agosto 5, 2009 · 2011. 7. 6. · • la nucleoelectricidad está presente en las prospectivas de...

Agosto 5, 2009

¿PORQUÉ LA NUCLEOELÉCTRICIDAD?

ENERGÍA LIMPIA Y SUSTENTABLE

PROSPECTIVA DE LA AGENCIA INTERNACIONAL DE ENERGIA DE LA OCDE

Industria y transformación con CCS (9%)

Generación 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%)

AnálisisCaso

Emisiones escenario “blue”

Emisiones línea base

Emis

ione

s

Fuente: Energy Technology Perspectives 2008, IEA.

Emisiones línea base 62 Gt

Emisiones escenario “blue” 14 Gt

Em

isio

nes

(G

tCO

2)

¿POR QUÉ LA NUCLEOELÉCTRICIDAD?

PROSPECTIVA DE LA INDUSTRIA PETROLERA MUNDIAL


Eficiencia

Tecnología

Renovables

Generación Nuclear

Generación Avanzada Carbón

CCS

Vehículos Eléctricos Híbridos

Recursos Energéticos Distribuidos

Referencia EIA 2007 Objetivo

Aumento de carga ~ +1.5% / año

30 GWe para 2030

12.5 GWe para 2030

Sin remodelación a centrales existentes, 40% de eficiencia en nuevas centrales para 2020-30

Ninguna

Ninguna

<0.1% de la Carga Base en 2030

Aumento de carga ~ +1.1% / año

70 GWe para 2030

64 GWe para 2030

150 GWe por remodelación a centrales existentes, 46% de eficiencia en nuevas

centrales para 2020; 49% en 2030

Ampliamente usado, después del 2020

10% de venta de nuevos vehículos para 2017; en adelante +2%/año

5% de la Carga Base en 2030

Caso Base EIA 2007Caso Base EIA 2007

Em

isio

nes

de C

O2de

l Sec

tor E

léct

rico

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s Es

tado

s U

nido

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nela

das

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ricas

)

PROSPECTIVA DE ESTADOS UNIDOS

Fuente: EPRI 2007


PROSPECTIVA DE MÉXICO

Fuente: Centro Mario Molina

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

Millon

es de tone

lada

s de

CO2e

Eficiencia en transmis ión

Eficiencia en generación

Iluminación eficiente

Excreta de ganado

Rel lenos sanitarios

Supercríticas con CCS

IGCC con CCS

Micro / Mini hidrául ica

Hidroeléctrica

Solar Fotovoltaico

Solar Térmico

Eól ica

Geotérmica

Nuclear

Resultante


PROSPECTIVA DE GENERACIÓN

• Las fuentes renovables de energía no son capaces de sustituir rápida y económicamente a los combustibles fósiles en sus usos más cotidianos, electricidad y gasolina.

• La Nucleoelectricidad está presente en las prospectivas de crecimiento sustentable de muchos países, y para medirla en su justa dimensión es necesario compararla con tecnologías nuevas que proporcionen carga base, tales como el IGCC con Captura y Secuestro de Carbono (CCS), o bien con Carboeléctricas Supercríticas o Ciclos Combinados que también incorporen CCS.

• En la actualidad no es válido, o es al menos injusto, comparar la generación nucleoeléctrica con generación basada en combustibles fósiles que descarguen al medio ambiente grandes cantidades de gases de efecto invernadero.

EL COSTO DE GENERAR ENERGÍA LIMPIA

EL COSTO DE LAS EMISIONES DE CO2 A VALORES DIFERENTES DE MERCADO ES:

Tecnología Costo de Emisiones por ton de CO2 (USD/MWh) a:10USD/ton 15USD/ton 20USD/ton 25USD/ton 30USD/ton

Ciclo Combinado 3.863 5.794 7.726 9.658 11.590Ciclo Combinado con CCS 0.500 0.750 1.000 1.250 1.500Carbón Supercrítica 7.904 11.856 15.808 19.760 23.710Carbón Supercrítica con CCS 1.160 1.740 2.320 2.900 3.480IGCC 7.570 11.355 15.140 18.925 22.710IGCC con CCS 1.130 1.695 2.260 2.285 3.390Nuclear 0.000 0.000 0.000 0.000 0.000

¿Qué es un IGCC?


COSTOS NIVELADOS DE GENERACIÓNEl cálculo del costo nivelado de generación es un método aceptado en el sector eléctrico para comparar diversas opciones tecnológicas. Sin embargo es necesario partir de datos consistentes para que las comparaciones tengan significado.

