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XXII Jornadas Nacionales sobre Energía y Educación

Crisis Energética y MedioambientalLa Respuesta de Westinghouse Electric

CompanyRicardo Llovet

23-Septiembre-2005

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Indice

1. Energía y medio ambiente

2. La respuesta de Westinghouse (WEC) a las necesidades

energéticas de la sociedad

3. Breve descripción del reactor avanzado y pasivo AP1000

4. Licenciamiento del AP1000

5. Diseños en fase de desarrollo

6. Actividades encaminadas a la construcción de nuevas plantas

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1. Energía y Medio Ambiente

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Emisiones de CO2 Según Previsión de laAgencia Internacional de la Energía

A pesar de Kyoto se espera un importante crecimiento de lasemisiones en próximos años

Ref. EIA. Internaiona EnergyOutlook 2004

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Objetivos de Reducción de Emisiones de CO2

Percent Points Below (-) or Above (+) Linear Target Path to Target Emissions Level

-28.8

-6.8

-5.5

-5.2

0.4

4.7

7.4

9.8

10.5

10.7

11.4

16.8

21.6

23.8

23.9

-30 -20 -10 0 10 20 30

Luxemb urg

Germany

Swed en

U K

F rance

F inland

Holland

Greece

B elg ium

It aly

D enmark

A ust r ia

Port ug al

Spain

Ireland

La mayoría de países tendrá que reducir emisiones o comprar créditos, especialmente España

Ref.: European Environment AgencyEnvironmental Issue Report 2003

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Costes Externos de la Energía EléctricaMetodología ExternE (EU)

Costes Externos de la Producción Eléctrica en la EU para Tcnologías de Combustible

(En Euro centavos por kWh)

PAIS CARBON BIOMASA PETROLEO GAS NUCLEAR HIDRO EOLICA

Austria 2-3 1-3 0.1

Belgica 4-15 1-2 0.5

Alemania 3-6 3 5-8 1-2 0.2 0.05

Dinamarca 4-7 1 2-3 0.1

España 5-8 3-5 1-2 0.2

Finlandia 2-4 1

Francia 7-10 1 8-11 2-4 0.3 1

Grecia 5-8 0-0.8 3-5 1 1 0.25

Irlanda 6-8

Italia 3-6 2-3 0.3

Holanda 3-4 0.5 1-2 0.7

Portugal 4-7 1-2 1-2 0.03

Suecia 2-4 0.3 0-0.7

Reino Unido 4-7 1 3-5 1-2 0.25 0.15

La Energía Nuclear es junto a la Eólica e Hidroeléctrica la de menores costes externos

Ref. Comisión Europea 2003. EU.20198

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Generación Eléctrica yFactores de Mercado Emergentes

La Energía Nuclear es la que mejor se adapta a los factores de mercado emergentes

Reducción de Emisiones

Seguridad de

Suministro

Carbón

Petróleo Gas

Eólica y Solar

Nuclear

Biomasa

Hidroeléctrica

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Factores que Influencian la decisiónsobre nuevas plantas

En la Energía Nuclear concurren la mayoría de factores

Tecnología

•Coste de la inversión

•Disponibilidad / fiabilidad

•Flexibilidad

•Costes de O&M

Medio Ambiente

•Precios de emisiones de CO2

•Límites para otras emisiones

•Uso de energías renovables

Seguridad del suministro

•Reservas energéticas domésticas

•Precios

•Diversificación del combustible

•Infraestructura energética

Utilización

•Trading de electricidad

•Uso de energías renovables

•Autogeneradores

Decisión para nuevasplantas eléctricas

Ref. Kaulbarsch, R. Impact of Changing Electricity Market Rules on Power Plant Markets. POWER GEN 2004

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Evaluación de los Diferentes Combustiblespara la Generación Eléctrica

Ciclo Combinado e Hidroeléctrica los mejor ponderados. Seguidos de Nuclear y Eólica. Ningún combustible puede satisfacer las necesidades. Se necesita el “Energy Mix”

Ref. Llovet, R. The Effect of Electricity Markets Liberalization and Environmental Goals in the Choice of Fuel Technology for Electricity Production. Duquesne Univ.. Pittsburgh, 200

Ca

rbón

Nue

vas

Ca

rbón

Ga

s CC

Petró

leo

Nuc

lear

Eólic

a

Sola

r

Foto

Sola

r

Térm

ica

Biom

asa

Hid

ro

Coste del

Capital

4 2 5 4 2 2 1 2 3 1

Coste de

O&M

3 3 4 4 3 5 5 3 3 5

Coste del

Combustible

2 2 0 0 4 5 5 5 3 5

Flexibilidad 5 5 5 5 2 0 0 0 4 5

Fiabilidad 5 5 5 5 5 0 0 0 3 2

Medio

Ambiente

0 2 3 1 4 5 5 5 2 4

Aceptación

Pública

0 2 4 2 2 5 5 5 4 3

TOTAL 19 21 26 21 23 22 21 20 22 25

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2. La Respuesta de Westinghouse (WEC) a las Necesidades Energéticas de la Sociedad

•Las centrales nucleares:•No contribuyen a la lluvia ácida•No contribuyen al efecto invernadero•No contaminan acústicamente•So limpias

•Los nuevos diseños:•Aportan niveles de seguridad aún mayores que los existentes•Son de seguridad pasiva – basada en fenómenos naturalescomo la gravedad, la condensación, etc.

