IL NUCLEARE NEL MONDO ED IL SUO IMPATTO ECONOMICO. CONFERENZA PETROLIO & ATOMO: democrazie alla prova. Alessandro Clerici

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1 IL NUCLEARE NEL MONDO ED IL SUO IMPATTO ECONOMICO CONFERENZA PETROLIO & ATOMO: democrazie alla prova Alessandro Clerici 1

2 Sommario 1. Il WEC, la Survey of energy resources ed il nucleare 2. Il Nucleare nel mondo 3. Il caso Finlandia 4. Il costo dell energia nucleare 5. Considerazioni sull Italia 2

3 1. IL WEC, LA SURVEY OF ENERGY RESOURCES ED IL NUCLEARE Ogni tre anni il WEC (World Energy Council) pubblica la Survey of Energy Resources La prima edizione è stata pubblicata nel 1934 L ultima è stata da me coordinata nel periodo e presentata a Sydney in occasione del 19 Congresso Mondiale dell Energia L ultima edizione contiene un particolare capitolo sul nucleare dal quale ho estratto i dati aggiornandoli con colloqui avuti sia a Sydney sia in seguito (in particolare il 23/05/05 a Bucarest al 1 meeting del gruppo di lavoro WEC The future role of nuclear energy in Europe da me presieduto). 3

4 2. IL NUCLEARE NEL MONDO Per quanto riguarda l uranio e l energia nucleare, il 2004 segna il 50 anniversario dell entrata in servizio della prima centrale nucleare mondiale (Obnik in Russia) e la fornitura di energia elettrica ad una rete. 4

5 Le riserve di uranio accertate ed economicamente sfruttabili per meno di 80 $/kgu sono 2.5 Mt e sono concentrate in sette nazioni. Il 50% delle riserve sono in Canada ed Australia ed il 40% suddiviso tra Kazakistan, Namibia, Niger, Uzbekistan, Russia. La produzione del 2003 ( t) copre il 50% circa dei consumi, avendo le forniture secondarie (smantellamento di arsenali militari, di flotte nucleari ecc.) modificato il mercato e bloccato gli investimenti in ricerche e sfruttamento dei giacimenti 5

6 A fine 2003 erano in servizio 440 impianti in 31 nazioni per una totale potenza di circa 360 GW, pari a circa il 10% della potenza globale installata a livello mondiale. La produzione elettrica da nucleare è stata di 2600 TWh ed ha rappresentato nel 2003 il 16% della totale energia elettrica prodotta a livello mondiale dalle diverse fonti, pari a TWh. La disponibilità globale è passata dal 74% del 1991 all 84% del L unica connessione di una nuova centrale alla rete nel 2003 è stata in Cina. 6

7 La localizzazione dei 360 GW in esercizio è così suddivisa: 172 GW Europa (~ 48%) 110 GW Nord America (~ 30%) 73 GW Asia (~ 20%) 3 GW Sud America (~ 1%) 1,8 GW Africa (~ 0.5%) 7

8 Sono in costruzione da diversi anni 32 unità a livello mondiale per un totale di 27 GW, delle quali 19 unità in Asia (7 in India, 4 in Cina, 3 in Giappone, 2 nella Repubblica di Corea, 2 a Taiwan ed 1 nella Repubblica Democratica di Corea) per un totale di 16 GW. In Europa sono in costruzione 11 unità (4 in Ucraina, 3 in Russia, 2 nella Repubblica Slovacca, 1 in Romania, 1 nella Repubblica Ceca) per un totale di 9 GW. Le 2 restanti unità sono in costruzione in Argentina e in Iran. L unica centrale nucleare per la quale sono iniziati i lavori nel 2003 è in Giappone. Dalle note su 37 paesi riportate nella Survey mi soffermo su Europa ed alcuni altri Paesi di maggior interesse. 8

9 Belgio: il nucleare, con 7 reattori per 5760 MW, contribuisce alla generazione di energia elettrica per il 57%. La legge belga del 2003 stabilisce la chiusura al quarantesimo anno di vita delle sette centrali nucleari che dovrebbero quindi uscire dalla produzione dal 2015 al E allo studio sia una modifica della legge per estendere la vita oltre i 40 anni sia per partecipare al progetto EPWR da 1600 MW di EdF. 9