En el caso que se presenta se partió de datos en dólares americanos 2008 y una tasa de descuento del 12% que tradicionalmente se ha utilizado en CFE.

Adicionalmente para esta comparación se utilizaron los datos para cada tecnología, incluyendo tecnologías fósiles sin Captura ni Secuestro de Carbón como una referencia al pasado.

PROGRAMA DE UN PROYECTO NUCLEOELÉCTRICO

Es importante hacer notar que en el caso específico de una unidad nuclear nueva se consideraron 9 años para el desarrollo del proyecto, a partir de los estudios del sitio hasta la operación comercial, independientemente que un período de 5 años es razonablemente conservador para el proceso de construcción.

No se debe minimizar la importancia de partir de un Programa de Construcción realista.


Resumen de Resultados y Sensibilidades: 1 de 2

Tabla 1. Costo de Generación sin Costo de Emisiones y sin Fondos de Reserva Nucleares

Conceptos CC CC + CCS IGCC IGCC

+ CCS SCPC SCPC+ CCS Nuclear

Costo Nivelado de Generación (USD/MWh) 74.68 103.13 93.78 144.70 76.26 150.23 89.86

Tabla 2. Costo Nivelado de Generación sin Costo de Emisiones y con Fondos de Reserva Nucleares





Datos de Entrada

Tabla 3. Costo Nivelado de Generación con Costo de Emisiones y sin Fondos de Reserva Nucleares




Tabla 4. Costo Nivelado de Generación con Costo de Emisiones y con Fondos de Reserva Nucleares


+ CCS SCPC SCPC + CCS Nuclear


Resumen de Resultados y Sensibilidades: 2 de 2


Datos de Entrada

FINANCIAMIENTO, UN NUEVO RETO MUNDIAL

Hechos:

• Desde principios de los noventa se han construido pocas unidades nucleares.

• Los modelos financieros anteriores no son viables en las nuevas condiciones de los mercados internacionales.

Diferencias fundamentales entre países

Estados Unidos• Empresas más pequeñas y con balances menos robustos.• The Energy Policy Act of 2005 define apoyos importantes. • Trece estados han aprobado medidas legislativas para incentivar la

construcción nuclear.Europa• Empresas grandes.• En Europa existen diversos modelos de apoyo para reiniciar la construcción

nuclear.• Francia, Rusia. Apoyos centralizados.• Otros tienen esquemas de mercado. Mayor competencia y claros apoyos

gubernamentales.

MÉXICO PUEDE APROVECHAR ESTAS EXPERIENCIAS.

1ª Etapa 2ª Etapa 3ª Etapa

MAPA DEL PROYECTO ADMINISTRANDO RIESGOS MEDIANTE TOMA DE DECISIONES A TRAVÉS DE COMPUERTAS

Cancelación del Proyecto

[Compuerta no. 1] [Compuerta no. 2] [Compuerta no. 3]

• Contratación de una firma de Ingeniería Experimentada en Centrales Nucleoeléctricas Avanzadas;

• Contratación de una firma experimentada en manejo de Opinión Pública;

• Parámetros Específicos del Sitio;

• Ejecución de Ingeniería para Preparación del Sitio;

• Elaboración de la Especificación de Concurso;

• Preparación de Oferta;

• Revisión y Evaluación de Propuestas;

• Negociación del Contrato;

• Manejo de Opinión Pública.

Costo Total: USD $13 Millones*

• Ejecución de Ingeniería faltante para Adquisición de otros Equipos y Documentos de Manufactura y Construcción para completar el proyecto;

• Adquisición de otros Equipos;

• Ingeniería de Soporte a Construcción;

• Adquisición de Materiales;

• Construcción (Instalación y Mano de Obra);

• Supervisión de CFE de actividades del Contratista;

• Manejo de Opinión Pública;

• Costos de Propietario (subestación, agua de enfriamiento, edificios administrativos);

• Auditorías CNSNS.

•Manifiesto de Impacto Ambiental, Permiso de Sitio y otros Permisos;

•Preparación de COLA;

•Ejecución de Ingeniería faltante para Adquisición de Equipos con tiempos de entrega largos y Documentos de Manufactura y Construcción para iniciar construcción;

•Adquisición de Equipo con tiempo de entrega largo;

•Supervisión de CFE de Actividades del Contratista;

•Manejo de Opinión Pública;

•Preparación del Sitio (caminos de acceso, campamento y oficinas CFE, preparación para suministro de servicios de construcción);

•Revisión de COLA, Manifiesto de Impacto Ambiental y Otros Permisos.

