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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