Vers la neutralité climatique de l’UE d’ici 2050 /Empreinte spatiale de l’énergie éolienne/solaire et nucléaire et leurs coûts respectifs. Rapport des groupes parlementaires européens ECR et Renew

 Vers la neutralité climatique de l’UE d’ici 2050  Rapport des groupes parlementaires européens ECR et Renew Europe

https://roadtoclimateneutrality.eu/Energy_Study_Full.pdf

Nature  du document : Publication des groupes ECR et Renew du Parlement Européen relue  et évaluée par des experts (liste fournie)

456 pages de réponse à la politique anti-nucléaire de la Commission actuelle et en particulier à Frans Timmermans.  En ce qui concerne l’attitude antinucléaire globale de cette Commission, le rapport indique que cette attitude antinucléaire n’était pas la règle pour les Commissions précédentes :

« Alors que le commissaire Timmermans semble se concentrer beaucoup sur les désavantages perçus de l’énergie nucléaire, un rapport de la Commission de 2016 résume succinctement ses avantages : « L’énergie nucléaire est une source d’électricité à faibles émissions de carbone. L’Agence internationale de l’énergie (AIE) a estimé par exemple que la limitation de la hausse de la température en dessous de 2 °C nécessiterait une réduction soutenue des émissions mondiales de CO2 énergétique (mesurées en CO2/PIB liés à l’énergie), soit une moyenne de 5,5 % par an entre 2030 et 2050. Une réduction de cette ampleur est ambitieuse, mais elle a déjà été réalisée dans le passé dans des États membres comme la France et la Suède grâce au développement de programmes de construction nucléaire”

1 ) Présentation, Direction, Méthodes

Déclaration d’intention :

 Groupe ECR: « Si l’UE et ses partenaires mondiaux veulent vraiment s’attaquer à des questions telles que le changement climatique, le recyclage, les déchets, les émissions et la pollution, la qualité des aliments et la sécurité alimentaire, alors l’UE doit adopter des mesures sensées et durables qui n’entrainent pas de charges inutiles et coûteuses pour les entreprises et les États membres. Plutôt que des objectifs irréalistes qui ne seront jamais réalisés ou correctement mis en œuvre, le Groupe ECR soutient une approche ambitieuse, progressive et sensée que tous les États membres peuvent adopter.

Renew Europe  : « Nous voulons  investir dans un continent durable. Nous n’avons pas de planète B, nous devons donc nous assurer de préserver celle que nous avons pour les générations futures. L’accord de Paris sur le climat de 2015 a établi la feuille de route, il est maintenant temps de tenir les promesses faites et même d’aller au-delà.

Principe  et examen par les pairs : S’en tenir à l’analyse fondée sur des données probantes : « Do the Numbers » L’UE s’est engagée à mettre en œuvre des politiques fondées sur des données probantes, y aussi dans les domaines des politiques énergétiques et climatiques.

« Ce rapport présente les résultats d’une étude qui examine trois questions essentielles pour  l’ambition de l’UE en matière de neutralité climatique : i. L’effet de la neutralité climatique de l’UE sur la température atmosphérique mondiale moyenne d’ici 2050 et 2100; ii. Les exigences spatiales (terrestres et maritimes) pour l’énergie éolienne et solaire par rapport à l’énergie nucléaire en République tchèque et aux Pays-Bas;  iii. Le coût de l’énergie éolienne/solaire et de l’énergie nucléaire pour ces deux pays.

Chacun des chapitres clés a été examiné par au moins deux pairs évaluateurs ayant des qualifications académiques et des antécédents professionnels pertinents. Une liste de ces pairs évaluateurs y est jointe.

Une approche holistique, constructive et innovante : « Il y a un manque d’analyse intégrée et holistique utile aux décideurs; plus précisément, les résumés pour les décideurs préparés par le GIEC ne le fournissent pas et sont muets sur des questions aussi cruciales que les exigences spatiales et les coûts des technologies de production d’électricité. Les questions abordées dans ce rapport se prêtent très bien à une évaluation intégrée... En outre, l’analyse et les conseils des décideurs politiques sont souvent colorés par une perspective sélective ou subjective sur les questions pertinentes. En outre, de nombreux analyses et outils pour les décideurs intègrent des jugements de valeur ou normatifs qui restent cachés dans les détails techniques... Cela vaut aussi pour les outils, comme le modèle de transition énergétique (ETM). Mais même en générant des variantes nucléaires sur les scénarios pour le gouvernement néerlandais dans l’ETM, cette étude démontre que même dans un modèle qui n’est pas conçu pour traiter le nucléaire sur un pied d’égalité avec les énergies renouvelables, l’énergie nucléaire n’est pas inférieure à l’éolien et au solaire !

Par exemple, le rapport  a identifié les limites de la méthode dite du « coût prpojétde l’électricité » (LCOE) appliquée à l’énergie nucléaire et renouvelable aux fins de l’élaboration des politiques. En outre, il a mis en évidence la complexité et les biais du coût pondéré du capital basé sur le marché ou « WACC »

2) Principaux résultats et conclusion-résumé

Cette étude analyse et compare deux technologies de production d’énergie neutres sur le plan climatique qui peuvent entraîner la décarbonisation du système électrique -- éolien/solaire et nucléaire. Nous évaluons la quantité d’espace nécessaire à chaque technologie pour fournir l’énergie nécessaire, et les coûts de l’énergie ainsi produite. Cette analyse a été effectuée pour deux États membres de l’UE : les Pays-Bas, un pays le long de la mer du Nord avec un vent abondant, et la République tchèque, un pays enclavé sans accès à la mer et moins de vent. Cette étude évalue également l’efficacité de la neutralité climatique de l’UE.

2a) Empreinte territoriale - Pays-Bas : Nous avons constaté que la quantité d’espace nécessaire pour fournir annuellement 3 000 PJ (PetaJoules) d’énergie aux Pays-Bas par l’énergie éolienne et solaire en 2050 varie de 24 538 à 68 482 km2. Pour mettre cela en perspective: 24 538 km2, c’est à peu près la taille des cinq plus grandes provinces des Pays-Bas réunies (Frise, Gelderland, Noord-Brabant, Noord-Holland et Overijssel); et 68 482 km2 correspond à environ 1,8 fois l’ensemble du territoire terrestre des Pays-Bas

Pour produire la même quantité d’énergie, l’énergie nucléaire ne nécessiterait, en moyenne, pas plus de 120 km2, soit moins de la moitié de la superficie de la ville de Rotterdam. Ainsi, en raison de leur faible densité de puissance, l’énergie éolienne nécessite au moins 266 (offshore) à 534 fois (à terre) plus de terres et d’espace que le nucléaire ;  Pour l’énergie solaire sur terre, au moins 148 fois plus de terres sont nécessaires (sans tenir compte, dans tous les cas, des terrains supplémentaires nécessaires à l’expansion nécessaire du réseau et aux solutions nécessaires de stockage ou de conversion de l’énergie)

(NB: 1 Petajoule - 0.28 TW.h 3000 PJ - 840 TW.h . Consommation électrique : 2018: 117 TW.H. Ainsi, la consommation électrique 2018 par l’éolien et l’énergie solaire nécessiterait 25% du territoire des Pays-Bas - plus de détails ci-dessous)

2b) Empreinte territoriale République tchèque : Pour la République tchèque, la quantité d’espace nécessaire pour générer 1 800 PJ par le vent et l’énergie solaire varierait de 14 630 km2 à 43 758 km2. Pour mettre cela en perspective, cela couvre 19 % et 55 % des terres disponibles en République tchèque. Pour atteindre le même niveau de production d’électricité avec l’énergie nucléaire, il ne faudrait pas plus de 269 km2.

( NB République tchèque : 1800 PJ = 504 TW.h Consommation électrique en 2018 : 74 TW.h en 2018 couvriraient 15% du territoire)

Conclusion empreinte territoriale : Tandis que le nucléaire exige un peu d’espace pour fournir beaucoup d’énergie à bas coût, l’énergie éolienne et solaire exigent beaucoup d’espace pour fournir un peu d’énergie à un coût élevé.

2C) Etudes des coûts

 Le coût du nucléaire est généralement inférieur au coût de l’énergie éolienne/solaire, dans la plupart des scénarios par une marge significative. Dans la configuration extrême la plus optimale  pour l’énergie éolienne/solaire, le coût du nucléaire est encore légèrement inférieur. Dans le pire des cas pour l’éolien/solaire, le nucléaire ne coûte qu’un quart d’un système 100% éolien/solaire, c’est-à-dire le coût éolien/solaire est quatre fois plus important...

