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ENERGIA NUCLEAR vantagens competitivas
MATRIZ ELÉTRICA MUNDIAL PÓS FUKUSHIMA
Os motivos para a opção nuclear no mundo permanecem os mesmos de antes de Fukushima:
1) ENERGIA DE BASE (contínua e estável por longos períodos) EM GRANDE QUANTIDADE (Angra 2 ~ 1,8 milhões de HP)
2) BAIXO CUSTO DE PRODUÇÃO (inferior aos concorrentes)
3) BAIXO IMPACTO AMBIENTAL
4) NÃO EMITE GCES, ESTANDO ISENTA DE (futuras) TAXAS DE EMISSÃO DE CO2
BENEFÍCIOS DA GERAÇÃO NUCLEAR
1) O mais baixo custo de combustível (carvão é 4 vezes mais caro; gás é 10 vezes mais caro)
2) Percentual do custo do U em relação ao custo total de produção é baixo (<4%) (proteção contra volatilidade)
BENEFÍCIOS DA GERAÇÃO NUCLEAR
3) Custos de produção baixos (30 a 40% da tarifa)4) Combustível abundante5) Geração de base confiável (Record > 700 dias
contínuos a plena potência)6) Instalação próxima de centros de consumo, limitando
transmissão e perdas (Itaipu perde uma Angra 1).7) Longos ciclos: até 24 meses sem recarga8) Longa vida útil: 60 ou mais anos9) Novas gerações (3+) com melhor tecnologia: modular,
passiva, padronizada, controlando riscos econômicos e de segurança
BENEFÍCIOS DA GERAÇÃO NUCLEAR
10) Baixa ocupação do solo (5 km2) pelas usinas
11) Não emissão de GCEE (ausência de taxação ou compra de créditos de carbono)
12) Em ambiente nivelado de comercialização, é competitivo com qualquer outra fonte, inclusive hidráulicas distantes
13) Pode ser localizada em regiões selecionadas, que sejam seguras para a usina, para o meio ambiente e para o público.
14) Grande impacto econômico, podendo alavancar o desenvolvimento regional
15) Pagadora de elevados salários, exatamente aqueles que são apreciados pela economia e pelas pessoas
BENEFÍCIOS DA GERAÇÃO NUCLEAR
16) Indutora de desenvolvimento científico e tecnológico
17) Grande formadora de mão de obra especializada
18) Pode ser usada em outras atividades além da geração de eletricidade: dessalinização, district heating, etc
19) A geração IV (2020/2030), com temperaturas > 800C deverá substituir a fonte térmica fóssil na indústria (H2, petroquímica, siderurgia, vidros, papel, cimento,etc).
20) Geração IV: fonte de energia para locais de difícil acesso (Sibéria, Amazônia, Alaska) etc)
21) Fonte motriz de transporte naval
DESAFIOS INDÚSTRIA NUCLEAR
1) Custo de instalação (capital intensiva, longo prazo de instalação, juros, risco econômico) – custo de produção é baixo
2) Percepção pública quanto à segurança e o rejeito
3) Risco de proliferação nuclear
4) Desconhecimento da população de que energia renovável, descontínua, não é competidora de energia de base (nuclear, gás, carvão, hidráulica com reservatório)
POSICIONAMENTO INTERNACIONAL PÓS FUKUSHIMA
1) USA: favorável, introdução de proteções adicionais2) França: idem3) Inglaterra: idem4) Japão: idem5) Rússia: idem6) Canadá: idem5) Itália: manteve a moratória (estimativa de perdas em US$ 50 bi)6) Alemanha: “phase out” de natureza política, sem solução econômica
para a substituição.
• A grande questão mundial continua sendo o risco econômico de instalação e como mitigá-lo.
• Construir usinas dentro do prazo, orçamento e escopo é o real desafio nuclear
POSICIONAMENTO INTERNACIONAL PÓS FUKUSHIMA
25% da potência instalada é eólica
Para substituir a parcela nuclear com eólicas de 3 MWe, seriam necessárias 30 mil turbo geradores eólicos.
