat Idaho, is in November 2023 gesluit omdat kostes van 'n aanvanklike $5,3 miljard tot $9,3 miljard gestyg het en daar nie genoeg kliënte was nie. Die elektrisiteitsprys het gestyg van 'n beplande $58 tot $89 per megawattuur, en selfs hierdie prys was slegs haalbaar deur miljarde dollars in staatsubsidies. Sonder hierdie belastingverligting sou die prys byna $120 per megawattuur gewees het.

Die prys van 'n kilowattuur: Waarom kernkrag die duurste opsie is

Die Fraunhofer ISE-studie oor die gelykgemaakte koste van elektrisiteit (LCOE) vanaf 2024 bied die mees onlangse en omvattende basis vir vergelyking vir Duitsland. Grondgemonteerde fotovoltaïese stelsels genereer elektrisiteit vir 4,1 tot 9,2 eurosent per kilowatt-uur, net soos windkrag op land, wat tussen 4,3 en 9,2 eurosent kos. Windkrag op see kos tussen 5,5 en 10,3 eurosent. Gekombineerde siklus gasturbine (CCGT) kragstasies kos tussen 10,9 en 18,1 eurosent, en buigsame gasturbines kos tussen 15,4 en 32,6 eurosent. Fraunhofer ISE skat die LCOE vir die konstruksie van nuwe kernkragstasies op 13,6 tot 49,0 eurosent per kilowatt-uur. Hierdie wye reeks word verklaar deur die vollas-ure en beleggingskoste wat as basis gebruik word en neem in ag dat in 'n stelsel met 'n hoë aandeel hernubare energieë, die benutting van kernkragsentrales na verwagting in die toekoms sal afneem, wat die LCOE verder sal verhoog.

Van kritieke belang is dat die Fraunhofer-syfers vir kernkrag nie die koste van finale berging of ontmanteling insluit nie. Die werklike totale koste is dus selfs hoër as die reeds aansienlike reeks.

Verwant hieraan:

• Die opvolgkoste in elektrisiteitsopwekking is die hoogste vir kernkrag en steenkoolkragstasies

Die onsigbare rekening: Subsidies en die opvolgkoste van kernkrag

Die historiese rekord van kernenergie in Duitsland is een van massiewe staatsubsidies. Volgens 'n studie wat deur Greenpeace in opdrag van die Forum vir Ekologiese en Sosiale Markekonomie uitgevoer is, het staatsubsidies vir kernkrag tussen 1950 en 2010 minstens €204 miljard beloop. Dit beteken dat elke kilowattuur kernkrag met minstens 4,3 eurosent deur belastingbetalers se geld gesubsidieer is. Geprojekteerde opvolgkoste van 'n bykomende €100 miljard bring die totale las op belastingbetalers op minstens €304 miljard te staan.

'n Besonder onthullende aspek van die ware koste van kernkrag het betrekking op versekering. Die wetlik verpligte dekking vir 'n Duitse kernkragsentrale was beperk tot slegs 2,5 miljard euro. 'n Studie deur die Leipzig Versekeringsforums, wat die maksimum skade van 'n katastrofiese kernongeluk op meer as 6,09 triljoen euro skat, kom tot die gevolgtrekking dat voldoende aanspreeklikheidsversekering jaarliks ​​ongeveer 72 miljard euro per kernkragsentrale sou kos. Kernkrag sou dus feitlik onbekostigbaar word.

Gaskragstasies en batteryberging: Die brug na die toekoms

Die Duitse regering se kragstasiestrategie fokus op buigsame kapasiteite. Die konstruksietyd vir gasaangedrewe kragstasies wissel van drie tot ses jaar, met die koste vir 'n 500-megawatt gekombineerde siklus gasturbine (CCGT) aanleg van ongeveer €0,5 tot €0,9 miljard. Die mark vir batteryberging ontwikkel selfs meer dinamies. Hierdie stelsels reageer binne millisekondes op lasveranderinge, wat hulle die tegnies ideale oplossing maak vir kort- tot mediumtermyn-voorsieningsbottelnekke. Teen 2031 kan bergingshouers ongeveer €75 per kilowattuur kos. Vir dieselfde bedrag (€195–€325 miljard) wat 13 kernkragstasies sou kos, kan 40 GW waterstof-bekwame gasaangedrewe kragstasies, 100 GW batteryberging, 50 GW bykomende hernubare energie en 'n omvattende netwerkuitbreiding gefinansier word – 'n aansienlik meer robuuste algehele oplossing.

Die rekenkunde van die energie-oorgang laat geen twyfel nie

Dis alles vir niks. Die opportunistiese politieke binnegevegte rondom kernkrag behaag net die duelerende kenners – en natuurlik die media. Ons moet fokus op die huidige feite en ons moue oprol om te doen wat haalbaar is.

Die vraag of kernkrag die antwoord is op Duitsland se probleem van periodes van lae wind- en sonkragproduksie, kan suiwer op grond van feite beantwoord word, sonder politieke oordeel. Kernkrag kom te laat: 15 tot 20 jaar se konstruksietyd sal nodig wees om 'n gaping aan te spreek wat vanaf 2030 krities sal word. Kernkrag is te duur en pas nie in die stelsel nie: periodes van lae wind- en sonkragproduksie vereis buigsame krag, die funksionele teenoorgestelde van 'n basislas-kernkragsentrale.

Enigiemand wat vandag polities die bou van nuwe kernkragsentrales eis, ignoreer nie net die Europese ervaring nie, maar ook die fisiese vereistes van die probleem self. Wat ontbreek, is nie die regte tegnologie nie, maar die politieke wil om die reeds geïdentifiseerde oplossings met die nodige spoed te implementeer. Die werklike gevaar vir Duitsland se elektrisiteitsvoorsiening lê nie in 'n gebrek aan kernkragsentrales nie, maar in 'n debat wat vasval in spookprojekte in plaas daarvan om verantwoordelikheid te neem vir haalbare maatreëls.

☑️ Ons besigheidstaal is Engels of Duits

☑️ NUUT: Korrespondensie in jou moedertaal!

Konrad Wolfenstein

Ek en my span is bly om as jou persoonlike adviseur vir jou beskikbaar te wees.

Jy kan my kontak deur die kontakvorm hier in te vul of my eenvoudig +49 89 89 674 804 ( München) . My e-posadres is: [email protected]

Ek sien uit na ons gesamentlike projek.

☑️ KMO-ondersteuning in strategie, konsultasie, beplanning en implementering

☑️ Skepping of herbelyning van die digitale strategie en digitalisering

☑️ Uitbreiding en optimalisering van internasionale verkoopsprosesse

☑️ Globale en digitale B2B-handelsplatforms

☑️ Pionier Besigheidsontwikkeling / Bemarking / PR / Handelskoue

Trek voordeel uit Xpert.Digital se uitgebreide, vyfvoudige kundigheid in 'n omvattende dienspakket | O&O, XR, PR & Digitale Sigbaarheidsoptimalisering - Beeld: Xpert.Digital

Xpert.Digital beskik oor diepgaande kennis oor verskeie industrieë. Dit stel ons in staat om pasgemaakte strategieë te ontwikkel wat presies in lyn is met die vereistes en uitdagings van u spesifieke marksegment. Deur voortdurend markneigings te ontleed en bedryfsontwikkelings te monitor, kan ons proaktief optree en innoverende oplossings bied. Die kombinasie van ervaring en kundigheid genereer toegevoegde waarde en bied ons kliënte 'n beslissende mededingende voordeel.

Meer inligting hier:

• Benut Xpert.Digital se 5 kundigheidsgebiede in een pakket – vanaf slegs €500/maand