10 Bulgaria: 4 unità WWER da 408 MW ciascuna sono state costruite a Kozloduy tra il 1974 ed il 1982 e 2 altre unità (ciascuna da 953 MW) sono entrate in servizio rispettivamente nel 1987 e nel La produzione totale dei 6 reattori ha fornito nel 2002 il 47% dell energia elettrica bulgara. 2 unità da 408 MW sono state tolte dal servizio nel Dicembre 2002 e le altre 2 lo saranno nel 2006 in accordo alle richieste dell Unione Europea. 10

11 La Commissione Europea ha elargito un prestito di circa 215 Milioni di Euro alla Bulgaria per modernizzare ed incrementare la sicurezza delle 2 unità da 953 MW. Ogni decisione sul futuro del nucleare in Bulgaria sarà basata su un analisi dettagliata che riguarderà sia gli aspetti economici sia quelli della sicurezza. Allo studio emissione di una gara per 2 reattori da 1000MW a Belene. 11

12 Canada: dei 22 reattori installati (20 in Ontario, 1 in Quebec ed 1 in New Brunswick), 8 sono usciti dal servizio nel 2002 per adeguamenti alle regole di sicurezza. Due sono rientrati in esercizio nel 2003 egli altri 6 rientreranno nel I 14 reattori in servizio nel 2002 hanno fornito circa il 12% dell energia elettrica del Canada. Non vi è nessun piano per nuovi reattori. 12

13 Repubblica Ceca: dall 85 al 2002 sono entrati in servizio 6 unità che forniscono il 25% della elettricità totale della nazione. Gli ultimi 2 reattori a Temelin (WWER della Russia) sono stati migliorati con sistemi di controllo occidentali. Il documento di politica energetica del paese prevede un continuo usodel nucleare per almeno 20 anni. 13

14 Cina: dal 1991 al 2002 sono entrati in servizio 7 centrali per un totale di 5300 MW che forniscono l 1,4% della energia elettrica totale generata. 4 unità erano in costruzione a fine 2002 per totali 3275 MW. La Cina prevede per il prossimo decennio un piano nucleare per MW che però, confrontati con i circa MW di nuove centrali che entrano in servizio ogni anno, rappresentano una percentuale non rilevante per il paese, che produce energia elettrica fondamentalmente dal carbone. 14

15 Finlandia: dal 1977 al 1980 la Finlandia ha realizzato 4 reattori (2 tipo WWER da 488 MW ciascuno e 2 BWR da 840 MW ciascuno) che hanno fornito il 25% dell elettricità al paese nel Alla fine degli anni 90 sono iniziati gli studi per una nuova centrale EPWR che è stata ordinata nel dicembre 2003 per 3 miliardi di Euro e che entrerà in servizio nel Per i dettagli rimando al capitolo seguente. 15

16 Francia: dalla metà degli anni 70 la Francia ha realizzato 58 reattori (PWR) per MW; contribuiscono per circa il 78% alla energia totale prodotta in Francia (la quale esporta circa 60 TWh ogni anno). Il reattore di Civaux 2, entrato in servizio nel dicembre 1999, segna la fine del primo programma nucleare francese. Non è stato ancora definito un secondo piano nucleare ma è stato ordinato a fine 2004 un reattore EPWR da 1600MW (come il finlandese); sarà il capostipite della nuova filiera che verrà definita nel

17 Germania: 19 reattori per MW erano in servizio alla fine del 2002, contribuendo per il 30% alla produzione di energia elettrica. L ultimo reattore è stato connesso alla rete nel In base all accordo del 2000 tra Governo Federale e società elettriche, la vita media dei vari impianti sarà ridotta a circa anni; l ultimo impianto realizzato dovrebbe uscire dal servizio nel La percezione da parte dell opinione pubblica sulla sicurezza delle centrali nucleari sta cambiando in favore di una possibile modifica della legge che permetta un prolungamento della vita delle centrali esistenti. 17