Fonte: Internacional Energy Annual 2005
kilowatts.hora / habitante / ano
0 2.000 4.000 6.000 8.000 10.000 12.000 14.000 16.000 18.000
16.531Canadá
12.574EUA
10.170Austrália
7.413Japão
6.359Coréia
5.665Rússia
4.383África do Sul
1.281China
487Índia
2.081Brasil90a PosiçãoInferior a Chile e ArgentinaMetade do consumo de Portugal
... 4.375Portugal
Consumo Anual de Eletricidadepor habitante
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
Fonte: Lighting the way, InterAcademy Council, 2007
IDH x Consumo per capita de eletricidade
O BRASIL PRECISA AMPLIAR A ELETRIFICAÇÃO
• A ELETRICIDADE é a forma de utilização de energia mais efetiva e eficiente.
• O mundo continua a se eletrificar. Mesmo os países desenvolvidos.
• SOMOS POBRES EM ELETRICIDADE
• Nosso sistema de potência, com base renovável, peca por uma razão essencial: TEM POUCA POTÊNCIA
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
HARVARD
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
MIT
Fonte: MIT 2010
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
UFRJ 2011
IDH baixo é isto
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
INSUMOS MÃO DE OBRA
ENERGIA
ENERGIA: SOMOS CARENTES
f
PORQUE PRECISAMOS DE ENERGIA NUCLEAR NO BRASIL
Nosso sistema de potência peca por produzir pouca eletricidade
Um efeito colateral é o elevado custo da eletricidade
Nossas tarifas estão entre as mais elevadas do mundo
Escala favorece a redução do custo unitário de qualquer coisa, inclusive
eletricidade
Precisamos dobrar nossa geração de eletricidade para adentrarmos ao grupo de países desenvolvidos
PORTFÓLIO EQUILIBRADOrecomendação do EPRI para USA
Sugere uma alternativa para a descarbonização (62% em relação a 2005 em 2030) da geração de eletricidade americana (10 vezes maior do que o Brasil), pelo menor custo
São oito tecnologias e suas contribuições percentuais para a redução:
- 13% renováveis (75% eólica, 15% biomassa, 10% outras)- 11% nuclear (30 novas #´s e preservação das atuais)- 11% captura e sequestro de CO2 nas fósseis- 9,3% transporte híbrido (100 milhões de carros híbr. em 2030)- 6,5% eficiência energética dos usuárIos finais- 6,5% aumento da eletrificação substituindo a fóssil- 3,7% aumento da eficiência fóssil- 0,9% redução perdas na transmissão (smart grid, etc)
Hidráulica:
Gás natural:
Nuclear:
Carvão:
PCH:
Eólica:
Biomassa da cana:
Resíduos urbanos:
Projeções do PNE-30(acréscimos 2015/2030)
57.300 MWe
8.000 MWe
4.000 MWe
3.500 MWe
6.000 Mwe
3.300 MWe
4.750 MWe
1.300 MWe
CUSTOS COMPARATIVOS NUCLEAR: US$ 4.000/MWe (OVERNIGHT)
US$ 0,67/mmBTU (FUEL) US$ 84/MWh (TARIFA JUROS PREMIUM) US$ 66/MWh (TARIFA JUROS MERCADO ELÉTRICO)
CARVÃO: US$ 2.300/MWe (OVERNIGHT) US$ 2,60/mmBTU (FUEL) US$ 62/MWh (TARIFA JUROS MERCADO ELÉTRICO) US$ 83/MWh (TARIFA COM US$ 25/t CO2)
GÁS NAT.: US$ 850/MWe (OVERNIGHT) US$ 7,00/mmBTU (FUEL) US$ 65/MWh (TARIFA JUROS MERCADO ELÉTRICO) US$ 74/MWh (TARIFA COM US$ 25/t CO2)
Dólar de 2007, mercado americano
Fonte: MIT 2010
DESNIVELAMENTO DA COMERCIALIZAÇÃO NO BRASIL
Nossos leilões de comercialização não são
nivelados entre as diferentes fontes:
hidráulica: tem grande parte dos custos de
transmissão socializados (através de todos os
pagadores de tarifa);
fóssil: tem grande parte dos custos de
combustível socializados (preços com fc 21%);
eólica: não é de base (assimetria de qualidade da
eletricidade);
ASSIMETRIA EM DESFAVOR NUCLEAR
Nuclear é concentrada, contínua e em bases
niveladas, competitiva com as demais fontes de
energia no mercado brasileiro.