En réalité, le coût de l’énergie éolienne/solaire est encore plus élevé parce que ces technologies nécessitent d’autres dépenses pour apporter l’énergie là où elle est nécessaire et pour maintenir l’intégrité du réseau électrique (coûts dits d’intégration et de système).

Fait important, à mesure que le taux de pénétration de l’énergie éolienne et solaire augmente, l’intégration et les coûts liés au système augmentent de façon exponentielle, ce qui creuse encore l’écart entre le faible coût de l’énergie nucléaire et le coût élevé de l’énergie renouvelable. Sur la base de la modélisation ETM  (Energy Transition Model) pour les Pays-Bas, nous avons trouvé un coût d’intégration supplémentaire pour l’énergie éolienne / solaire à des niveaux jusqu’à 18 %, ce qui détériore encore le bilan économique pour l’énergie éolienne / solaire.

Sur la méthodologie :

Perte de valeur ENR : «Remarquons que notre modèle ne prend pas en compte la perte de valeur de  l’électricité renouvelable produite lorsqu’il n’y a pas de demande d’électricité. Sur le plan économique, la nature stochastique de la production d’électricité renouvelable signifie que l’électricité peut être produite alors qu’il n’y a pas de demande pour une telle électricité. Bien sûr, cette électricité n’a pas la même valeur que l’électricité produite lorsqu’il y a une demande; au contraire, il peut même avoir une valeur négative. Comme nous l’avons dit, dans notre modèle, la valeur de l’électricité renouvelable n’est pas actualisée pour tenir compte de ce problème.

Commentaire : Il s’agit d’un phénomène bien connu parfois désigné comme « cannibalisation » des énergies renouvelables et qui se manifeste par des prix négatifs du marché lorsque l’énergie est produite lorsqu’elle n’est pas nécessaire. Il existe des façons reconnues d’en tenir compte, par exemple; VALCOE (Valeur ajustée LCOE) .

Cela est bien expliqué par exemple dans le rapport (Rôle possible du nucléaire dans le mix énergétique néerlandais dans le future_see https://www.laka.org/docu/boeken/pdf/1-01-0-20-23.pdf#page=2 and https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/11/role-possible-du-nucleaire-dans-le.html). Le tableau présenté ici indique le coût supplémentaire en tenant compte des adaptations réseau et et de la VALCOE

Autres externalités : De nombreuses installations solaires et éoliennes imposent des externalités négatives sur les terres environnantes. Souvent, d’autres utilisations des terres deviennent impossibles parce qu’elles restreignent les rayons du soleil ou le flux de vent. Parmi les autres externalités négatives des énergies renouvelables qui ne sont pas prises en compte, mentionnons l’impact sur la nature environnante et l’impact sur la valeur des maisons environnantes. Un rapport commandé par le gouvernement néerlandais a révélé que les éoliennes construites dans un rayon de 2 km de zones résidentielles ont entraîné une réduction de 2% à 5% de la valeur des prix des maisons, par exemple.  Bien que cette externalité négative ne soit pas directement supportée par les producteurs d’énergie, les ménages connaissent une baisse de leur valeur d’actifs, ce qui pourrait avoir un impact négatif sur les recettes fiscales (par exemple, la réduction des impôts fonciers, de l’impôt sur la fortune, etc.). Les centrales nucléaires imposent également des externalités négatives sur les terres environnantes, mais étant donné leur empreinte,  beaucoup plus limitée.

Commentaire : Les estimations en France basées sur les données des  notaies et les agences immobilières sont plus en perte de valeur de 20-40% voir eg https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/05/les-margoulins-de-leolien-et-leurs-gros.html

Et le fait que les ENR ne sont certainement pas moins chers que le nucléaire, vous pouvez déjà le voir:

Conclusion : Pour un programme européen de renaissance nucléaire : Un choix sans ambiguïté en faveur de  l’option nucléaire permettrait d’atteindre les objectifs politiques de l’UE en matière de sécurité énergétique, de faisabilité économique et technique  et d’acceptabilité sociale.  Compte tenu des conséquences spatiales et économiques des énergies renouvelables par rapport à l’énergie nucléaire, l’UE serait  bien avisée d’envisager un programme de « renaissance nucléaire ». Dans le cadre de ce programme, l’UE créerait des conditions équitables pour toutes les technologies de production d’électricité... Les auteurs espèrent que cette étude sera largement diffusée et lue. Les peuples d’Europe le méritent et la transition énergétique en a besoin. Bruxelles, décembre 2020.

3) Empreinte spatiale, étude détaillée  :

 Si l’électricité aux Pays-Bas et en République tchèque est uniquement ou principalement fournie par des éoliennes et des panneaux solaires, ces technologies d’énergie renouvelable occuperont des portions très importantes des terres disponibles. Cela est dû à la faible densité de puissance de l’énergie éolienne et solaire, qui est d’environ 150 à 500 fois inférieure à la densité de puissance de l’énergie nucléaire, en moyenne.

En tenant compte de la  demande d’électricité et des facteurs de capacité, dans aucun  scénario réaliste, il y a assez de terres pour répondre à toute la demande d’énergie si la République tchèque et les Pays-Bas devaient compter uniquement ou principalement sur l’énergie éolienne et solaire. Dans le cas tchèque, il est même hors de question que les terres disponibles soient suffisantes pour couvrir toute la demande d’électricité

Aux Pays-Bas, l’éolien offshore peut alléger quelque peu la pression sur la terre ferme, mais crée ses propres problèmes en termes d’impacts et de coûts maritimes.

 Si l’électricité aux Pays-Bas et en République tchèque est uniquement ou principalement fournie par l’énergie nucléaire, les centrales nucléaires ne représenteront qu’une fraction infime de la terre et de l’espace nécessaires à l’énergie éolienne et solaire. Cela est dû à la densité de puissance très élevée du nucléaire, qui est au moins 150 jusqu’à plus de 500 fois plus élevé que la densité de puissance de l’énergie éolienne et solaire.

De plus, les centrales nucléaires peuvent être situées aux mêmes endroits où se trouvent les centrales électriques alimentées aux combustibles fossiles et nécessitent à peu près la même superficie que ces centrales, ce qui implique des économies sur l’infrastructure pour se connecter au réseau. Ces caractéristiques réduisent considérablement les pressions exercées sur la disponibilité des terres, la protection du paysage et la protection de la nature, ce qui est un avantage important, en particulier lorsque la concurrence pour la terre disponible augmente.

Par rapport à l’énergie éolienne et solaire, l’énergie nucléaire produit environ 500 et 150 fois plus d’électricité par kilomètre carré. Ces chiffres ne prennent pas en compte la demande supplémentaire de terres et d’espaces imposée par les énergies renouvelables, qui augmente de façon exponentielle à mesure que les énergies renouvelables se développent et représente une plus grande part du mix énergétique. Ces terrains supplémentaires sont nécessaires pour l’infrastructure supplémentaire nécessaire à l’intégration de l’énergie renouvelable dans le réseau électrique, comme les installations de stockage et de conversion de l’énergie.

3) Empreinte spatiale, étude détaillée  :

 Si l’électricité aux Pays-Bas et en République tchèque est uniquement ou principalement fournie par des éoliennes et des panneaux solaires, ces technologies d’énergie renouvelable occuperont des portions très importantes des terres disponibles. Cela est dû à la faible densité de puissance de l’énergie éolienne et solaire, qui est d’environ 150 à 500 fois inférieure à la densité de puissance de l’énergie nucléaire, en moyenne.

En tenant compte de la  demande d’électricité et des facteurs de capacité, dans aucun  scénario réaliste, il y a assez de terres pour répondre à toute la demande d’énergie si la République tchèque et les Pays-Bas devaient compter uniquement ou principalement sur l’énergie éolienne et solaire. Dans le cas tchèque, il est même hors de question que les terres disponibles soient suffisantes pour couvrir toute la demande d’électricité

Aux Pays-Bas, l’éolien offshore peut alléger quelque peu la pression sur la terre ferme, mais crée ses propres problèmes en termes d’impacts et de coûts maritimes.

 Si l’électricité aux Pays-Bas et en République tchèque est uniquement ou principalement fournie par l’énergie nucléaire, les centrales nucléaires ne représenteront qu’une fraction infime de la terre et de l’espace nécessaires à l’énergie éolienne et solaire. Cela est dû à la densité de puissance très élevée du nucléaire, qui est au moins 150 jusqu’à plus de 500 fois plus élevé que la densité de puissance de l’énergie éolienne et solaire.

