I 2023 blev næsten halvdelen af Danmarks energiforbrug dækket af vedvarende energikilder – 45% – og her indgår biomasse. Biomasse er hovedsageligt træpiller fra finske og østeuropæiske træer, der er fældet til formålet og omdannet til små trækugler – hvor meget CO₂ udledes i øvrigt i den proces?

Enhver redelig politiker burde gå ind for at lade træerne stå i skovene og omdanne CO₂ til ilt. Derefter, at få noget regulerbart grøn energi i form af decentral kernekraft.

Biomassens rolle

Biomasse er blevet en hjørnesten i Danmarks nuværende energiforsyning, især som brændsel i kraftvarmeværker og fjernvarmeanlæg. Forbruget af bioenergi er steget markant over de seneste årtier og er i dag historisk højt. I 2022 anvendte Danmark omkring 211 petajoule (PJ) energi fra biomasse, hvilket er en stigning på 18% siden 2018. Danmarks forbrug af biomasse til energi holder et historisk højt niveau.

Ser man på elsektoren isoleret, leverer biomasse en betydelig andel af elektriciteten – specielt når det ikke blæser og solcellerne er passive. Omkring 16% af Danmarks indenlandske elforsyning kom fra biomasse i 2023 – primært gennem afbrænding af træpiller, flis og halm på kraftvarmeværker.

Biomasse spiller en endnu større rolle for varmesektoren: I fjernvarmeproduktionen dominerer biomasse fuldstændigt efter udfasningen af kul. Hele 65% af fjernvarmeproduktionen i 2023 kom fra biomasse. Det betyder, at brændselsfyrede fjernvarmeværker i dag næsten alle kører på biomasse frem for fossile brændsler. Denne ”grønne omstilling” af fjernvarmen har været med til at reducere Danmarks CO₂-udledning betydeligt, da biomasse officielt betragtes som CO₂-neutral ved afbrænding, idet genvækst af træer, som nævnt, antages at optage den udledte CO₂ i en måske 30-årig periode.

Udskiftning med kernekraft

En mulig løsning, der er begyndt at vinde indpas i energidebatten er, at erstatte biomasseafbrændingen med kernekraft. Danmark har historisk set ikke anvendt atomkraft fra eget territorie, da et folketingsforlig i 1985 besluttede, at atomkraft ikke skulle indgå i dansk energiplanlægning. Det teknologiske landskab og klimaudfordringerne har ændret sig markant siden 1980’erne. Nye typer af avancerede reaktorer er under udvikling, og energikrisen i Europa har fornyet interessen for kernekraft. I Danmark er der nu politisk åbning for at undersøge kernekraft som en fremtidig energikilde, og flere private aktører arbejder på at realisere fleksible små, sikre reaktorer.

Særligt Copenhagen Atomics og Seaborg Technologies, er danske virksomheder, som er i front med at udvikle kompakte modulære reaktorer skræddersyet til blandt andet fjernvarmeproduktion. Deres design er smeltesaltreaktorer (molten salt reactor), som bruger flydende salt som kølemiddel og kan “brænde” flere typer brændsel – herunder thorium og endda affald fra eksisterende atomkraftværker. Reaktorerne er relativt små – den termiske udgangseffekt er imellem 100 MW og 400 MW (megawatt termisk) og fylder omtrent som en 40 fods container.

Til sammenligning svarer 100 MW omtrent til effekten fra et større dansk affalds- eller biomassefyret kraftvarmeværk. Tanken er, at producere reaktorerne industrielt i standardiserede moduler, hvilket gør det muligt at opskalere ved at anvende flere moduler sammen som “lego-klodser” alt efter det ønskede kapacitetsbehov. De første kommercielle enheder er klar til drift omkring 2028, forudsat at godkendelser og teknologiudvikling går efter planen.

At udskifte biomasse med kernekraft vil i praksis betyde, at man etablerer en række mindre reaktorer, f.eks ved eksisterende kraftvarmeværker eller industriknudepunkter, som kan levere både elektricitet og varme. Disse nye reaktorer vil levere stabil, kontinuerlig energi året rundt uden at være afhængige af vejret og det er kontrollerbar energi, der er CO₂- fri.