18 Giappone: a fine 2002 erano in servizio 52 reattori per MW (29 BWR e 23 PWR) che hanno contribuito al 34% dell energia elettrica prodotta. Il reattore fast breeder sperimentale di Monju (260 MW) non è ancora stato riportato in servizio dopo 8 anni dall incidente che lo ha fermato. A fine 2003 erano in costruzione 3 reattori per totali 3800 MW. Sono previste circa 10 unità addizionali in servizio nel

19 India: a fine 2002 erano in servizio 14 reattori per totali 2500 MW che hanno fornito il 3,7% dell energia del paese. 7 reattori sono in costruzione per totali 3400 MW. Si prevede per il 2005 l inizio della costruzione di un Advanced Heavy Water Reactor (AHWR) da 300 MW per l utilizzo del torio del quale l India ha grosse riserve. 19

20 Inghilterra: 31 reattori erano in servizio a fine 2002 per totali MW e con un contributo del 22% alla totale energia elettrica prodotta. L Energy White Paper del 2003 stabilisce che il nucleare è una importante sorgente di elettricità, priva di emissioni di CO2. Tuttavia la non economicità attuale rende il nucleare una opzione non attraente per una nuova generazione ad emissione zero di CO2 essendoci anche importanti problemi da risolvere relativamente alle scorie 20

21 Prima di ogni decisione di costruire nuove centrali nucleari, ci vorrà un ampia consultazione popolare e la pubblicazione di un nuovo white paper. Il nuovo ministro dell energia ha proposto riservatamente una rapida decisione per un nuovo piano che contempli almeno 10 nuove centrali nucleari da circa 1000MW per sfruttare economie di scala. 21

22 Lituania: le due unità di Ingalina entrate in servizio nel 1983 e 1987 hanno avuto dopo Chernobyl un declassamento a 2370 MW globali; nel 2002 hanno fornito l 80% dell elettricità lituana. Ingalina 1 e 2 dovrebbero essere chiuse nel 2005 e 2009 rispettivamente. La Lituania con l appoggio della EU sta supportando legalmente, finanziariamente e politicamente la realizzazione di un nuovo reattore con moderne regole di sicurezza. 22

23 Romania: il reattore di Cernovoda (Candu) entrato in servizio nel 1996 ha fornito nel 2002 il 10% dell energia rumena; il secondo gruppo in costruzioneè previsto in servizio per il Il programma nazionale energetico prevede la realizzazione di altri due reattori, non essendoci particolari opposizioni al nucleare a livello paese. 23

24 Russia: i 30 reattori per totali MW hanno fornito il 16% dell energia elettrica russa nel reattori per totali 2800 MW sono in costruzione. Nel 2003 il governo russo ha espresso l intenzione di raddoppiare la produzione di energia nucleare entro 15 anni. La Russia sta studiando la realizzazione di centrali flottanti fino a circa 70 MW. 24

25 Slovacchia: 6 reattori per totali 2460 MW sono entrati in servizio dal 1978 al 2000 ed hanno fornito nel 2002 il 55% dell energia elettrica slovacca. 2 unità per totali 820 MW sono in costruzione, ma non è definito il tempo per il loro completamento. 25

26 Slovenia: la produzione del reattore PWR da 650 MW di Krsko in servizio dal 1981 è suddivisa al 50% tra Croazia e Slovenia. Nel 2002 ha fornito il 38% dell elettricità slovena. 26

27 Spagna: 9 reattori (2 BWR e 7 PWR) sono in servizio per totali 7600 MW; nel 2002 hanno fornito il 26% dell elettricità spagnola. Un programma di upgrading ha portato ad un globale incremento di potenza pari a 465 MW. Non è prevista la costruzione di nuove centrali; è prevista l estensione della vita di quelle in servizio per diversi anni fino a quando saranno sicure, economiche e affidabili. 27