De plus, les centrales nucléaires peuvent être situées aux mêmes endroits où se trouvent les centrales électriques alimentées aux combustibles fossiles et nécessitent à peu près la même superficie que ces centrales, ce qui implique des économies sur l’infrastructure pour se connecter au réseau. Ces caractéristiques réduisent considérablement les pressions exercées sur la disponibilité des terres, la protection du paysage et la protection de la nature, ce qui est un avantage important, en particulier lorsque la concurrence pour la terre disponible augmente.

Par rapport à l’énergie éolienne et solaire, l’énergie nucléaire produit environ 500 et 150 fois plus d’électricité par kilomètre carré. Ces chiffres ne prennent pas en compte la demande supplémentaire de terres et d’espaces imposée par les énergies renouvelables, qui augmente de façon exponentielle à mesure que les énergies renouvelables se développent et représente une plus grande part du mix énergétique. Ces terrains supplémentaires sont nécessaires pour l’infrastructure supplémentaire nécessaire à l’intégration de l’énergie renouvelable dans le réseau électrique, comme les installations de stockage et de conversion de l’énergie.

3a) Scenario Netherlands

3 scenari ont été étudiés :

2019 Baseline  – Cela ressemble à la composition actuelle (2019) de la demande d’énergie et du mix électrique : 3 000 PJ de demande annuelle d’énergie, dont 15 % sont satisfaits par l’électricité. En d’autres termes, chaque combinaison de nucléaire et d’énergies renouvelables fournit 450 PJ d’énergie par an

« 2050 H/H » – Cela représente un scénario extrême qui prévoit 4.000 PJ par an et un taux d’électrification de 50% (élevé/élevé). Les énergies renouvelables et nucléaires fournissent conjointement 2 000 PJ par an

« 2050 Berenschot » – Cela ressemble au scénario « Regionale sturing » du Berenschot de l’étude CNS, la demande d’énergie tombant à 1 750 PJ par an et 45 % de celle-ci étant satisfaite par l’électricité. En d’autres termes, chaque combinaison de nucléaire et d’énergies renouvelables fournit environ 790 PJ par an

Résultats principaux :

À un faible niveau de demande d’énergie (Berenschot), l’énergie 100% renouvelable impose des exigences sérieuses sur l’espace terrestre et maritime, à 34% et 39%, respectivement; ces ratios dépassent  la quantité de politiques spatiales que les décideurs sont prêts à allouer à la production d’électricité.

Dans le scénario H/H 2050, les limites de l’espace disponible sont atteintes ou dépassées. À 100 % d’énergies renouvelables, 98 % de la mer disponible est utilisée et 86 % des terres disponibles.

Dans le scénario de référence 2019, 368 des quelque 3 000 PJ de la demande totale d’énergie, environ 232 PJ provenaient d’énergies renouvelables, soit un peu moins de 8 %. Cela donne à penser que si les politiques devaient aller vers des énergies renouvelables à 100 %, nous aurions besoin d’augmenter la superficie actuellement couverte par les sources d’énergie renouvelables d’un facteur de 12, tant en mer qu’à terre (aboutissant donc à ~80% des terres et de la surface maritime disponibles)

Un mix parfaitement équilibré (50%ENR/50% nucleaire)  impliquerait  que la demande d’espace de l’eau terrestre et de l’espace sur le toit dépasserait l’espace disponible. Ainsi, un tel mix ne serait pas réalisable.

Remarque supplémentaire : Dans le cas de l’éolien offshore, l’espace de fond marin nécessaire au câblage n’est pas  inclus; dans le cas de l’énergie solaire et éolienne sur terre, la demande d’espace souterrain pour le câblage est généralement ignorée. Au Royaume-Uni, cette demande supplémentaire d’espace s’est montrée importante; pour trois parcs éoliens offshore, jusqu’à 66 % de l’espace supplémentaire des fonds marins est nécessaire pour les corridors de câbles. Il n’y a aucune raison pour que ce soit différent aux Pays-Bas.

3b) Scénario République Tchèque

 La demande d’énergie était d’environ 1 800 PJ en 2018 et devrait diminuer à environ 1 000 PJ en 2050, avec des taux d’électrification de 20 et 27 %, respectivement. Pour notre analyse de sensibilité, nous modélisons la demande d’énergie entre 1 000 et 3 000 PJ et les taux d’électrification de 10 % à 100 %.

3 Scénarios ont été considérés :

« 2019 Baseline » – Cela ressemble à la composition actuelle (2019) de la demande d’énergie et du mix électrique : 1 800 PJ de demande annuelle d’énergie, dont 20 % sont satisfaits par l’électricité. En d’autres termes, chaque combinaison de nucléaire et d’énergies renouvelables fournit 360 PJ d’énergie par an

« Objectif 2030 » - Cela représente l’objectif officiel de la République tchèque pour 2030 qui prévoit 1.600 PJ par an et un taux de 25% d’électrification. Les énergies renouvelables et nucléaires fournissent conjointement 400 PJ par an. 

« Scénario conservateur » – Il s’agit d’un scénario plus conservateur dans lequel la demande d’énergie passe à 2 000 PJ par année, tout comme l’électrification à 30 %. Les énergies renouvelables et nucléaires fournissent conjointement 600 PJ par an.

Aux extrêmes, l’étude montre  que 100% d’énergies  renouvelable nécessite plus que tout  l’espace disponible et, en tant que tel, n’est pas un scénario réaliste pour la République tchèque.

Le scénario de référence 2019 commence à montrer ce que l’augmentation des parts d’énergie renouvelable signifiera pour l’utilisation de l’espace. Même à des niveaux constants de demande, des niveaux relativement modestes d’énergie renouvelable imposent de sérieuses exigences sur l’espace terrestre (un mix 50% occuperait 50 % des terres disponibles)

 Dans le scénario Cible 2030, les limites de l’espace disponible sont atteintes ou dépassées encore plus tôt. À 90 % d’énergies renouvelables, il n’y a pas assez de terres disponibles. 

Dans le scénario conservateur, la pression sur l’utilisation des terres est encore plus évidente. Avec   une croissance modeste de la demande d’énergie et de l’électrification, les énergies renouvelables occuperaient tout l’espace disponible à un peu plus de 50 % du mix énergétique.

La prédiction du modèle confirme que les besoins spatiaux de l’énergie éolienne/solaire sont tels que ces technologies ne peuvent pas être les principales sources d’énergie en République tchèque. Alors que l’énergie éolienne/solaire utiliserait rapidement tout l’espace disponible tout en offrant une production d’énergie qui resterait insuffisante pour répondre à la demande, l’énergie nucléaire aurait des impacts spatiaux beaucoup plus faibles et fournirait beaucoup plus d’énergie.

Les résultats de notre modélisation démontrent également que les plans du gouvernement tchèque pour le secteur de l’électricité, avec un rôle modeste pour l’énergie éolienne/solaire et un rôle important pour l’énergie nucléaire, sont raisonnables d’un point de vue spatial. Même dans ces conditions, le NECP tchèque prévient que l’objectif renouvelable peut sembler irréalisable sans subventions persistantes et qu’une  part relativement élevée des énergies renouvelables envisagée en 2030 pourrait provoquer des pannes d’électricité

Conclusion empreinte territoriale : Tandis que le nucléaire exige un peu d’espace pour fournir beaucoup d’énergie à bas coût, l’énergie éolienne et solaire exigent beaucoup d’espace pour fournir un peu d’énergie à un coût élevé.

4) Études de coûts - Conclusion détaillée

Dans pratiquement tous les scénarios réalistes, l’énergie nucléaire est moins chère que l’énergie éolienne et solaire en termes d'€ par MWh en République tchèque et aux Pays-Bas, tant qu’avec des  taux d’intérêt basés sur le marché qu’à un taux d’intérêt nul

Remarques supplémentaires :

1) Autres coûts : ces chiffres ne considèrent que les coûts de production de l’électricité (LCOE) et non les coûts de transport, de distribution, de stockage et de conversion (intégration et coûts liés au système). Le coût de l’énergie nucléaire lié à l’intégration et au système est beaucoup plus faible que celui des énergies renouvelables intermittentes, qui, de plus, augmentent de façon exponentielle à mesure que le taux de pénétration des énergies renouvelables augmente.

