-
1 FEBRERO 2010
La
Nucleoelectricidad,
una oportunidad
para Mxico
-
2
LA CENTRAL LAGUNA VERDE
- 2 Unidades con Reactores BWR de 682.4 MWe cada una, con el 5%
de
aumento de Potencia.
- Actualmente, el Factor de CapacidadU1 = 97% y Factor de
CapacidadU2= 93%
- En proceso de un Aumento de Potencia adicional (EPU), para
obtener 817
MWe.
- Miembro de la Asociacin Mundial de Operadores Nucleares
(WANO). Actualmente Nivel 2.
-
3
GENERACIN EN EL SERVICIO PBLICO EN MXICO
Fuente: CFE Fuente: SENER
-
4
El IPCC (Panel Intergubernamental para el Cambio Climtico) y el
MIT (Instituto Tecnolgico de Massachusetts) han concluido que el
uso de combustibles fsiles "no es sustentable en el largo plazo, a
menos que exista una amplia aplicacin de las tecnologas que
actualmente se estn desarrollando de captura y almacenamiento
geolgico del bixido de carbono.
PROSPECTIVA DE GENERACIN
-
5
Industria y
transformacin con
CCS (9%)
Generacin de
electricidad con CCS
(10%)
Nuclear (6%)
Renovables (21%)
Mejor eficiencia en gen.
de electricidad - cambio
de combustible (7%)
Cambio de
combustible por el
consumidor final (11%)
Eficiencia en el uso de
la electricidad por el
consumidor final (12%)
Eficiencia en el uso del
combustible por el
consumidor final (24%)
AnlisisCaso
Emisiones escenario blue
Emisiones lnea base
Em
isio
nes
Fuente: Energy Technology Perspectives 2008, IEA.
Emisiones lnea base 62 Gt
Emisiones escenario blue 14 Gt
Em
isio
nes
(
GtCO
2)
PROSPECTIVA DE LA AGENCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA
PROSPECTIVA DE GENERACIN
-
6
PROSPECTIVA DE MXICO
0
50
100
150
200
250
300
2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022
2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030
Mill
on
es
de
to
ne
lad
as d
e C
O2
e
Eficiencia en transmisin
Eficiencia en generacin
Iluminacin eficiente
Excreta de ganado
Rellenos sanitarios
Supercrticas con CCS
IGCC con CCS
Micro / Mini hidrulica
Hidroelctrica
Solar Fotovoltaico
Solar Trmico
Elica
Geotrmica
Nuclear
Resultante
PROSPECTIVA DE GENERACIN
Fuente: Centro Mario Molina 2008
-
7
Para reducir emisiones se requiere de energas limpias como
elicas, solares, nucleares, carbn
(con captura y secuestro de CO2), Ciclo combinado
(con captura de CO2), Hidrulicas.
Para la generacin base nicamente la Nuclear, el carbn y los
ciclos combinados; estos ltimos con
sistemas de limpieza de gases son aplicables
Por eso la necesidad de comparar la energa nuclear contra estas
tecnologas.
ENERGA LIMPIA
-
8
La ONU contina promoviendo la adopcin de polticas ambientales
estrictas, con una tendencia hacia un cargo por emisiones de CO2,
que incrementarn los costos de generacin de energa elctrica. (En la
grafica un IGCC piloto en Puerto Llano, Espaa).
ENERGA LIMPIA
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9
El clculo del costo nivelado nuclear, consider un costo de
inversin instantneo (overnight cost) de 4,390 Millones de dlares
(2009) para una unidad de generacin nuclear de 1,400 MWe.
Adicionalmente a las tecnologas limpias, se analizaron
tecnologas fsiles sin Captura y Secuestro de Carbono como una
referencia al pasado.