•Son competitivas en cuanto al coste con otras fuentes degeneración de energía eléctrica

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3. Breve Descripción del AP1000

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El AP1000 está Fundado en una Inversiónde 15 Años en Technología Pasiva

V E SS EL S UPP O RT

INS ULA TIO NS UP PO R T

R EM O VA B LEINSU LATIO N

S UPP O RT

P ER MA NE NTCA VITY

S E AL RING

S HIE LD B LO CK

O U TLET VE NTD AM PE R

IN SU LATIO N

T/C

INLET FLO ATBALLS

CO LD LE G

HO T LE G

W ATE R IN

S TEA M / W A TER O UT

Systemas Pasivos de Seguridad

Diseño Licenciado y Aprobado en EEUU

Número Reducido de Componentes

Características de Mitigación de Accidentes

SeverosPrograma de Ingeniería y

Construcción Corto

Características Avanzadas de Diseño

Construcción Modular

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Vista de una Sección del Edificio de Contención

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Sistemas Pasivos de Refrigeración de Emergencia del Núcleo y Contención

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El Diseño Pasivo del AP1000 Promueve AhorrosEconómicos y de Programa de Construcción

45% MenosVolumen

de EdificioSeísmico

50% MenosVálvulas

35% MenosBombas

80% MenosTuberías

85% MenosCable

Reducido Número de ComponentesReferencia de 1000 MW AP1000

Válvulas de Seguridad 2844 1400Bombas 280 184Líneas de Grado de Seguridad 110,000 LF 19,000 LFCable 9.1 mil. LF 1.2 mil. LFVolumen de Edificio Seísmico 12,700,000 ft3 5,600,000 ft3

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El AP1000 Provee un Nuevo Estandar de Seguridad

1 x 10-4 5 x 10-5 1 x 10-5 5.1 x 10-7

Comparación del valor más utilizado para estimar la seguridad – Cuanto menor más segura es la central

Requerimientos de la NRC

ActualesPlantas en Operación

Requerimientosde Compañías

EléctricasAmericanas para

Nuevas Plantas

Resultadosdel AP1000

Incluye todos los eventos en operación y parada.

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4. Licenciamiento

AP1000 Recibió la Aprobación Final del Diseño

el 13 de Septiembre de 2004

Incluye la evaluación de seguridadpor la Nuclear Regulatory Commission

AP1000 Recibirá la Certificación del Diseñoantes de Diciembre de 2005

Listo para la comercialización

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5. Diseños en Fase de Desarrollo

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IRIS - International Reactor Innovative and Secure

• Refrigeración por agua a presión (PWR)

• Lazo primario integrado – Eliminacomponentes externos

• Diseño simple y competitivo en el coste

• Combustible estandar de PWR

• Seguridad-por-Diseño™

• Edificio de contención innovativopequeño y diseñado para soportar muyaltas presiones

• Modular (335 MWe por módulo)

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Pebble Bed Modular Reactor (PBMR)• Alta temperatura (900°C), refrigerado

por Helio (165 MWe)• Combustible de esferas de UO2

recubiertas de grafito• Recarga en operación• Turbina de gas de ciclo directo de

Brayton (>41% de eficiencia térmica)• Seguridad pasiva inherente (el

combustible no puede fundirse)• Almacanamiento del combustible

gastado en seco en el emplazamiento

• Construcción modular

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6. Actividades Encaminadas a la Construcción de Nuevas Plantas

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NuStart Energy Development, LLC Licencia Combinada de Construcción y Operación

• Formado por 7 de las más importantes eléctricasnorteamericanas y EdF

• Diseños: AP1000 (Westinghouse) y GE (ESBWR)

• Contrato con el Ministerio de Energía norteamericano(DOE):– El DOE aporta un 50% de los costes– ~ $100M durante los próximos 4 años

• El proyecto persigue la obtención de la licencia combinadade construcción y operación. 4 emplazamientosidentificados como candidatos

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• Proyectos aprobados de extensión o replicación– 4 o más unidades en Ling Ao II y Qinshan II

• Proyectos aprobados de diseño avanzado (Generación III)– 2 unidades, 2 en Sanmen y 2 en Yangjiang

el AP1000 se está ofreciendo en Sanmen y Yangjiang

• Plan a largo plazo– Número no decidido de proyectos de extensión– Establecer un diseño estandar de Generación III para

su implementación a gran escala– Construcción de 25 plantas de Generación III

adicionales para el 2020

Plan de la República Popular de Chinapara Nuevas Plantas

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Emplazamiento para el PBMR(Koeberg, Sudáfrica) Westinghouse participa

como miembro del consorcio member en el diseño, licenciamiento, cualificación, pruebas, yconstrucción

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Conclusiones• La combinación de los siguientes factores:

– Impacto ambiental– Seguridad del suministro– Competitividad del coste de generacióncolocan a la energía nuclear en un lugar destacado para

el futuro suministro de electricidad• Muchas compañias electricas a nivel mundial están

sentando las bases para este nuevo ciclo de construcción de plantas nucleares

• Los suministradores están diseñando y licenciando nuevas plantas evolutivas (EPR) y avanzadas pasivas (AP1000, ESBR, IRIS) para satisfacer esta demanda

• El AP1000 ha recibido la Aprobación Final del Diseño en Septiembre pasado