2) Traitement de la demande énergétique : La plupart des scénarios existants traitent à la fois la demande d’énergie et la production d’énergie comme une variable endogène ; chacun a son propre niveau d’énergie spécifique. Comme nous l’avons vu dans la partie 5 du présent rapport, nous avons décidé de ne pas le faire et de traiter la demande d’énergie comme une variable exogène. Cette décision est basée sur le fait que la demande d’énergie de 2050 est très incertaine et dépend de variables inconnues, telles que d’autres gains d’efficacité énergétique qui peuvent être réalisés, le niveau d’utilisation de l’énergie par les citoyens en 2050, le niveau des industries à forte intensité énergétique, les innovations qui peuvent affecter la demande d’énergie (à la hausse ou à la baisse), le niveau général de richesse ....

3) Mise en garde au sujet du WAAC (coût moyen pondéré du capital) :

Les principaux Facteurs de la LCOE pour l’éolien/solaire et le nucléaire sont, par ordre d’importance 1) le WACC),  2) le facteur de capacité,  3) les coûts en capital, 4) le coût fixe de l’O&M.  Le WACC est le facteur le plus influent, mais aussi le plus controversé. Sur la base d’une analyse approfondie de ce débat, notre approche estime le WACC pour les décideurs politiques en séparant le risque gouvernemental (que les décideurs contrôlent) du risque de projet (que les opérateurs contrôlent dans une large mesure). Dans les calculs standard de la LCOE, l’électricité nucléaire non intermittente est plus fortement impactée que les énergies renouvelables.

En partie parce que le WACC est également utilisé comme taux d’actualisation, le WACC à appliquer dans les décisions de planification n’est pas une donnée fixe. Le choix d’un taux WACC/discount est une décision profondément politique, et non une question technique à décider par les experts. Décider du taux d’actualisation approprié relève autant des débats politiques et moraux que des questions économiques et techniques. Étant donné que l’élaboration des politiques peut influencer directement le WACC, les décideurs devraient examiner attentivement les WACC utilisés dans n’importe quelle LCOE.

En utilisant un WACC neutre sur le plan politique de 3 % pour les Pays-Bas et de 4,2 % pour la République tchèque, nous constatons que, dans les scénarios les plus plausibles, l’énergie nucléaire est moins chère que tous les types d’énergie renouvelable (éolien offshore, éolien terrestre, solaire) ou toute combinaison de celles-ci en République tchèque comme  aux Pays-Bas. Ce n’est que si toutes les variables ou la plupart des variables sont choisies de manière systématiquement favorables aux énergies renouvelables et au détriment du nucléaire que certaines énergies renouvelables pourraient avoir une LCOE inférieure, mais pas nécessairement un coût total inférieur.

Il est à noter que cette comparaison des coûts est basée uniquement sur la LCOE et, par conséquent, ne tient pas compte des coûts d’intégration et de système, qui sont beaucoup plus élevés pour l’énergie renouvelable que pour le nucléaire (voir ci-dessous). Dans la plupart des scénarios plausibles, l’énergie nucléaire est moins chère que tous les types d’énergie renouvelable (éolien offshore, éolien terrestre, solaire) en République tchèque et aux Pays-Bas, avant même l’ajout de coûts liés à l’intégration et au système,  qui est beaucoup plus élevé pour les énergies renouvelables.

Sur la base de la modélisation avec l’ETM, pour les Pays-Bas, les coûts totaux du système énergétique pourraient être réduits jusqu’à 18 % en remplaçant la production renouvelable par la production nucléaire, l’économie étant plus substantielle pour les scénarios qui avaient initialement plus d’énergies renouvelables dans le mix énergétique. Fait important, les coûts de raccordement au réseau, qui ne représentent qu’une une partie des coûts d’intégration, sont réduits de plus de 60 % dans  les scenarios nucléaires, ce qui permettrait au gouvernement néerlandais d’économiser près de 10 milliards d’euros par an.

Nous avons également adapté la méthode LCOE en développant une analyse synchronisée de la durée de vie comme point de référence supplémentaire. Une analyse synchronisée de la durée de vie est la méthode préférée pour comparer diverses technologies de production d’énergie, car elle évite les effets de distorsion des projets d’actualisation avec des durées de vie différentes et des calendriers de production différents. Cette méthode confirme que l’énergie nucléaire est une solution plus rentable pour répondre aux niveaux choisis de production d’électricité sur une période donnée, avant même que les coûts liés à l’intégration et au système ne soient ajoutés

5) Recommandations sur le politique énergétique de l’UE

Étant donné que les politiques actuelles de l’UE privilégient les énergies renouvelables par rapport à l’énergie nucléaire, l’évaluation du coût relatif des deux technologies peut facilement être extrêmement faussée et trompeuse. Cela a eu pour effet de réduire le coût apparent  des énergies renouvelables, et de gonfler celui, de l’énergie nucléaire, ainsi que leurs coûts de déploiement  dans l’UE.

Dans le cadre des politiques actuelles de l’UE et des États membres, les avantages suivants sont accordés aux énergies renouvelables,  et ne sont pas (ou seulement dans une mesure beaucoup plus limitée) disponibles pour l’énergie nucléaire :

suit une  liste de plus de 15 dispositifs de financement favorisant les énergies renouvelables, y compris : subventions directes (subventions) pour la recherche et le développement, subventions directes (subventions d’investissement, garanties de prêts, prêts à taux réduit ) pour le financement de  projets réels d’énergie renouvelable, parts de marchés obligatoires et garanties pour les énergies renouvelables, accès prioritaire et privilégié au marché de l’énergie, obligations de quotas avec certificats verts échangeables, incitations fiscales, appels d’offres qui favorisent les générateurs d’énergie renouvelable par rapport aux autres générateurs d’énergie décarbonés, procédures d’autorisation et de réglementation opportunes, absence d’obligation pour les producteurs d’énergie renouvelable d’indemniser les propriétaires qui subissent des dommages, pas d’internalisation des externalités négatives (p. ex., impacts environnementaux négatifs) sur le prix de la production d’énergie renouvelable; Free riding (comportement de  passager clandestin)  sur d’autres technologies qui maintiennent le système d’alimentation stable et flexible, tels que les générateurs de charge de base et les fournisseurs de flexibilité .

Commentaire : n’oubliez pas non plus le très français ARENH, qui oblige EDR à financer ses concurrents en leur donnant accès au powet nucléaire à bas prix et quand ils le souhaitent.

Pour répondre à la demande publique d’énergie, l’UE devrait mettre les énergies renouvelables et nucléaires sur un pied d’égalité et approuver un programme de « renaissance nucléaire ». Ce programme comprendrait douze éléments clés :

Égalité de traitement : Toutes les technologies décarbonées de production d’électricité (éolienne, solaire, nucléaire) bénéficient d’un traitement égal de la part des gouvernements de l’UE et des États membres

Générateur d’externalité payeur  : Sur la base des principes d’internalisation des coûts et de « pollueur-payeur », toutes les politiques de l’UE garantissent que les coûts entièrement chargés, y compris les coûts liés à l’intégration et au système ainsi que les externalités pertinentes, sont pris en compte dans l’élaboration des politiques en matière d’énergie renouvelable et nucléaire.

Pas de subventions discriminatoires : Toutes les subventions ouvertes et cachées, directes et indirectes, en espèces ou en nature, et d’autres avantages pour les énergies renouvelables (p. ex. objectifs, règles prioritaires, tarifs de rachat plus élevés ou garantis, infrastructures subventionnées nécessaires à l’énergie éolienne en mer, prix dégonflés de l’utilisation des terres, etc.) sont éliminées, de sorte que le nucléaire puisse concurrencer sur un terrain de jeu équitable. D’autres politiques de l’UE ne sont pas faussées pour fournir des avantages aux énergies renouvelables.

Règles relatives aux coûts totaux du réseau : Le marché de l’électricité est repensé de façon à ce que les coûts totaux du réseau, plutôt que le coût marginal de la technologie de production d’électricité subventionnée, stimulent les investissements neutres en carbone

Différenciation des énergies pilotables et intermittentes : Fondé sur l’idée que les cas inégaux ne sont pas traités de la même manière, le concept d'«énergie seulement » n’est plus interprété d’une manière qui favorise le coût marginal de la production d’électricité stochastique et insensible à la demande, mais reconnaît la nature fondamentalement différente de l’approvisionnement constant en électricité à la demande et de l’approvisionnement en électricité sans réponse de la demande.

Évaluation holistique : La mesure dans laquelle la technologie de production d’électricité, qu’elle soit éolienne, solaire ou nucléaire, a des effets favorables ou négatifs sur d’autres intérêts et politiques de l’UE (tels que la protection de l’habitat et des espèces, l’environnement sans toxicité, la politique agricole, la politique énergétique, etc.) et provoque d’autres externalités, est identifiée et évaluée objectivement dans le cadre de l’élaboration des politiques aux niveaux de l’UE et des États membres.