COSTO NIVELADO DE GENERACIN
-
10
Comparacin de costos nivelados de generacin para
diferentes tecnologas de generacin:
COSTO NIVELADO DE GENERACIN
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
US
D/M
Wh
CC CC + CCS IGCC IGCC +
CCS
SCPC SCPC +
CCS
Nuclear
Costo de Combustible (USD/MWh)
Costo de Operacin y Mantenimiento (USD/MWh)
Costo de Inversin Nivelado (USD/MWh)
CC: Ciclo Combinado
CCS: Captura y Almacenamiento de Carbono
IGCC: Ciclo Combinado con Gasificacin Integrada
SCPC: Supercrtica con Carbn Pulverizado
-
11
COSTO NIVELADO DE GENERACIN
Cargos por emisiones considerando distintos valores
monetarios de la tonelada de CO2 emitida:
0
5
10
15
20
25
10 USD/ton CO2 15 USD/ton CO2 20 USD/ton CO2 25 USD/ton CO2 30
USD/ton CO2
CICLO COMBINADO CICLO COMBINADO CON CSC CARBON SUPERCRITICA
CARBON SUPERCRITICA CON CSC IGCC IGCC CON CSC
NUCLEAR
Costo Nivelado (USD/MWh) de Emisiones Evitadas
IGCC: Ciclo combinado con gasificacin integrada CCS: Captura y
almacenamiento de Carbono
-
12
COSTO NIVELADO DE GENERACIN
0.00
20.00
40.00
60.00
80.00
100.00
120.00
140.00
160.00
US
D/M
Wh
CC CC +
CCS
IGCC IGCC +
CCS
SCPC SCPC
+ CCS
Nuclear
Costo Nivelado de Generacin incluyendo cargos por
Emisiones de CO2
-
13
La opcin Nuclear es la ms barata despus del ciclo
combinado sin captura y almacenamiento de carbono,
considerando un precio del gas de 8 USD/MMBTU.
La principal complejidad de la nucleoelectricidad es su
elevado costo de inversin. Es necesario desarrollar
nuevos mtodos de financiamiento que representan un
desafo para el pas.
COSTO DE GENERACIN NUCLEAR
-
14
1 Etapa 2 Etapa 3 Etapa
MAPA DEL PROYECTO ADMINISTRANDO RIESGOS
Cancelacin del Proyecto
[Compuerta no. 1] [Compuerta no. 2] [Compuerta no. 3]
Contratacin de una firma de Ingeniera Experimentada en
Centrales Nucleoelctricas
Avanzadas;
Contratacin de una firma experimentada en manejo de Opinin
Pblica;
Parmetros Especficos del Sitio;
Ejecucin de Ingeniera para Preparacin del Sitio;
Elaboracin de la Especificacin de Concurso;
Preparacin de Oferta;
Revisin y Evaluacin de Propuestas;
Negociacin del Contrato;
Manejo de Opinin Pblica.
Costo Total: USD $13 Millones*
Ejecucin de Ingeniera faltante para Adquisicin de otros Equipos
y
Documentos de Manufactura y
Construccin para completar el
proyecto;
Adquisicin de otros Equipos;
Ingeniera de Soporte a Construccin;
Adquisicin de Materiales;
Construccin (Instalacin y Mano de Obra);
Supervisin de CFE de actividades del Contratista;
Manejo de Opinin Pblica;
Costos de Propietario (subestacin, agua de enfriamiento,
edificios
administrativos);
Auditoras CNSNS.
Manifiesto de Impacto Ambiental, Permiso de Sitio y otros
Permisos;
Preparacin de COLA;
Ejecucin de Ingeniera faltante para Adquisicin de Equipos con
tiempos de
entrega largos y Documentos de
Manufactura y Construccin para iniciar
construccin;
Adquisicin de Equipo con tiempo de entrega largo;
Supervisin de CFE de Actividades del Contratista;
Manejo de Opinin Pblica;
Preparacin del Sitio (caminos de acceso, campamento y oficinas
CFE,
preparacin para suministro de servicios
de construccin);
Revisin de COLA, Manifiesto de Impacto Ambiental y Otros
Permisos.
Duracin: 17 Meses
Cancelacin del Proyecto*
Costo total: USD $1,066 Millones
Duracin: 27 Meses
Costo Total: USD $3,311 Millones
Duracin: 66 Meses
*Se tiene la posibilidad de vender en el
mercado internacional la ingeniera
realizada y los equipos adquiridos. *El costo total es cubierto
por el
propietario.
-
15
FLUJO DE EFECTIVO DEL PROYECTO
Aos
-
16
VIABILIDAD FINANCIERA
Dependiendo del esquema de financiamiento a utilizar, podemos
comparar un proyecto nucleoelctrico con un proyecto de Ciclo
Combinado. Utilizaremos las siguientes caractersticas:
En las siguientes grficas se muestra la Tasa de Rendimiento
Interna para los casos analizados.
