Energia nucleare: convenienza economica, gas serra e liberalizzazione del mercato elettrico

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1 Energia nucleare: convenienza economica, gas serra e liberalizzazione del mercato elettrico Luigi De Paoli, Università Bocconi, Milano RITORNO AL NUCLEARE. Conviene? Risolve? Convegno promosso da Parlamentari Radicali e Amici della Terra Roma, 11 luglio

2 2 Indice della relazione 1. L analisi di convenienza 2. L impatto ambientale e l accettabilità sociale 3. Liberalizzazione e allocazione dei rischi 4. Conclusioni

3 3 Giudizio di convenienza del nucleare in condizioni di incertezza Il confronto tra i costi di generazione e le altre tecnologie di produzione elettrica di base (carbone e ciclo combinato a gas) dipende da numerosi fattori (costi di impianto, di combustibile, di O&M) che devono essere previsti su alcuni decenni Decidere se costruire una centrale nucleare (o a carbone o a gas) significa quindi decidere per un lungo periodo in condizioni di incertezza. Più che un giudizio di convenienza assoluto di ha quindi senso un analisi di tipo probabilistico, condotta ad esempio con il metodo Monte Carlo a partire dalla distribuzione delle variabili indipendenti

4 4 Le nostre ipotesi di partenza per l applicazione del metodo Monte Carlo Parametri Tecnologia Distr ibuzione di probabilità Media Moda Valori e stremi 5%-95% Costo overnight dell impianto nucleare triangolare 2,83 2,50 2,22 3,61 (escluso IDC) (M!/MW) carbone (PC) triangolare 1,60 1,50 1,32 1,94 gas (CCGT) triangolare 0,62 0,60 0,50 0,74 Costo di smantellamento (rapporto nucleare 0,5 rispetto al costo overnight) carbone 0,2 gas 0,1 Costo di O&M (k!/mw/a) nucleare triangolare ,3 73,7 carbone triangolare ,7 55,3 gas triangolare ,2 26,8 Tasso reale di attualizzazione tutte triangolare 8,67% 8% 4,73% 12,95% Tasso di cambio dollaro -euro tutte beta generaliz. 1,30 1,26 0,94-1,66 Costo del combustibile: - uranio naturale ($/lb U 3O8) nucleare 60 - arricchimento ($/swu) - fabbricazione $/kguo 2) normale triangolare , ,6 108,4 167,7 209,0 Costo del carbone ($/t) Costo del gas: carbone normale materia prima ($/MBtu) gas uniforme 10 7,75-12,25 - variaziazione annua (%) triangolare 1,33% 0% -0,45% 3,77% Vita utile dell impianto (anni) nucleare normale ,4 46,6 carbone triangolare 30, ,7 36,8 Fattore di durata annua di funzionamento Rendimento elettrico dell impianto gas costante 20 nucleare triangolare 0,85 0,85 0,80 0,90 carbone triangolare 0,82 0,82 0,77 0,87 gas triangolare 0,75 0,75 0,68 0,78 nucleare 33% carbone 40% gas 53% Costo emissione CO 2 (!/tco 2) carbone e gas triangolare 28, ,47 42,92

5 5 Risultati dell analisi di convenienza con metodo Monte Carlo Distribuzione di probabilità dei costi di produzione elettrica 0,06 0,05 0,04 0,03 0,02 nuclear gas coal 0, !/MWh

6 6 I risultati in termini numerici Con i dati utilizzati e l incertezza ipotizzata, il nucleare appare la tecnologia più conveniente per la produzione elettrica di base, anche se il vantaggio rispetto al carbone non appare così decisivo come rispetto agli impianti a ciclo combinato a gas

7 7 Caveat! Il costo di generazione del nucleare dipende soprattutto (70%) dal costo di impianto, quello degli impianti a ciclo combinato dal gas (80%), quello del carbone è più equilibrato. I costi delle materie prime (problema del trasporto), ma soprattutto quelli degli impianti non sono uguali dovunque. Non ha molto senso discutere di convenienza in termini generali. In particolare il costo degli impianti nucleari dipende da: specificità paese (licensing, costo dei fattori, produttività) specificità del sito (sismicità, atteggiamento popolazione..) specificità di tecnologia (tipo di reattore, fornitori) specificità di impianto (taglia, numero reattori per sito ) specificità di committente (economie di programma, standardizzazione ) Il nucleare può essere un successo, ma anche un disastro!