Procédures réglementaires simplifiées: À l’exemple des énergies renouvelables, l’énergie nucléaire bénéficie également de procédures de délivrance de permis et de réglementation accélérées et efficaces

Sécurisation juridique et politique : Pour encourager l’investissement dans la meilleure technologie de production d’énergie et maintenir le coût financier bas, la sécurité juridique et politique est garantie à la fois pour l’énergie renouvelable et l’énergie nucléaire.

Indemnisation adéquate des dommages

Accès au financement sur le fond : L’accès aux finances privées et publiques est fonction des mérites des technologies de production d’électricité. Les privilèges et la discrimination dans ce domaine sont éliminés.

Réglementation de l’UE sur l’énergie nucléaire pour un nouveau départ : les réglementations de l’UE en matière d’énergie nucléaire sont revues et mises à jour, au besoin, afin de s’assurer qu’elles sont adaptées à leurs besoins et à la nouvelle ère de la production d’électricité. La réglementation nucléaire est efficace et efficiente.

La stratégie de neutralité climatique de l’UE pour 2050 comporte un risque élevé d’échec des politiques. La transition énergétique attendue peut toutefois se couvrir contre ce risque en déployant des solutions « sans regrets » qui sont de bons investissements, font baisser les émissions et ont peu d’impacts négatifs. L’énergie nucléaire remplit ces critères

6) Autres  données intéressantes :

 EROI (Rendement énergétique sur investmet :  buffered intègre  les coûts de stockage

Power Density

Nous avons un problème que nous devrions prendre au sérieux :

L’extériarisation ne fait pas partie du jeu, ni de la solution !

Nous ne sommes pas vraiment sur la bonne voie :

N’oubliez pas : c’est un problème mondial !

« La neutralité climatique de l’UE, même si elle est atteinte, peut avoir très peu d’effet sur l’augmentation moyenne de la température mondiale. D’autres pays non membres de l’UE n’ont aucune obligation de réduire leurs émissions, et l’UE n’a aucun moyen de les forcer à le faire. Les pays en développement ont le droit de développer leur économie. Ainsi, les efforts de l’UE courent un risque substantiel de ne pas atteindre leur objectif....–

Si l’UE est sérieuse, elle devrait acheter toutes les réserves mondiales de combustibles fossiles et les retirer indéfiniment du marché. Aux niveaux actuels des prix du marché, le coût total sera d’au moins 109 000 000 000 000 d’euros, soit environ 7 fois le PIB annuel de l’UE et équivaut à 560 000 euros par ménage de l’UE.

Commentaire :De manière plus réaliste, cela pourrait être utilisé comme un plaidoyer pour compenser les actions très élevées et techniquement difficiles en Europe en subventionnant des actions beaucoup plus techniques et rentables dans d’autres pays, par exemple en remplaçant l’obligation d’isolement de très haut niveau de l’ancien bâtiment en finançant l’électrification de l’Afrique

Road to EU Climate Neutrality by 2050 /Spatial Requirements of Wind/Solar and Nuclear Energy and Their Respective Costs. ECR and Renew European parliament group Report.

Road to EU Climate Neutrality ECR and Renew European parliament group Report.

https://roadtoclimateneutrality.eu/Energy_Study_Full.pdf

Status of the document  : Peer-Reviewed Publication for ECR Group and Renew Europe, European Parliament, Brussels, Belgium. (: Publication évaluée par des pairs pour ECR Group et Renew Europe, Parlement européen, Bruxelles, Belgique.)

456 pages of response to the current Commission's anti-nuclear policy and in particular to Frans Timmermans.  Concerning the global antinuclear attitude of this Commission,  the report states that this antinuclear attitude was not the rule for previous Commissions :

“While Commissioner Timmermans appears to be focused very much on perceived disadvantages of nuclear energy, a 2016 Commission report succinctly sums up its advantages: Nuclear energy is a source of low-carbon electricity.The International Energy Agency (IEA) estimated for example that limiting temperature rise below 2 °C would require a sustained reduction in global energy CO2 emissions (measured as energy-related CO2/GDP), averaging 5.5 % per year between 2030 and 2050. A reduction of this magnitude is ambitious, but has already been achieved in the past in Member States such as France and Sweden thanks to the development of nuclear build programmes”

1 ) Presentation, Direction, Methods

Declaration of intention :

 The ECR Group: “If the EU and its global partners really want to tackle issues such as climate change, recycling, waste, emissions and pollution, food quality and food security, then the EU needs to adopt sensible and sustainable measures which do not place unnecessary and costly burdens on businesses and Member States. Rather than unrealistic targets which will never be fulfilled or properly implemented, the ECR Group supports an ambitious, incremental, and sensible approach that all Member States can support

Renew Europe: “We will invest in a sustainable continent. We do not have a Planet B, so we must make sure that we preserve the one we have for future generations. The Paris climate agreement of 2015 set out the roadmap, now it is time to deliver on the promises made and even go beyond them.”

Purpose and peer review : Stick to  Evidence-Based Analysis: “Do the Numbers” The EU is committed to evidence-based policy-making, also in the areas of energy and climate policies

 “This report presents the results of a study that examines three issues that are key to the EU climate neutrality’s ambition: i. The effect of EU climate neutrality on the average global atmospheric temperature by 2050 and 2100; ii. The spatial (land and sea) requirements for wind and solar energy versus nuclear energy in the Czech Republic and The Netherlands; and iii. The cost of wind/solar energy and of nuclear energy for these two countries. Each of the key chapters has been reviewed by at least two peer reviewers with relevant academic qualifications and professional backgrounds. A list of these peer reviewers is attached to this.”

Holistic, Constructive and Innovative Approach : “There is a lack of integrated, holistic analysis useful to policy makers; specifically, the Summaries for Policy Makers (SPMs) prepared by the IPCC do not provide it, and are silent on such critical issues as spatial requirements and costs of power generation technologies. The issues addressed in this report lend themselves very well to an integrated assessment…Further, analysis and advice for policy makers is often colored by a selective or subjective perspective on the relevant issues. Further, much analysis and tools for policy makers incorporate value or normative judgments that remain hidden in the technical details….This applies also to tools, such as the Energy Transition Model (ETM). By generating nuclear variants on the scenarios for the Dutch government in the ETM, however, this study demonstrates that even in a model that is not designed to treat nuclear on equal footing with renewable energy, nuclear energy is not necessarily inferior to wind and solar”

For instance, the team identified the limitations of the so-called ‘levelized cost of electricity’  (LCOE)methodology as applied to nuclear and renewable energy for purposes of policy-making. In addition, it has unraveled the complexities around the market-based weighted cost of capital or ‘WACC”

2) Main Results and Conclusion-Summary

This study analyses and compares two climate neutral power-generating technologies that can result in decarbonization of the electricity system6 -- wind/ solar and nuclear. We assess the amount of space necessary for each technology to deliver the power required, and the costs of the power thus generated. This analysis has been done for two EU member states: The Netherlands, a country along the North Sea with abundant wind, and the Czech Republic, a landlocked country with no access to sea and less wind. This study also assesses the effectiveness of EU climate neutrality.

2a) Space requirement- Netherlands : We found that amount of space required to provide annually 3000 PJ (PetaJoules) of power in The Netherlands by wind and solar power in 2050 would range from 24,538 to 68,482 km2. To put this in perspective: 24,538 km2 is roughly the size of the five largest provinces of The Netherlands combined (Friesland,Gelderland, Noord-Brabant, Noord-Holland, and Overijssel); and 68,482 km2 corresponds to about 1.8 times the entire land territory of The Netherlands.

To generate the same amount of energy, nuclear power would require, on average, no more than 120 km2, which is less than half the size of the city of Rotterdam. Thus, due to their low power density, wind energy requires at least 266 (offshore) to 534 (onshore) times more land and space than nuclear. to generate an equal amount of electricity; for solar on land, at least 148 times more land is required (disregarding, in all cases, the additional land required for the necessary network expansion and energy storage or conversion solutions)

(NB :  1 Petajoule = 0.28 TW.h 3000 PJ =  840 TW.h . Electric Consumption in : 2018 : 117 TW.H. Hence,  2018 electric consumption by wind and solar would require 25% of Netherland territory – more details underneath)

Space requirement-Czech Republic : For the Czech Republic, the amount of space required to generate 1,800 PJ by wind and solar would range from 14,630 km2 to 43,758 km2. To put that into perspective, that covers 19 % and 55 % of the Czech Republic’s available land. Achieving the same level of electricity output with nuclear power would require no more than 269km2.