Duración: 17 Meses

Cancelación del Proyecto*

Costo total: USD $1,066 Millones

Duración: 27 MesesCosto Total: USD $3,311 Millones

Duración: 66 Meses

*Se tiene la posibilidad de vender en el mercado internacional la ingeniería realizada y los equipos adquiridos.

*El costo total es cubierto por el propietario.

FLUJO DE EFECTIVO

La administración de este proyecto en 3 etapas requiere de un flujo de efectivo distribuido en 9 años, iniciando con un nivel de inversión bajo, incrementándolo para adquirir equipos con tiempo de entrega largo y otros equipos que permitan avanzar en la ingeniería y estabilizando el flujo durante el proceso de construcción, tal y como se muestra en la lámina siguiente:

FLUJO DE EFECTIVO

Años

EVAL. DE DECISIONES OPCIONES FINANCIERAS

PRINCIPIOS BÁSICOS:• Financiar componente nacional en pesos mexicanos.• Utilizar las líneas de crédito para contratistas y

proveedores a través de BANOBRAS.• Máximo aprovechamiento de las líneas de crédito de

apoyo a las exportaciones en los países de origen de los componentes, equipo e ingeniería de importación.

• Minimizar riesgos financieros en todo momento.• Asignación presupuestal inicial para incentivar acciones

privadas nacionales.• Aprovechar experiencias internacionales de esquemas

de financiamiento.

PRINCIPIOS BASICOS - OPCIONESDos opciones• Asignación presupuestal. • Conceder a CFE la posibilidad de conservar recursos

que debería pagar al gobierno federal. Además:• Inversión estratégica de largo plazo. • Beneficios por muchos años. • Distribuir los pagos durante el mayor periodo posible e

iniciar pago de intereses al principio de la construcción.• Pagos de los intereses durante la construcción.• Evaluar inversión al momento presente, no al inicio de la

generación.• Evitar sesgos. Utilizar la tasa interna de rendimiento de

proyectos alternativos a valor presente. Comparar directamente flujos de ingresos y egresos asociados a cada opción tecnológica.

UNA OPCIÓN VIABLE

Unidad Nucleoeléctrica

• Costo Instantáneo: 4,390 Millones USD• Estructura Deuda/Capital: 80/20• Plazo de pago de la aportación de capital: 9 Años• Aportaciones anuales de capital, años 1-9: 97.6 Millones USD• Plazo de amortización de la deuda: 20 años de operación• Tasa de interés promedio: 7.5% (CETES +2.15%)• Esquemas:

1) Con Pago de Intereses Durante Construcción y Amortización de Capital Constante.

2) Con Pago de Intereses Durante Construcción y Pagos Constantes (amortización de deuda + intereses)

3) Sin pago de intereses Durante Construcción y Pagos Constantes (amortización de deuda + intereses)

COMPARACIÓN DE OPCIONES FINANCIERAS VIABLES

Para completar el análisis se compara un proyecto de ciclo combinado con las características siguientes, para las mismas 3 opciones:

Ciclo Combinado• Costo Instantáneo: 1,177 Millones USD• Estructura Deuda/Capital: 80/20• Plazo de pago de la aportación de capital: 3 Años• Aportaciones anuales de capital, años 1-3: 78.5 Millones USD• Intereses: Pagaderos durante la construcción• Plazo de amortización de la deuda: 20 años de operación• Tasa de interés promedio: 7.5% (CETES +2.15%)

Los resultados se muestran en las siguientes gráficas y en una tabla de resultados se resume la Tasa de Rendimiento Interna para los casos analizados.

OPCIÓN 1‐PAGO DE INTERESES DURANTE CONSTRUCCIÓN Y AMORTIZACIÓN DE DEUDA CONSTANTE FLUJOS NETOS REMANENTES NUCLEAR VS. CICLO COMBINADO

‐500000000

‐300000000

‐100000000

100000000

300000000

500000000

700000000

900000000

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67

Años

USD

Nuclear con fondos

(TIR=10.71%)

Nuclear con fondos e incremento

del Costo de Combustible del

12.94%

(TIR=10.586%)

CC con Costo de Emisiones

(TIR=13.466%)

CC con incremento del Costo

de Combustible del 12.94%

(TIR=0.0%)

(Precio del gas: 8USD/MMBTU)

(Aprox. 9USD/MMBTU)


Esquema 1. Pago de intereses durante la construcción y amortización de deuda constante.