28 Stati Uniti: i 104 reattori in funzione a fine 2002 per totali MW hanno fornito il 20% dell energia elettrica degli Stati Uniti. Dal 1990, solo 2 reattori sono entrati in servizio: Commanche Peak nel 1993 e Watts Bar nel Non ci sono reattori in costruzione anche se sono state emesse tre licenze di costruzione che non sono state però seguite dall inizio dei lavori. La NRC (Nuclear Regulatory Commission) regola strettamente la costruzione, l esercizio ed il decommissioning delle centrali, oltre al trasporto ed al trattamento dei materiali nucleari. 28

29 Nel 2003, il Segretario di Stato Abraham ha espresso il supporto dell Amministrazione allo sviluppo del nucleare come principale componente di una politica energetica nazionale ed ha incoraggiatole società elettriche ad iniziare la costruzione di almeno un nuovo reattore che sia in servizio nel Due compagnie hanno presentato la richiesta di un early site permit, primo passo della procedura. Da colloqui in Sydney, vista la difficoltà/pratica impossibilità che privati investitori si accollino la realizzazione di centrali nucleari, si sta pensando ad un incentivo sul kwh prodotto vicino ad 1,8 cus$. Ad oggi, l enfasi è posta sull estensione per 20 anni della licenza ad operare le centrali esistenti. Sono già state accordate oltre 20 licenze dalla NRC. 29

30 Svezia: dal 1971 al reattori (9 BWR e 3 PWR) sono entrati in servizio. A fine 2002 gli 11 reattori ancora in servizio (9400 MW) hanno fornito il 44% dell energia elettrica svedese. Il piano di graduale chiusura fino al 2010, definito dal governo nel 1997, ha visto fino ad ora la messa fuori servizio di un reattore da 600 MW. La data del 2010 è stata rimossa senza indicarne una nuova. Da recenti colloqui emerge che nessun reattore sarebbe messo fuori servizio prima del 2015, salvo 1 unità da 600 MW, e che è allo studio l estensione della vita delle centrali in servizio ed un incremento della loro potenza per 1300 MW. 30

31 Svizzera: i 5 reattori (3 PWR e 2 BWR) in servizio per 3100 MW hanno prodotto nel 2002 il 40% dell energia elettrica nazionale. Il referendum del 2003 ha respinto la chiusura del nucleare. Non sono in discussione nuove centrali; le attuali sono previste in servizio almeno fino al E in discussione una estensione della vita delle centrali in servizio. 31

32 Ucraina: alla fine del 2002 erano in servizio 13 reattori per MW in 4 siti; hanno prodotto il 46% dell energia elettrica ucraina. La Comunità Europea ha elargito un prestito all Ucraina per finanziare il completamento di 2 reattori da 950 MW per compensare la perdita di produzione legata alle 4 unità di Chernobyl (1 distrutta nell incidente del 1986 e 3 chiuse rispettivamente nel 1991, 1996 e 2000). 2 reattori WWER sono in fase avanzata di costruzione. 32

33 Ungheria: 4 reattori WWER per totali 1770 MW sono entrati in servizio dal 1983 al 1987 e forniscono circa il 40% dell elettricità ungherese. Esiste un piano per prolungarne l esercizio per altri 20 anni e di incremento di capacità nucleare. 33

34 3. IL CASO FINLANDIA Nel Dicembre 2003 è stata ordinata dalla Finlandia una centrale nucleare da 1600 MW (European Pressurized Water Reactor). A metà degli anni 1990,la Finlandia ha iniziato, infatti, a ridefinire la propria strategia nel settore elettrico, tenendo in conto gli alti consumi pro capite (circa kwh), il notevole carico industriale con industrie altamente energivore, il previsto incremento nei consumi a medio-lungo termine (1,5-1%) ed il rischio di mancanza di energia idroelettrica nel Nord Pool durante anni di siccità. 34

35 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Nel 1997, l Energy Strategy Report emesso dal Governo ed accettato nello stesso anno dal Parlamento conteneva la seguente affermazione; devono essere messi in atto tutti i preparativi necessari all opzione di costruire una nuova centrale nucleare. E importante che know-how e skill del settore siano acquisiti dalla Finlandia. Nel 1998, la società Teollisuuden Voima Oy (TVO), proprietaria dei 2 reattori BWR da 840 MW ciascuno a Olkiluoto ha iniziato una serie di studi di fattibilità e di VIA relativi al possibile sito, ai criteri di progetto, alla valutazione dei costi comparati ad altre alternative. 3 tipi di reattori BWR e 3 PWR sono stati considerati negli studi della TVO. 35