( NB Czech Republic : 1800 PJ= 504 TW.h Electric consumption in 2018 :  74 TW.h en 2018 would cover  15% of territory

Conclusion Space Requirement : While nuclear requires a tiny bit of land to provide a whole lot of power at a low cost, wind and solar require a whole lot of land to provide a tiny bit of power at a high cost.

2b) Cost Study

 The cost of nuclear is generally lower than the cost of wind/solar, in most scenarios by a significant margin. In the best-case scenario for wind/solar, the cost of nuclear is still slightly lower. In the worst-case scenario for wind/solar, nuclear cost only one fourth as much as wind/solar, i.e. wind/solar cost four times as much…In reality, the cost of wind/solar is even higher because these technologies require other expenses to bring the power where it is needed and to maintain the integrity of the electricity system (so-called integration- and system-related costs).

Importantly, as the rate of penetration of wind and solar power increases, the integration and system-related cost increase exponentially, further widening the gap between the low cost of nuclear power and the high cost of renewable power.

Based on ETM modelling for The Netherlands, we found additional integration cost for wind/solar at levels of up to 18 %, further deteriorating the economic case for wind/solar.

Furthermore on methodology : Loss of ENR value :  “We note here too that our model does not discount renewable electricity produced when there is no demand for electricity. Economically, the stochastic nature of renewable electricity generation means that electricity may be produced when there is no demand for such electricity. Of course, such electricity does not have the same value as electricity produced when there is demand; to the contrary, it may even have a negative value. As said, in our model, the value of renewable electricity is not discounted to account for this problem.”

Comment : This is a well known phenomenon sometimes designated as “cannibalization” of Renewable energies and manifested by negative market prices when energy is generated when not needed. There are some recognized  ways of taking this into account, eg; VALCOE ( Value Adjusted LCOE) . This is well explained for example in the report(Possible role of nuclear in the dutch energy mix in the future_see https://www.laka.org/docu/boeken/pdf/1-01-0-20-23.pdf#page=2 and https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/11/role-possible-du-nucleaire-dans-le.html). It gives this ( this cannibalization effect increases sharply with the % of ENRs)

System costs including VALCOE to add to classical LCOE estimations :

Road to EU Climate Neutrality by 2050 /Spatial Requirements of Wind/Solar and Nuclear Energy and Their Respective Costs. ECR and Renew European parliament group Report.

https://roadtoclimateneutrality.eu/Energy_Study_Full.pdf

Status of the document  : Peer-Reviewed Publication for ECR Group and Renew Europe, European Parliament, Brussels, Belgium. (: Publication évaluée par des pairs pour ECR Group et Renew Europe, Parlement européen, Bruxelles, Belgique.)

456 pages of response to the current Commission's anti-nuclear policy and in particular to Frans Timmermans.  Concerning the global antinuclear attitude of this Commission,  the report states that this antinuclear attitude was not the rule for previous Commissions :

“While Commissioner Timmermans appears to be focused very much on perceived disadvantages of nuclear energy, a 2016 Commission report succinctly sums up its advantages: Nuclear energy is a source of low-carbon electricity.The International Energy Agency (IEA) estimated for example that limiting temperature rise below 2 °C would require a sustained reduction in global energy CO2 emissions (measured as energy-related CO2/GDP), averaging 5.5 % per year between 2030 and 2050. A reduction of this magnitude is ambitious, but has already been achieved in the past in Member States such as France and Sweden thanks to the development of nuclear build programmes”

1 ) Presentation, Direction, Methods

Declaration of intention :

 The ECR Group: “If the EU and its global partners really want to tackle issues such as climate change, recycling, waste, emissions and pollution, food quality and food security, then the EU needs to adopt sensible and sustainable measures which do not place unnecessary and costly burdens on businesses and Member States. Rather than unrealistic targets which will never be fulfilled or properly implemented, the ECR Group supports an ambitious, incremental, and sensible approach that all Member States can support

Renew Europe: “We will invest in a sustainable continent. We do not have a Planet B, so we must make sure that we preserve the one we have for future generations. The Paris climate agreement of 2015 set out the roadmap, now it is time to deliver on the promises made and even go beyond them.”

Purpose and peer review : Stick to  Evidence-Based Analysis: “Do the Numbers” The EU is committed to evidence-based policy-making, also in the areas of energy and climate policies

 “This report presents the results of a study that examines three issues that are key to the EU climate neutrality’s ambition: i. The effect of EU climate neutrality on the average global atmospheric temperature by 2050 and 2100; ii. The spatial (land and sea) requirements for wind and solar energy versus nuclear energy in the Czech Republic and The Netherlands; and iii. The cost of wind/solar energy and of nuclear energy for these two countries. Each of the key chapters has been reviewed by at least two peer reviewers with relevant academic qualifications and professional backgrounds. A list of these peer reviewers is attached to this.”

Holistic, Constructive and Innovative Approach : “There is a lack of integrated, holistic analysis useful to policy makers; specifically, the Summaries for Policy Makers (SPMs) prepared by the IPCC do not provide it, and are silent on such critical issues as spatial requirements and costs of power generation technologies. The issues addressed in this report lend themselves very well to an integrated assessment…Further, analysis and advice for policy makers is often colored by a selective or subjective perspective on the relevant issues. Further, much analysis and tools for policy makers incorporate value or normative judgments that remain hidden in the technical details….This applies also to tools, such as the Energy Transition Model (ETM). By generating nuclear variants on the scenarios for the Dutch government in the ETM, however, this study demonstrates that even in a model that is not designed to treat nuclear on equal footing with renewable energy, nuclear energy is not necessarily inferior to wind and solar”

For instance, the team identified the limitations of the so-called ‘levelized cost of electricity’  (LCOE)methodology as applied to nuclear and renewable energy for purposes of policy-making. In addition, it has unraveled the complexities around the market-based weighted cost of capital or ‘WACC”

2) Main Results and Conclusion-Summary

This study analyses and compares two climate neutral power-generating technologies that can result in decarbonization of the electricity system6 -- wind/ solar and nuclear. We assess the amount of space necessary for each technology to deliver the power required, and the costs of the power thus generated. This analysis has been done for two EU member states: The Netherlands, a country along the North Sea with abundant wind, and the Czech Republic, a landlocked country with no access to sea and less wind. This study also assesses the effectiveness of EU climate neutrality.

2a) Space requirement- Netherlands : We found that amount of space required to provide annually 3000 PJ (PetaJoules) of power in The Netherlands by wind and solar power in 2050 would range from 24,538 to 68,482 km2. To put this in perspective: 24,538 km2 is roughly the size of the five largest provinces of The Netherlands combined (Friesland,Gelderland, Noord-Brabant, Noord-Holland, and Overijssel); and 68,482 km2 corresponds to about 1.8 times the entire land territory of The Netherlands.

To generate the same amount of energy, nuclear power would require, on average, no more than 120 km2, which is less than half the size of the city of Rotterdam. Thus, due to their low power density, wind energy requires at least 266 (offshore) to 534 (onshore) times more land and space than nuclear. to generate an equal amount of electricity; for solar on land, at least 148 times more land is required (disregarding, in all cases, the additional land required for the necessary network expansion and energy storage or conversion solutions)

(NB :  1 Petajoule = 0.28 TW.h 3000 PJ =  840 TW.h . Electric Consumption in : 2018 : 117 TW.H. Hence,  2018 electric consumption by wind and solar would require 25% of Netherland territory – more details underneath)

Space requirement-Czech Republic : For the Czech Republic, the amount of space required to generate 1,800 PJ by wind and solar would range from 14,630 km2 to 43,758 km2. To put that into perspective, that covers 19 % and 55 % of the Czech Republic’s available land. Achieving the same level of electricity output with nuclear power would require no more than 269km2.

( NB Czech Republic : 1800 PJ= 504 TW.h Electric consumption in 2018 :  74 TW.h en 2018 would cover  15% of territory

Conclusion Space Requirement : While nuclear requires a tiny bit of land to provide a whole lot of power at a low cost, wind and solar require a whole lot of land to provide a tiny bit of power at a high cost.

2b) Cost Study

 The cost of nuclear is generally lower than the cost of wind/solar, in most scenarios by a significant margin. In the best-case scenario for wind/solar, the cost of nuclear is still slightly lower. In the worst-case scenario for wind/solar, nuclear cost only one fourth as much as wind/solar, i.e. wind/solar cost four times as much…In reality, the cost of wind/solar is even higher because these technologies require other expenses to bring the power where it is needed and to maintain the integrity of the electricity system (so-called integration- and system-related costs).

