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Main Title: The political economy of nuclear power
Subtitle: dual use, electricity generation, decommissioning of power plants, and long-term storage of nuclear waste
Translated Title: Die politische Ökonomie der Kernkraft
Translated Subtitle: Dual-Use, Stromproduktion, Rückbau von Kraftwerken und langfristige Lagerung von radioaktiven Abfällen
Author(s): Wealer, Ben
Advisor(s): Hirschhausen, Christian von
Referee(s): Thomas, Stephen
Hirschhausen, Christian von
Kemfert, Claudia
Granting Institution: Technische Universität Berlin
Type: Doctoral Thesis
Language Code: en
Abstract: This thesis assesses from a political economic point of view the role of nuclear power in a (low-carbon) energy transition in the 21st century. To answer this question a more holistic analysis is needed that considers both the entire nuclear value-added chain (including decommissioning and waste management), political interests, corporate strategies, as well as the underlying institutions. In this dissertation, I address these issues in three parts. The first part gives an introduction into the nuclear power debate of the 21st century and presents the “system good” methodology in the stream of new institutional economics. The system good analysis helps identifying ideal-typical organizational models for the value-added stages of the so-called nuclear front-end (mining, conversion, enrichment, fuel fabrication), constructing nuclear power plants, decommissioning and long-term storage as well as the respective interfaces between these stages. The second part of the dissertation looks at the nuclear industry from different perspectives. An economic historical revision of nuclear power plants deployment since World War 2 links the development and diffusion of reactor technology to political structures and institutional characteristics. An economic and technical analysis of reactor investments coupled with a Monte-Carlo Simulation of investments into current reactor technologies underscores the findings of traditional economic analysis that nuclear power is not profitable. A quantitative assessment of the decommissioning and waste management programs includes the assessment of the status quo of worldwide reactor decommissioning as well as the generated quantities of nuclear waste in Europe including their disposal solutions. A qualitative analysis of costs and financing schemes for decommissioning and waste management sheds more light on the (sometimes) complicated liabilities, both are hardly addressed in traditional economic analysis and if they are included, they are often largely underestimated. The third part is dedicated to Germany. Three studies on the German case provide some lessons-learned from a country, where the nuclear phase-out is in full swing. A modelling exercise on decommissioning and waste management shows that the interface between the two is crucial for cost efficient and timely decommissioning. The modelling on the effects of the closure of nuclear power plants gives insights into electricity markets in respect to prices and energy security. The last chapter describes the German governance of the nuclear sector and lays out the catalytic effects of the Fukushima disaster on German nuclear policy.
Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich aus politik-ökonomischer Perspektive mit der Fragestellung, welche Rolle die Kernenergie in einem dekarbonisierten Stromsektor im 21. Jahrhundert noch spielen kann. Zur Beantwortung dieser Frage ist eine umfängliche Analyse erforderlich, die sowohl die gesamte nukleare Wertschöpfungskette (einschließlich Stilllegung und Abfallentsorgung), politische Interessen, Unternehmensstrategien als auch die zugrundeliegenden institutionellen Gegebenheiten berücksichtigen muss. Dieser Aufgabe habe ich mich in meiner Dissertation gestellt und beantworte die die genannte Forschungsfrage in drei Teilen. Im ersten Teil wird die Entwicklung der Kernkraft im 20. und 21. Jahrhundert nachgezeichnet und methodisch als „Systemgut" im Rahmen der Neuen Institutionenökonomie eingeführt. Die Systemgut Analyse zielt darauf ab, idealtypische Organisationsmodelle zu entwickeln, welche die verschiedenen Wertschöpfungsstufen (Uranabbau, Konversion, Anreicherung, Brennstoffherstellung, Bau von Kernkraftwerken sowie deren Stilllegung und Langzeitlagerung von Atommüll) sowie die jeweiligen Schnittstellen zwischen diesen Stufen umfassen. Im zweiten Teil der Dissertation wird die Atomindustrie aus wirtschaftlicher, technischer sowie politischer Perspektive analysiert. Eine wirtschaftshistorische Erhebung der weltweit existierenden Kernkraftwerke seit dem Zweiten Weltkrieg verknüpft die Entwicklung und Verbreitung der Reaktortechnologie mit politischen Strukturen und institutionellen Gegebenheiten. Eine techno-ökonomische Analyse mittels einer Monte-Carlo-Simulation von Investitionen in aktuelle Reaktortechnologien der dritten Generation, bestätigt die Erkenntnis traditioneller Wirtschaftsanalysen, dass Atomkraft nicht wettbewerbsfähig ist. Eine quantitative Bewertung von Stilllegungs- und Entsorgungsprogrammen umfasst den Status quo der weltweiten Reaktorstilllegung sowie der in Europa anfallenden Mengen an radioaktiven Abfällen einschließlich ihrer Lagerung. Eine qualitative Analyse der Kosten sowie der Finanzierungsmodelle für die Stilllegung und die Abfallentsorgung beleuchtet die (manchmal) komplizierten Handlungs- und Finanzierungsverantwortungen, die in traditionellen Wirtschaftsanalysen kaum berücksichtigt oder oft unterschätzt werden. Der dritte Teil der Dissertation besteht aus drei Fallstudien zum deutschen Atomausstieg. Eine Modellierung der Stilllegung von Kraftwerken und des Abfallmanagements zeigt, dass die Schnittstelle zwischen den beiden Prozessen für eine kosteneffiziente und rechtzeitige Stilllegung von entscheidender Bedeutung ist. Die Modellierung der Auswirkungen von Kernkraftwerksstillegungen gibt Einblicke in Strommärkte in Bezug auf Preise und Versorgungssicherheit. Das letzte Kapitel beschreibt den deutschen Atomsektor und legt die Auswirkungen der Fukushima-Katastrophe auf die deutsche Atompolitik dar.
URI: https://depositonce.tu-berlin.de/handle/11303/11576
http://dx.doi.org/10.14279/depositonce-10463
Exam Date: 16-Jul-2020
Issue Date: 2020
Date Available: 9-Oct-2020
DDC Class: 333 Boden- und Energiewirtschaft
Subject(s): nuclear power
decarbonization
energy economics
institutional economics
organizational models
nuclear waste management
decommissioning
system good
Atomkraft
Kernkraft
Dekarbonisierung
Energiewirtschaft
Institutionenökonomik
Organisationsmodelle
Nukleare Entsorgung
Rückbau
Systemgut
License: http://rightsstatements.org/vocab/InC/1.0/
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