8 8 Indice della relazione 1. L analisi di convenienza 2. L impatto ambientale e l accettabilità sociale 3. Liberalizzazione e allocazione dei rischi 4. Conclusioni

9 9 Le preoccupazioni ambientali I costi esterni ambientali non si limitano alla CO2, ma le preoccupazioni ambientali oggi sono dominate dall esigenza di contrastare i cambiamenti climatici Secondo l IPCC non c è dubbio che questi siano di origine antropica e dovuti alle emissioni di gas di serra di cui di gran lunga il principale è la CO2 L UE è il principale sostenitore della lotta ai cambiamenti climatici facendo emergere un prezzo per le emissioni di CO2 (Direttiva ETS) Anche il prezzo della CO2 è incerto (ma tendenzialmente al rialzo se non interverranno innovazioni tecniche radicali) Da questo punto di vista gli impianti nucleari hanno un netto vantaggio sugli impianti a carbone e anche a gas (le cui emissioni per kwh sono ca. la metà di quelle del carbone)

10 10 I costi di generazione includendo anche i costi di emissione della CO2

11 11 I risultati tenendo conto delle emissioni di CO2 Con i dati utilizzati e l incertezza ipotizzata, tenendo anche conto delle emissioni di CO2, il nucleare appare senza alcun dubbio la tecnologia più conveniente per la produzione elettrica di base Il vantaggio del carbone rispetto agli impianti a gas si riduce sensibilmente

12 12 Caveat! Anche il nucleare non è privo di problemi ambientali, a cominciare da: Scorie radioattive (ma si può affrontare) Smantellamento impianti (è una questione di costi) Rischio di incidente (non sembra al di fuori della scala di altri rischi industriali) Il vero problema è sapere affrontare con serietà queste sfide e non considerare la variabile accettabilità sociale come esogena alla tecnologia

13 13 Indice della relazione 1. L analisi di convenienza 2. L impatto ambientale e l accettabilità sociale 3. Liberalizzazione e allocazione dei rischi 4. Conclusioni

14 14 Esiste un problema di compatibilità tra nucleare e mercati elettrici liberalizzati? Il probema non è di oggi. Nel primo AEO dell EIA/DoE (gennaio 1996) si può leggere:

15 15 I rischi per promotori e finanziatori Alto costo di investimento e tempi lunghi significa alto costo di capitale e quindi svantaggio per il nucleare La mancanza di garanzie sui costi di costruzione e sulle performance rende ancor più difficoltoso finanziare sul mercato gli investimenti nucleari L incertezza sui costi di decommissioning e di waste management (anche se sono costi differiti) rende difficile assumere le decisioni di investimento Vi sono rischi addizionali di natura politica e per ragioni di sicurezza (problemi di accettabilità sociale)

16 16 Tre elementi da considerare Anche senza tener conto dei rischi visti in precedenza, il nucleare mal si concilia con i mercati elettrici aperti alla concorrenza. Lato mercato: Mercati spot (borse elettriche): portano a propensione alla sottocapitalizzazione e a limitare la quota nucleare (impedendo ai consumatori di catturarne i benefici) Lato tecnologia nucleare: Forti economie di scala e di programma: spingono verso la concentrazione dell offerta Specificità degli investimenti: ricerca di garanzia di mercati di sbocco con contratti LT.

17 17 Come conciliare nucleare e mercato Realizzare bene il nucleare significa individuare, ridurre e allocare i rischi Da parte dell industria: E possibile ritornare a un epoca di impianti turn-key? (stile anni sessanta e Olkiluoto) E possibile ottenere garanzie sulla vendita a LT dell energia prodotta? (vedi Olkiluoto) Come ottenere la possibilità di economie di scala e di programma? (consorzi/accordi tra produttori?) E da parte delle autorità: Si possono dare garanzie sui tempi di licensing? È possibile dare garanzie sui costi di decommissioning e di waste management? (importanza deposito nazionale) E possibile limitare i rischi di responsabilità civile? (tipo Price- Anderson Act) In definitiva: occorre ripartire i rischi (e quindi anche i costi e i benefici) tra pubblico (società) e privato

18 18 Indice della relazione 1. L analisi di convenienza 2. L impatto ambientale e l accettabilità sociale 3. Liberalizzazione e allocazione dei rischi 4. Conclusioni

19 19 Conclusioni L attuale preoccupazione per il prezzo e la disponibilità delle materie prime spinge verso il nucleare (l uranio pesa per ca. il 5% sul costo del kwh e non è in vista una penuria di uranio). (Nota: si tenga presente che un nucleare stile francese potrebbe arrivare a coprire - in qualche decennio- il 30% ca del consumo energetico nazionale) La volontà di ridurre le emissioni di gas serra spinge verso il nucleare (gli studi di LCA mostrano che anche le emissioni indirette di gas serra sono paragonabili o inferiori a quelli delle fonti rinnovabili) Il nucleare può essere conveniente, ma dipende da come il sistema-paese riesce a farlo o a lasciarlo fare