Importantly, as the rate of penetration of wind and solar power increases, the integration and system-related cost increase exponentially, further widening the gap between the low cost of nuclear power and the high cost of renewable power.

Based on ETM modelling for The Netherlands, we found additional integration cost for wind/solar at levels of up to 18 %, further deteriorating the economic case for wind/solar.

Furthermore on methodology : Loss of ENR value :  “We note here too that our model does not discount renewable electricity produced when there is no demand for electricity. Economically, the stochastic nature of renewable electricity generation means that electricity may be produced when there is no demand for such electricity. Of course, such electricity does not have the same value as electricity produced when there is demand; to the contrary, it may even have a negative value. As said, in our model, the value of renewable electricity is not discounted to account for this problem.”

Comment : This is a well known phenomenon sometimes designated as “cannibalization” of Renewable energies and manifested by negative market prices when energy is generated when not needed. There are some recognized  ways of taking this into account, eg; VALCOE ( Value Adjusted LCOE) . This is well explained for example in the report(Possible role of nuclear in the dutch energy mix in the future_see https://www.laka.org/docu/boeken/pdf/1-01-0-20-23.pdf#page=2 and https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/11/role-possible-du-nucleaire-dans-le.html). It gives this ( this cannibalization effect increases sharply with the % of ENRs)

System costs including VALCOE to add to classical LCOE estimations :

Other externalities : Many solar and wind turbine installation impose negative externalities on surrounding land. Frequently, other land usages become impossible because they would restrict the sun rays or wind flow. Other negative externalities of renewables that are not taken into account include the impact on surrounding nature and the impact on surrounding home values. A report commissioned by the Dutch government found that wind turbines built within 2 km of residential areas resulted in a 2% to 5% reduction in value of home prices, for example.  While this negative externality is not directly borne by the energy producers, households experience a decrease in their asset values, which in turn could negatively impact tax revenues (through, for example, reduced real estate taxes, wealth taxes, etc.). Nuclear power plants also impose negative externalities on the surrounding land, but given their much more limited footprint.

Comment : Estimations in France based on public notary and real estate agencies are more in 20-40% loss of value see eg https://vivrelarecherche.blogspot.com/2020/05/les-margoulins-de-leolien-et-leurs-gros.html

And the fact that ENR are certainly not cheaper than uclear, you can already see it :

Conclusion : A European Nuclear renaissance program :  

An unambiguous choice for the nuclear power option would meet the EU policy objectives of energy security, affordability, and social acceptability.  In light of the spatial and economic consequences of renewable energy relative to nuclear energy, the EU is well advised to consider a “Nuclear Renaissance” program. Under this program, the EU would create a level playing field for all electricity generation technologies…The authors hope that this study will be widely distributed and read. The people of Europe deserve it and the energy transition needs it. Brussels, December 2020.

3) Space requirements_detailed study :

If electricity in The Netherlands and the Czech Republic is solely or chiefly provided by wind turbines and solar panels, these renewable energy technologies will take up very significant portions of the available land. This is due to the low power density of wind and solar, which is approximately 150 to 500 times lower than the power density of nuclear power, on average.

Depending on variables such as electricity demand and capacity factors, in realistic scenarios, there is not enough land to meet all power demand if the Czech Republic and The Netherlands were to rely solely or predominantly on wind and solar power. In the Czech case, it is even out of the question that the available land will be sufficient to cover all electricity demand

In The Netherlands, offshore wind may alleviate the pressure on land somewhat, but creates its own issues in terms of marine impacts and costs

If electricity in The Netherlands and the Czech Republic is solely or chiefly provided by nuclear power, nuclear power plants will take up only a minute fraction of the land and space necessary for wind and solar. This is due to the very high power density of nuclear, which is at least 150 up to over 500 times higher than the power density of wind and solar.

Nuclear power plants can be sited at the same sites where fossil fuel-fired power plants are located, and require approximately the same area as such plants, which implies savings on infrastructure to connect to the network. These features greatly reduce pressures on land availability, landscape protection and nature protection, which is a significant advantage, in particular when competition for land increases..

Compared to wind and solar, nuclear power produces approx. 500 and 150 times more electricity per square kilometer. These numbers exclude the additional land and space demand imposed by renewable energy, which increases exponentially as renewable energy expands and makes up a larger share of the power mix. This additional land is required for additional infrastructure necessary for the integration of renewable energy into the electricity system, such as energy storage and conversion facilities.

3a) Scenario Netherlands

3 scenari have been studied :

2019 Baseline” – This resembles the current (2019) make-up of energy demand and electricity mix: 3,000 PJ of annual energy demand, with 15% being met by electricity. In other words, every combination of nuclear and renewables supplies 450 PJ of energy per annum

“2050 H/H” – This represents an extreme scenario that projects 4,000 PJ per annum and a 50% rate of electrification (high/high). Renewable and nuclear power jointly supply 2,000 PJ per annum

“2050 Berenschot” – This resembles Berenschot’s “Regionale sturing” scenario from the CNS Study,with energy demand dropping to 1,750 PJ per annum and 45% of that being met with electricity.In other words, every combination of nuclear and renewables supplies roughly 790 PJ per annum

Main results :

At a low level of power demand (Bereschot), 100% renewable power imposes serious requirements on land and sea space, at 34% and 39%, respectively; these ratios may exceed the amount of space policy makers are willing to allocate to power generation.

In the 2050 H/H scenario, the limits of available space are reached or exceeded. At 100% renewables, 98% of the available sea is utilized and 86% of the available land.

In the 2019 Baseline scenario, 368 of the roughly 3,000 PJ in total energy demand, about 232 PJ came from renewables, just below 8%. This suggests that if policies were to move towards 100% renewables, we would need to increase the area currently covered by renewable energy sources by a factor of 12, both on sea and on land (then coming close to 80% available land/sea space)

A  perfectly equal power mix implies that the space demand of onshore water and roof space could exceed the available space. Thus, this mix might not be feasible.

Additional remark : In the case of offshore wind, the seabed space necessary for cabling may not be included; in the case of solar and wind on land, the underground space demand for cabling is typically ignored. In the UK, this additional space demand has been shown to be substantial; for three offshore wind farms up to 66% of additional seabed space is needed for the cable corridors. There is no reason as to why this would be any different in The Netherlands

3b) Scenario Czech Republic

Energy demand was roughly 1,800 PJ in 2018 and is expected by the government to decline to around 1,000 PJ in 2050, with electrification rates of 20 and 27%, respectively. For our sensitivity analysis, we model energy demand between 1,000 and 3,000 PJ and electrification rates of 10% to 100%.

3 Scenarios have been considered

“2019 Baseline” – This resembles the current (2019) make-up of energy demand and electricity mix: 1,800 PJ of annual energy demand, with 20% being met by electricity. In other words, every combination of nuclear and renewables supplies 360 PJ of energy per annum

“2030 Target” – This represents the Czech Republic’s official target for 2030 that projects 1,600 PJ per annum and a 25% rate of electrification. Renewable and nuclear power jointly supply 400 PJ per annum.

• “Conservative Scenario” – This represents a more conservative scenario in which energy demand increases to 2,000 PJ per annum as does the electrification to 30%. Renewable and nuclear power jointly supply 600 PJ per annum.

 At the extremes, it shows that 100% renewable power requires more than the available space and, as such, is not a realistic scenario for the Czech Republic.

 The 2019 Baseline scenario begins to show what increasing shares of renewable power will mean for space utilization. Even at constant levels of demand, relatively modest levels of renewable energy impose serious requirements on land space (50% mix would occupy 50% of available land) 

e.g; The expected electricity production if we use 100% of the available space for renewable would be about 670 PJ per annum. For context, the Czech Republic’s primary energy demand for 2019 was just over 1,800 PJ, and hence renewable would generate no more than 40% of its energy demand

 In the 2030 Target scenario, the limits of available space are reached or exceeded even earlier. At 90% renewables, there is not enough land available.

In the Conservative scenario, the pressure on land usage becomes clearer. Hence, if there is some modest growth in energy demand and electrification increases, renewables would occupy all the available space at just over 50% of the energy mix.

The model output confirms that the spatial requirements of wind/solar are such that these technologies cannot be the main sources of power in the Czech Republic. While wind/solar would use up all available space quickly and still provide power output that may be insufficient to meet the demand, nuclear power would have much smaller spatial impacts and provide much more power. Indeed, the results of our modelling demonstrate also that the Czech government’s plans for the electricity sector, with a modest role for wind/solar and a significant role for nuclear power, are sensible from a spatial perspective.