I modsætning til store traditionelle atomkraftværker, som ofte yder flere tusinde MW, er idéen med de moderne små reaktorer, at de kan placeres decentralt og tættere på forbrugerne. For eksempel kunne man forestille sig en 100 MW reaktor ved et større byværk til fjernvarme, hvilket kunne dække basisvarmen i vintermånederne. Den overskydende reaktorkapacitet om sommeren – hvor varmebehovet er lavere – kunne bruges til at producere elektricitet eller måske til andre formål som f.eks. brintproduktion. Samtidig vil kernekraften kunne levere grundlast-strøm og erstatte biomassefyrede elværker, som så ikke behøver at køre med dyrt importeret brændsel.

Planen om at erstatte biomasse med kernekraft handler således om at introducere en ny, ÆGTE CO₂-fri og stabil energikilde, der kan overtage den rolle, biomasse spiller i dag som fleksibelt supplement til vind og sol.

Det nuværende biomasseforbrug

Danmarks samlede biomasseforbrug til energi (inklusive el- og fjernvarmeproduktion samt øvrige formål) lå i seneste opgjorte år på i størrelsesordenen 160 PJ om året (2023). 160 petajoule svarer til ca. 44 TWh (terawatt-timer) energi. Hvis man forestiller sig, at kernekraften skal levere den samme mængde energi på årsbasis, kan man omregne det til den nødvendig gennemsnitlig effekt: 160 PJ per år svarer til en kontinuerlig effekt på omkring 5 GW (gigawatt). Med andre ord, hvis kernekraftværkerne kører døgnet rundt året rundt, skal deres samlede termiske effekt være cirka 5 gigawatt for årligt at kunne levere ~160 PJ.

At vi taler om termisk effekt (GWT) skyldes, at det er reaktorernes varmeproduktion, der er angivet i 100 MW enhederne fra f.eks. Copenhagen Atomics. En reaktors termiske effekt kan omdannes til elektricitet med en vis virkningsgrad eller leveres direkte som varme. I vores beregning antager vi, at al reaktorvarmen kommer til nytte enten som fjernvarme eller via elproduktion og evt. varmeudnyttelse i et kraftvarmesystem, som minder om, hvordan man udnytter energien i biomasse i dag.

Hvis reaktorerne yder ca. 100 MW termisk, skulle man bruge omkring 50 reaktorer af denne størrelse. Taler vi om 400 MW reaktorer skal der bruges ca. 16 reaktorer.

Betydning for Danmark

Først og fremmest vil de små kernekraft-enheder kunne frigøre Danmark fra afhængigheden af biomassebrændsler – herunder import af træpiller og -flis. Det vil øge forsyningssikkerheden, da man ikke længere er sårbar over for udsving i den globale biomassehandel eller leverancer fra udlandet. I stedet vil brændselskilderne til kernekraft (uran eller thorium) kun udgøre meget små mængder, som kan lagres i lange perioder.

Ved at erstatte biomasseafbrænding med kernekraft vil de direkte CO₂-udledninger fra energiproduktionen falde. Også luftkvaliteten i byerne kan få gavn af et skifte: selvom moderne biomassefyring er relativt ren, bidrager den stadig til partikel- og NOx-forurening. Små reaktorer vil ikke have skorstene med røg, og dermed undgås de lokale emissioner helt.

Talsmænd for den nye teknologi fortæller, at serieproducerede mini-reaktorer kan blive billige i længden og levere strøm til konkurrencedygtige priser. Hvis det holder stik, kan Danmark på sigt få en stabil energikilde, der komplementerer den volantile vind- og solenergi.

Kernekraft vil kunne levere basal el og varme hele tiden, mens vind og sol leverer alt hvad de kan, når de kan. En sådan kombination kan gøre det nemmere at nå Danmarks rigtige mål på klimaområdet uden at være afhængig af store mængder importeret biomasse eller fossile backup-løsninger.

*******

Opbygningen af en kernekraftreaktor fra Copenhagen Atomics