36 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Un nuovo studio TVO, terminato nel novembre 2000, ha dato risultati positivi per sottoporre al Governo finlandese una richiesta per una decisione di principio (DIP, secondo gradino dopo il VIA in Finlandia) per una centrale BWR o PWR con potenza tra 1000 e 1600 MW. Nella richiesta venivano descritte le facilities necessarie allo stoccaggio di combustibile nucleare nuovo ed utilizzato ed anche per lo stoccaggio finale delle scorie. 36

37 3. IL CASO FINLANDIA (continua) A seguito di una serie di audizioni pubbliche, a gennaio 2002 il Governo ha concesso la DIP e nel maggio 2002 il Parlamento ha ratificato la decisione del governo con 107 voti a favore e 92 contrari. Nella stessa procedura è stato approvato che la nuova centrale potesse avvalersi dell impianto di Posiva per lo stoccaggio dello spent fuel. A seguito di quanto sopra la TVO ha definito le specifiche di gara che sono state emesse nel settembre 2002 con presentazione delle offerte entro marzo

38 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Nell ottobre 2003 è stata effettuata la scelta definitiva del sito di Oikiluoto e nel dicembre 2003 la scelta del consorzio Framatome ANP (ora AREVA) e Siemens come fornitore. La potenza elettrica del reattore è 1600 MW ed il prezzo è di circa 3 miliardi di Euro. Nel gennaio 2004 è stato richiesto al governo il permesso alla costruzione, con partenza prevista nel 2005; l inizio del funzionamento commerciale è previsto per il

39 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Le principali argomentazioni avanzate per la scelta finale della centrale nucleare sono state: la copertura di parte dell incremento del carico e la sostituzione di vecchie centrali meno efficienti l adempimento degli impegni di Kyoto presi dal governo la riduzione della dipendenza dall import di elettricità (da notare che è circa il 6%) sicuri, stabili e prevedibili costi di produzione 39

40 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Per i confronti economici con altre alternative per base-load di 8000 ore/anno, come ricalcolati ad aprile 2004, sono stati considerati: - un tasso reale di sconto del 5% - emission trade a 20 /t CO 2 Per l eolico sono state considerate 2200 ore/anno 40

41 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Tabella 2 Costi di produzione valutati in Finlandia ad Aprile 2004 per diverse alternative in /MWh nucleare carbone ciclo combinato legno eolico capital cost 13,8 7,6 5, ,1 O & M 7,2 7,4 3,5 8,2 10,0 fuel 2,7 17,9 22,4 25,6 - emission trade - 16,2 7,0 - - totale 23,7 49,1 38,2 46,8 50,1 41

42 3. IL CASO FINLANDIA (continua) Occorre notare che il prezzo medio di mercato del Nord Pool per acquisto di una produzione equivalente era ad aprile 2004 di 35,3 /MWh. Per quanto riguarda il trattamento e deposito finale delle scorie, il governo finlandese ha creato un apposita società (Posiva) che ha l incarico di portare a compimento la final disposal del combustibile nucleare utilizzato da tutte le centrali nucleari finlandesi. Stoccaggi provvisori sono già predisposti nei 2 siti di Loviisa e Olkiluoto. 42

43 4. IL COSTO DELL ENERGIA NUCLEARE Trascurando eventuali studi di prefattibilità e fattibilità, i costi che si riflettono sul prezzo di vendita del kwh a livello centrale di produzione sono: A) investimento (engineering, procurement & construction) B) O&M C) costo combustibile acquistato (pre-produzione elettrica) D) costo waste management di combustibile utilizzato esclusa la final disposal E) assicurazione F) decommissioning G) final waste disposal 43