The Czech NECP, however, warns that the renewable target may appear to be unachievable without continued subsidies and that the high share of renewable energy contemplated in 2030 may cause blackouts

4) Cost studies- detailed

Conclusion : In virtually all realistic scenarios, nuclear power is cheaper than wind and solar power in terms of € per MWh in both the Czech Republic and The Netherlands, both at market-based interest rates and at a zero interest rate

Additional remarks :

1) Other costs : those figures only consider the costs of generating the electricity (LCOE) and not  the costs of transmission, distribution, storage and conversion (integration and system-related cost). The integration- and system-related cost of nuclear energy is much lower than that of intermittent renewable energy, which, moreover, increases exponentially as the penetration rate of renewable increases.

2) Warning about WAAC (weighted average cost of capital) :  the main drivers of the LCOE for both wind/solar and nuclear are, in order of importance 1)  (WACC), 2) capacity factor 3) capital costs, 4) fixed O&M cost

The WACC is the most influential, but also the most controversial factor. Based on thorough analysis of this debate, our approach estimates the WACC for policy makers by separating government risk(which policy makers control) from project risk (which operators control to a great extent). In standard LCOE calculations, non-intermittent nuclear electricity is discounted more heavily than intermittent renewable

In part because the WACC is also used as discount rate, the WACC to be applied in planning decisions is not a given for policy makers. The choice of a WACC/discount rate is a value-laden decision, not a technical matter to be decided by experts. Deciding the appropriate discount rate for policy purposes involves political and moral debates as much as economic and technical issues. Given that policy making can influence WACCs directly, policy makers should scrutinize the WACCs used in any LCOE.

Using a policy-neutral WACC of 3 % for The Netherlands and 4.2 % for the Czech Republic, we find that in most plausible scenarios nuclear power is cheaper than all types of renewable energy (offshore wind, onshore wind, solar) or any combinations thereof in both the Czech Republic and The Netherlands. Only if all or most variables turn out to be in favor of renewable and to the detriment of nuclear, some renewable power might have a lower LCOE, although not necessarily a lower total cost.

 Note that this cost comparison is based merely on LCOE and, thus, does not take into account integration and system-related costs, which are much higher for renewable power than for nuclear (see further below).

 In most plausible scenarios nuclear power is cheaper than all types of renewable energy (offshore wind, onshore wind, solar) in both the Czech Republic and The Netherlands, even before integration- and system-related cost is added, which is much higher for renewables.

Based on modelling with the ETM, for The Netherlands, total energy system costs could be reduced by as much as 18% by replacing renewable generation with nuclear generation, with more cost savings for those scenarios that initially had more renewables in the energy mix. Importantly, grid connection costs, only one part of the integration costs, were reduced by over 60 % in one scenario, which would save the Dutch government almost EUR 10 billion per year.

We further adapted the LCOE method by developing a synchronized lifetime analysis as an additional point of reference. A synchronized lifetime analysis is the preferred method for comparing various power generating technologies, because it avoids the distorting effects of discounting projects with different lifetimes and different production schedules. This method confirms that nuclear power is a more cost-efficient solution to meet chosen levels of electricity production over a given period of time, even before integration- and system-related costs are added.

Importantly, as the rate of penetration of wind and solar power increases, the integration and system-related cost increase exponentially, further widening the gap between the low cost of nuclear power and the high cost of renewable power.

3) Most of  the existing  scenarios treat both energy demand and energy production as an endogenous variable; each has their own, specific level of energy. As discussed in Part 5 of this report, we have decided not to do so, and treat power demand as an exogenous variable. This decision is based on the fact that the 2050 power demand is highly uncertain and depends on unknown variables, such as further energy efficiency gains that may be realized, the level of power usage by citizens in 2050, the level of power-intensive industries, innovations that may affect power demand (upwards or downwards), the general level of wealth….

5) Policy Recommendations

Because current EU policies favour renewable energy over nuclear energy, assessment of the relative cost of both technologies can easily be led astray.. This had the effect of reducing the price of renewable energy, but it has also had a relative inflating effect on the cost of nuclear power and of the deployment thereof in the EU.

Under the current EU and member state policies, the following benefits are extended to renewable energy, which are not (or only to a much more limited extent) available to nuclear power:  follow list of more than 15 financing device favorizing  renewables, including :  direct subsidies (grants) for research and development, Direct subsidies (investments grants, loan guarantees, soft loans) for actual renewable power projects, Mandatory, guaranteed minimum shares for renewable energy, Priority and privileged access to the energy market.. Quota obligations with tradable green certificates, Tax incentives, Tendering schemes that favor renewable power generators over other decarbonized power generators; Expedient permitting and regulatory procedures, Lack of obligation for renewable power generators to compensate property owners that suffer damage, No internalization of negative externalities (e.g.adverse environmental impacts) into the price of renewable power generation; Free riding on other technologies that keep the power system stable and flexible, such as base load generators and flexibility providers .

Comment : do not also forget the ery French ARENH, which requires EDR to finance its competitors by giving them access to nuclear powet at low price and when they want.

To meet the public demand for nuclear power, the EU should place renewable and nuclear on equal footing and endorse a ‘Nuclear Renaissance’ program. This program would comprise twelve key elements:

Equal treatment: All decarbonized power generation technologies (wind, solar, nuclear)receive equal treatment by the EU and member state governments

Generator pays principle: Based on the principles of cost internalization and “polluter pays,” all EU policies ensure that the fully loaded costs, including integration- and system-related costs as well as relevant externalities, are taken into account in policy making with respect to both renewable and nuclear power.

No discriminatory subsidies: All open and hidden subsidies, direct and indirect, in cash or in kind, and other advantages for renewable^energy (e.g. targets, priority rules, higher or guaranteed feed-in tariffs, subsidized infrastructure necessary for wind on sea, deflated land use prices, etc.) are eliminated, so that nuclear can compete on a level playing field.Other EU policies are not skewed to providebenefits to renewable energy.

Total system cost rules: The electricity market is redesigned so that total system costs, rather than marginal cost of subsidized power generation technology, drives carbon-neutral investments.

Differentiated electricity products: Based on the idea that unequal cases are not treated the same way, the concept of ‘energy only’ is no longer construed in a way that favors the marginal cost of stochastic, demand unresponsive electricity generation, but recognizes the fundamentally different nature of constant, on demand electricity supply, and demand-unresponsive electricity supply.

Holistic assessment: The extent to which power generation technology, whether wind, solar, or nuclear, has favorable or adverse effects on other EU interests and policies (such as habitat and species protection, toxic-free environment, agricultural policy, energy policy, etc.) and causes other externalities, is identified and objectively assessed in connection with policy making at EU and member state levels.

Expedient regulatory procedures: Like renewable energy, nuclear power equally benefits from expedited, efficient permitting and regulatory procedures

Legal and policy certainty: To encourage investment in the best power generation technology and keep the finance cost down, legal and policy certainty is guaranteed to both renewable and nuclear power.

Adequate compensation of damage:

Access to finance on the merits: Access to private and public finance is a function of the merits of power generation technologies. Privileges and discrimination in this area are eliminated.

EU nuclear energy regulation for the new era: EU nuclear energy regulations are reviewed and updated, as necessary, to ensure that they are fit for purpose and for the new era in power generation. Nuclear regulation is effective and efficient.

The EU’s 2050 climate neutrality strategy involves a high risk of policy failure. The anticipated energy transition, however, can hedge against this risk by deploying ‘no regrets’ solutions that are good investments, bring down emissions, and have little adverse impact. Nuclear power is such a solution

6) Other interesting data figures :

EROI (Energy return on investment : (Buffered : including storage costs)

Power Density

We have a problem we should take seriously :

We are not on the right track :

Externalization is not part of the game , nor of the solution !

Do not forget  : It is a whole world problem !

“EU climate neutrality, even if achieved, may have very little effect on the average global temperature increase. Other, non-EU nations have no obligation to reduce their emissions, and the EU has no way to force them to do so. Developing nations have a right to develop their economies. Thus, the EU’s efforts run a substantial risk of not achieving their objective….– If the EU is serious, it should purchase all world reserves of fossil fuels and retire them indefinitely. At current market price levels, the total cost will be at least €109,000,000,000,000, which is approximately 7 times the entire EU’s annual GDP and equals €560,000 per EU household.

Comment :More realistically,  this could be use as a  plead to compensate for very high price, technically difficult actions in Europe by subsidizing much more technically and cost efficient actions in other countries, eg replacing obligation of very high level isolation of old building by financing electrification of Africa.