Variación de la TIR por incremento en el costo de combustibles

Tecnología Caso Base Incremento del 2.8%

Incremento del 12.93% Suposiciones

Nuclear 10.717 10.688 10.59 Incluyendo fondos

CC 13.466 10.688 0.0Incluye costo por emisiones de CO2

Tecnología Caso Base Incremento del 20.3%

Incremento del 30.25% Suposiciones

Nuclear 11.87 10.511 10.41 Sin incluir fondos

CC 30.606 10.511 0.0Sin incluir costo por emisiones de CO2


• Una inversión de la magnitud de una nueva nucleoeléctrica, del orden de 4,500 Millones USD, es un detonador potencial de gran importancia para la actividad económica nacional y regional.

• Efectos indirectos de la demanda por bienes y servicios nacionales sobre la producción de otros sectores y empresas proveedoras pueden ser muy elevados.

• Los ingresos para trabajadores, técnicos y profesionistas participantes en el proyecto, generan un impulso importante a la demanda final de bienes de consumo.

AMPLIOS EFECTOS MULTIPLICADORES

EFECTOS SOCIO-ECONOMICOS

• La cuantificación de los efectos económicos es un punto de inicio.

• Los resultados que genera la matriz requieren acciones específicas. No se generarán de manera automática.

• Punto de inicio: Compras nacionales estimadas en 2,500 Millones USD.

• 1,870 Millones USD probablemente deban importarse.• El gasto por 2,520 Millones USD, genera requerimientos

de insumos y componentes por un total de 4,173 Millones USD en la economía, o sea un factor de 1.66 veces.

MATRIZ DE INSUMO-PRODUCTO


Los efectos sobre el consumo final pueden estimarse, alrededor de 3,000 Millones USD


Concepto Adquisiciones nacionales*

Valor agregado directo*

Factor de Valor Agregado

Construcción 1,284.0 628.1 0.489Componentes Manufacturados 816.3 298.1 0.365

Serviciós de Ingeniería 309.9 220.9 0.713

Administración CFE 109.0 58.2 0.534

Total 2,519.2 1,205.3 0.478*Cifras en dólares corrientes.

Valor Agregado Directo en la Producción Nacional de Componentes, Equipos y Servicios

NECESIDAD DE ACCIONES

• Formación de recursos humanos y desarrollo tecnológico.

• Fortalecer capacidad de la industria nacional para contribuir al proyecto.

• Fortalecer capacidad de financiamiento de la industria nacional.

• Promover una reunión con las empresas participantes en LV 1 y 2.

• Fortalecer capacidad para desarrollar proyectos locales.• Participación de gobierno estatal e Instituciones de

Educación Superior.• Participación de los gobiernos municipales.• Compra de reserva territorial aledaña a Laguna Verde.


El Reporte Stern es uno de los reportes más serios que se han emitido con respecto al impacto económico del cambio climático. Este reporte concluye que se requiere del orden del 1% del PIB mundial para llevar a cabo las acciones de mitigación.

Nadie ha afirmado que la generación de energía eléctrica limpia no conlleva costos que arrojarán según algunos expertos un 100% de incremento en el costo de generación.

CONCLUSIONES

La nucleoelectricidad es una tecnología segura, probada con más de 13,700 años reactor de operación, sus desechos radiactivos pueden ser tratados y dispuestos exitosamente (en fecha reciente se aprobó el primer repositorio de desecho de nivel alto en el mundo en Forsmark, Suecia).

Las tecnologías fósiles tienen un registro de accidentes mucho más alto que la industria nuclear.

Generación de Electricidad considerando el 40% de la Energía Primaria Total

CombustibleFatalidades Inmediatas

(1970-92)¿Quién?

Estadística Normalizada por TWaño de Electricidad

Carbón 6,400 Trabajadores 342

Gas Natural 1,200 Trabajadores y Público

85

Hidro 4,00 Público 883

Nuclear 31 Trabajadores 8

CONCLUSIONES

Los costos nivelados que se han presentado no consideran oscilaciones drásticas en el precio de combustibles fósiles, lo cuál ocurre con cierta frecuencia e impacta drásticamente el costo de generación.

El ciclo combinado es una opción más favorable que la nuclear siempre que no existan cambios en el costo de combustible.