44 4. IL COSTO DELL ENERGIA NUCLEARE A) INVESTIMENTO Cifre non confrontabili per diversità situazioni locali, potenza centrale, numero centrali ordinate, cosa incluso nel costo globale (CINA 1000 /kw per 1 centrale 650 MW, Francia / Finlandia per 1 unità da 1600 MW circa 2000 /kw) Anche se si parte dallo stesso valore in Euro al MW installato, dalle stesse ore di utilizzo e dallo stesso periodo di ammortamento, a secondo del metodo di calcolo si arriva a valori differenti del costo capitale sul kwh. Partendo da 2000 /kw, 8000h/anno, 40 anni Finlandia 14 / MWh Investitore con IRR netta 6,5% 42 / MWh 44

45 4. IL COSTO DELL ENERGIA NUCLEARE B) O&M Valori disparati nel range 3 12 /MWh SPAGNA 7,5 /MWh FINLANDIA 7,2 /MWh VALUTAZIONE NEW INVESTOR 8-9 /MWh C) COMBUSTIBILE ACQUISTATO Dati differenti FINLANDIA 2,7 /MWh SPAGNA 3,5 /MWh N.B.: prezzo uranio sta salendo seguendo incrementi olio D) COMBUSTIBILE UTILIZZATO (TEMPORARY WASTE MANAGEMENT) 2-6 /MWh valutazione nuovi investitori 45

46 4. IL COSTO DELL ENERGIA NUCLEARE E) ASSICURAZIONE Valori molto dispersi. F) DECOMMISSIONING Oggi il decomissioning di centrali esistenti valutato tra 800 e 2000 /kw Considerendo attualizzazione ad inizio investimento, forte abbattimento su 40 anni di vita. Valori maggiormente considerati nel range: 1-3 /MWh G) FINAL WASTE DISPOSAL Non esistono siti Attualizzazione iniziale abbatte il valore Piani diversi di valutazione in diverse nazioni Valutazione di alcuni Paesi Europei 1 5 / MWh 46

47 4. IL COSTO DELL ENERGIA NUCLEARE CONCLUSIONI COSTI kwh NUCLEARE In un libero mercato, con garanzie di sito e final waste disposal a carico dello stato, l energia nucleare è valutabile oggi da un privato investitore in Italia: / MWh (circa 2/3 investimento) N.B.: senza considerare il vantaggio di non dover pagare i costi della Emission Trade CO 2 che sono valutati tra 10 e 25 /tco 2 (8-20 /MWh per carbone e 3,5-8 /MWh per ciclo combinato) senza considerare un effetto scala e piani industriali nazionali (vedi Francia, Cina ecc...) 47

48 5. CONSIDERAZIONI SULL ITALIA Necessario un approccio non fideistico e bipartisan, basato su dati concreti e fatti e non su opinioni. 48

49 5. CONSIDERAZIONI SULL ITALIA (continua) 5 aree di analisi: A. Presenza attiva in progetti R&D internazionali per essere pronti a cogliere le possibili applicazioni industriali (si parla di circa 30 anni per reattori della 4 a generazione, fusione, etc...). B. Presenza attiva in progetti esteri che coinvolgono realizzazioni con reattori attualmente disponibili (es. EPWR francese) C. Acquisto (e presenza nella gestione) di centrali nucleari estere. D. Presenza dell industria italiana per sub-forniture nella realizzazione di centrali nucleari all estero (occorrono una strategia industriale ed un supporto politico). E. Realizzazione di un piano nucleare in Italia. 49

50 5. CONSIDERAZIONI SULL ITALIA (continua) Per quanto riguarda un eventuale piano nucleare in Italia occorre un approccio serio, pragmatico ed incisivo che affronti 4 fondamentali tematiche. Come? (legislazione, enti autorizzanti/controllanti, affrontare opinione pubblica, rapporti con l Europa) Quanto? (effetto scala + per un eventuale riduzione dei costi della bolletta energetica il nucleare dovrebbe avere una sensibile quota nel mix energetico). Quando? (non si può illudere il mercato e l opinione pubblica che il nucleare risolva da domani tutti i problemi: è un piano bipartisan che può vedere i primi frutti fra anni... se si decide ora) E compatibile con il libero mercato attuale una strategia energetica nazionale che imponga il nucleare? 50

51 GRAZIE PER L ATTENZIONE 51