CONCEPTOUnidad
NucleoelctricaCiclo Combinado
Costo Instantneo (Millones de USD) 4,390 1,177
Estructura Deuda/Capital
Plazo de Pago de la Aportacin de Capital (Aos) 9 3
Aportaciones anuales de capital (Millones de USD) 97.6 78.5
Plazo de Amortizacin de la Deuda (Aos)
Tasa de Inters Promedio:
Flujo de Efectivo Neto durante Periodo Amortizacin
20
80% / 20%
7.5% (CETES + 2.15%)
-
17
COMPARACIN de TIR CON CICLO COMBINADO
NUCLEAR
0
2
4
6
8
10
12
14
CASO BASE INCREMENTO DEL 2.8% INCREMENTO DEL 12.93%
CICLO COMBINADO
Variaciones de TIR por incrementos en el costo del
Combustible: INCLUYE FONDOS INCLUYE CARGOS POR EMISIONES DE
CO2
-
18
COMPARACION de TIR CON CICLO COMBINADO
Variaciones de TIR por incrementos en el costo del
Combustible:
NUCLEAR
CICLO COMBINADO
0
5
10
15
20
25
30
35
CASO BASE INCREMENTO DEL 20.3% INCREMENTO DEL 30.25%
SIN INCLUIR FONDOS SIN INCLUIR CARGOS POR EMISIONES DE CO2
-
19
OPCIN 1-PAGO DE INTERESES DURANTE CONSTRUCCIN Y AMORTIZACIN DE
DEUDA CONSTANTE
FLUJO NETO REMANENTE 1 FLUJO NETO REMANENTE CC
FLUJO NETO REMANENTE NUCLEAR
FLUJO NETO REMANENTE CC
FLUJO NETO REMANENTE POR PROYECTO
-
20
La inversin de una nueva nucleoelctrica, (4,500 Millones USD),
es un detonador para la actividad econmica.
EFECTOS SOCIO-ECONOMICOS
El consumo final en Mxico se estima de 3,000 Millones USD
derivado de un valor agregado directo de 1,205 Millones USD
resultantes de las compras nacionales, suponiendo un multiplicador
de 2.5.
Inversin por una Nueva Nucleoelctrica
4,500 Millones USD
2,500
1,870
Compras nacionales Millones USD
Compras a Importarse Millones USD
-
21
La cuantificacin de los efectos econmicos, a partir de la
matriz insumo-producto (INEGI) calcula los efectos de la
inversin nacional sobre otros sectores empresariales.
MATRIZ DE INSUMO-PRODUCTO
2500
4173
0
1000
2000
3000
4000
5000
Mil
lon
es
US
D
Compras nacionales Requerimientos de Insumos
en la produccin de otros
sectores y Empresas
FACTOR = 1.66
-
22
Los resultados que genera la matriz requieren las siguientes
acciones especficas:
Generar el inters empresarial, inters en las universidades,
certidumbre de largo plazo en los actores econmicos demandantes de
energa.
Fortalecer la capacidad de la industria nacional, y su capacidad
de financiamiento.
Fortalecer capacidad para desarrollar proyectos locales.
Participacin de los gobiernos municipales.
NECESIDAD DE ACCIONES
-
23
COSTO DE LA ENERGIA LIMPIA
Nadie ha afirmado que la generacin de energa
elctrica limpia no conlleva costos que arrojarn, segn
algunos expertos, un 100% de incremento en el costo de
generacin.
El Reporte Stern del Reino Unido, concluye que se requiere del
orden del 1% del PIB mundial para llevar a cabo las acciones de
mitigacin y un 3% del PIB mundial en caso de no tomar acciones.
El valor monetario de las emisiones de otras tecnologas es ms
que suficiente para sufragar el costo del combustible nuclear.
COMENTARIOS
-
24
Oscilaciones drsticas en el precio de combustibles fsiles
ocurren con cierta frecuencia e impacta drsticamente el costo de
generacin.
La TIR en una unidad nucleoelctrica es prcticamente insensible
al incremento en el costo del combustible nuclear.
La nucleoelectricidad es la ms barata cuando se compara con
cualquier otra tecnologa fsil que incorpore Captura y Secuestro de
Carbono.
Solo el ciclo combinado sin captura y secuestro de carbono es ms
barato que la nucleoelectricidad.
CONCLUSIONES
-
25
La nucleoelectricidad es
Segura y confiable, como lo demuestran los casi
20 aos de experiencia en la operacin de Laguna
Verde.
La mejor opcin desde el punto de vista
econmico y ambiental.
Un detonador para el desarrollo de la industria y
generacin de recursos humanos.
Una oportunidad para obtener beneficios reales a
largo plazo en la economa mexicana.