Como es de esperarse la TIR en una unidad nucleoeléctrica es prácticamente insensible al incremento en el costo del combustible nuclear.

Cuando se consideran costos de emisiones de CO2 , un incremento en el costo del gas de 12.93% lleva la TIR del ciclo combinado a cero, lo cual es muy preocupante en una inversión a largo plazo.

CONCLUSIONES

“Cometimos el error de asociar la energía nuclear con las armas atómicas, como si todo lo nuclear fuera malo. Creo que es un error tan grande como si asociaramos la medicina nuclear con las armas atómicas”.

Patrick Moore, exDirector de Greenpeace International.

CONCLUSIONES

Si la nucleoelectricidad debe formar parte del portafolio de tecnologías de generación nuevas y limpias, que contribuya a la diversidad energética y a la seguridad en el abasto de los combustibles y del fluido eléctrico en los años por venir, y que además puede proporcionar efectos socio-económicos importantes y un flujo de efectivo remanente estable y predecible durante al menos los 60 años de su vida de diseño.

GRACIAS

¿Entonces, qué estamos haciendo?

CONCLUSIONES

CICLO COMBINADO CON GASIFICACIÓN INTEGRADA

¿Qué es un IGCC?Es un ciclo combinado que requiere instalaciones auxiliares para:

– Preparar el combustible (coque o carbón mineral)– Separar oxígeno del aire– Gasificar el combustible– Tratar los gases– Capturar el CO2

Esto se ilustra en la siguiente lámina que muestra la Planta de ELCOGAS en Puertollano, España.

CICLO COMBINADO CON GASIFICACIÓN INTEGRADA

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Datos de Entrada para el cálculo del Costo Nivelado de Inversión

CC=ciclo combinado; CCS=captura y secuestro de carbono; IGCC=ciclo combinado con gasificación integrada; SCPC=carboeléctrica supercrítica con carbón pulverizado.

Conceptos CC CC + CCS IGCC IGCC +

CCS SCPC SCPC + CCS Nuclear

Capacidad (MWe) 700 700 654 654 700 700 1400

Factor de planta (%) 80 80 70 70 80 80 90

Servicios propios (%) 2.8 8.28 19.9 24.3. 10.6 18.21 3.5

Costo unitario de inversión instantáneo (USD/kW)

747.18 1,558 2,211.37 3,387 1,672.05 4,037 3,136

Factor de valor presente al inicio de la operación (tasa de descuento 12%)

1.1753 1.1753 1.3909 1.3909 1.2961 1.2961 1.61197

Construcción (años) 3 3 4 4 4 4 9

Vida Útil (años) 30 30 30 30 30 30 60

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Con los datos anteriores se calculan los costos nivelados de inversión, mientras que los costos nivelados de operación y mantenimiento, y los costos nivelados del combustible se obtuvieron de información de fuentes reconocidas, tales como el Nuclear Energy Institute de los Estados Unidos.


+ CCS SCPC SCPC + CCS Nuclear

Costo de Inversión Nivelado (USD/MWh) 14.29 31.58 69.41 112.49 38.34 101.18 71.26

Costo de Operación y Mantenimiento (USD/MWh)

4.62 6.82 14.35 20.45 9.04 15.14 13.70

Costo de Combustible (USD/MWh) 55.77 64.73 10.02 11.76 28.88 33.91 4.90



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Para el caso de la tecnología nuclear se calculan los costos para la creación de fondos de reserva para el desmantelamiento de la unidad, manejo de combustible nuclear, y disposición de desechos de nivel medio y bajo.

Aclarando que estos costos no se calcularon para el resto de las tecnologías lo cual no significa que no requieran desmantelamiento, manejo de combustible y disposición de cenizas y otros desechos.


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Utilizando las emisiones de cada tipo de tecnología, y considerando un costo de 25 USD/ton CO2 , se calculan los siguientes costos:

Conceptos Nuclear

Fondo de Reserva para Desmantelamiento (USD/MWh) 3.76

Fondo de Reserva para Manejo de Desechos de Nivel Alto (USD/MWh) 1.80

Fondo de Reserva para Gestión de Residuos de Nivel Medio y Bajo (USD/MWh) 0.12

Fondos considerados en la tecnología nuclear para el cálculo del Costo de Generación Nivelado:

Conceptos CC CC+ CCS IGCC IGCC


Costo de emisiones a 25 USD/ton CO2 (USD/MWh)

9.66 1.25 18.93 2.83 19.76 2.90 0.00


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