CONCLUSIONES
-
26
La nucleoelectricidad, junto con la energa
geotrmica, elica y solar, debe formar parte del
portafolio de nuevas tecnologas de generacin
limpia, que contribuyan a la diversidad energtica y
a la seguridad en el abasto de los combustibles y
del fluido elctrico en los aos por venir.
CONCLUSIONES
-
27
CONCLUSIONES
Cometimos el error de asociar la energa nuclear con las armas
atmicas, como si todo lo nuclear fuera malo. Creo que es un error
tan grande como si asociramos la medicina nuclear con las armas
atmicas.
Patrick Moore
Ex Director de Greenpeace International
MUCHAS GRACIAS
-
28
ANALISIS DE ENERGA DEL CICLO DE VIDA
Para una unidad nuclear, este anlisis incluye desde las etapas
de fabricacin del combustible (minera, conversin, enriquecimiento,
etc.), hasta las actividades relacionadas con la unidad de
generacin (construccin, operacin, desmantelamiento y gestin de
desechos radiactivos).
La energa de entrada y generada se calculan en unidades trmicas.
En el caso Nuclear por cada unidad de entrada se obtienen 58 de
salida (relacin 3,024/52.5).
-
29 1 Ref. ERDA 76/1, Apndice B, con los datos actuales
disponibles 2 PJ= Peta Joules= 1 x 10 15 J
ENERGA CONSUMIDA VS. ENERGA GENERADA
Consumo de Energa1 GWh (e)
Anual
PJ2 (trmicos)
40 aos Centrifugacin
Minera y purificacin 2
Conversin 9.24
Enriquecimiento de Carga inicial por centrifugacin 12.6 0.14
Enriquecimiento de Recargas por Centrifugacin 7.3 3.12
Fabricacin de Ensambles de Combustibles 5.76
Construccin y Operacin de la Central 24.69
Almacenamiento de combustible, Manejo y transporte de
Desechos
1.5
Desmantelamiento 6
Total de Energa de Entrada 52.5
Total de Energa Generada 7000 3024 PJ
-
30
INDICES ENERGETICOS DE DIVERSAS TECNOLOGAS
TECNOLOGA
Rango de la Relacin de
Energa TECNOLOGA
Rango de la Relacin de
Energa
(Salida/Entrada) (Salida/Entrada)
Hidroelctricas 43-205 Gas Natural 5-6
Nuclear (enriquecimiento por centrifugado)
43-59 Solar FV 3.7-12
Carbn 17-34
Solar Trmico 10.6
Viento 6 - 80
-
31
BALANCE DE EMISIONES DE CO2, CICLO DE VIDA
Emisiones durante el Ciclo de Vida Japn
-
32
BALANCE DE EMISIONES DE CO2, CICLO DE VIDA
-
33
Al asociar el costo de las emisiones con el ciclo de vida
durante la operacin, se tienen los siguientes
resultados:
TECNOLOGACAPACIDAD
(MW)
EMISIONES
CO2 ANUALES
SIN CAPTURA
(ton CO2)
VALOR
MONETARIO
(USD/ton CO2)
VALOR
MONETARIO
ANUAL EMISIONES
(Millones USD)
IGCC 1,400 6,550,202 18.13 119
NGCC 1,400 3,787,123 18.13 69
PCSC 1,400 7,750,848 18.13 141
FLB COQUE 1,400 8,673,101 18.13 157
FLB CARBN 1,400 8,398,387 18.13 152
NUCLEAR 1,400 0 18.13 0
BALANCE DE EMISIONES DE CO2, CICLO DE VIDA
-
34
COSTOS DE COMBUSTIBLES DURANTE OPERACIN
Las tecnologas a base de carbn y gas natural con
captura y almacenamiento de CO2 tienen un costo de
combustible anual 10 veces superior al caso nuclear:
TECNOLOGA CAPACIDAD
(MW)
FACTOR
DE PLANTA
(%)
GENERACIN
ANUAL
(GWh)
COMBUSTIBLE
REQUERIDO
ANUALMENTE
UNIDAD
COSTO ANUAL
COMBUSTIBLE
(Millones USD)
IGCC 1400
(2x700) 70 8,589 3,129,887 ton 108
NGCC 1400
(2x700) 80 9,811 74,586,112 1000 pie3 407
PCSC 1400
(2x700) 80 9,811 4,920,148 ton 406
FLB COQUE 1400
(4x350) 80 9,811 4,229,473 ton 146
FLB CARBN 1400
(4x350) 80 9,811 4,920,148 ton 406
NUCLEAR 1400 90 11,038 23.5 ton 41