Tarifa Nuclear reflete todos os custos (amortização,
custo de capital, custo O&M fixo e variável, taxas e
impostos, transmissão).
Hidráulica, Renováveis e Fóssil têm expressivos
custos escondidos, externos ou “hidden” (que não
entram na tarifa, mas são pagos pelos consumidore).
HIDDEN COST (CUSTOS ESCONDIDOS)energia eólica
Uma central eólica com 150 MWe de potência
demanda (National Research Counsil of National Academies 2009)
689 caminhões de carga,
140 vagões,
8 navios,
insumos incluíndo cobre, ferro, terras raras para os
imãs permanentes, madeira, fibras de carbono e de
vidro, todos causando impactos ambientais.
HIDDEN COST (CUSTOS ESCONDIDOS)energia eólica
Cerca de 100.000 passaros são mortos nos EUA todos
os anos pelas pás giratórias, que também afetam
habitats (10 a 15/ano/turbina)
Alterações no uso de terras decorrem de estradas e
linhas de transmissão de milhares, ou dezenas de
milhares de turbinas
HIDDEN COST (CUSTOS ESCONDIDOS)energia eólica
• Foram registrados efeitos adversos causados pelo ruído, tais como distúrbio de sono e desconforto.
• Interferência magnética com transmissão de TV e rádio, bem como com radares foram registrados.
• Custos de regulação de sistema elétrico face à descontinuidade da energia eólica é estimado em
US$ 5/MWh.
Sistemas elétricos com mais de 25% de participação eólica representam desafios para a regulação de freqüência e tensão, devido à variabilidade e imprevisibildade.
HIDDEN COST (CUSTOS ESCONDIDOS)energia eólica
Uma fazenda eólica com produção anual de eletricidade equivalente à central de Angra,
teria cerca de 1800 turbinas e
causaria a morte de aproximadamente 24.000 pássaros por ano.
Hidden costárea necessária/empreendimento
Hidden cost
Hidden costárea necessária/empreendimento
• Área alagada por hidro no Brasil: 36.000 km2 (Ferreira, 1997)
• Área de exclusão de Chernobyl: 706 Km2 (R 30 km)
• Área devastada por represas no Brasil equivale a 50 acidentes de Chernobyl, ou 95 baías da Guanabara
• Usinas nucleares incorporam em seus custos de produção recursos para descomissionamento (15% da instalação). Alguém já ouviu falar de recursos para descomissionar reservatórios?
• O que fazer com Sobradinho (4000 km2) após o descomissionamento da usina?
FUKUSHIMA - ERROS
1) Usina projetada para eventos sísmicos com intensidade máxima de 8,2 da escala Richter
• Nos últimos 513 anos, 16 tsunamis com amplitudes acima de 10 metros provocadas por abalos sísmicos variando entre 7,4 e 9,2 foram reportados no japão e nas ilhas Kuril
• Com base nos dados, esperava-se que dentro de cada período de 30 anos uma tsunami acima de 10 metros ocorresse no Japão.
• Entretanto, a usina não foi projetada para esta intensidade (10 m usina, 5,7 barreira, 15 m tsunami).
• Este erro de projeto não foi detectado pela autoridade regulatória, tão pouco pelo operador TEPCO
OBVIAMENTE FOI IGNORADA A EXISTÊNCIA DE ELEVADO RISCO ESPECÍFICO
GERAÇÕES DE REATORES
• Fukushima partiu em 1971 (proj. dec. 60)
FUKUSHIMA - ERROS
FUKUSHIMA - ERROS
FUKUSHIMA - ERROS
FUKUSHIMA - ERROS
2) Os geradores Diesel e o tanque de óleo estavam insuficientemente protegidos contra inundações, tornando-os indisponíveis com a tsunami
3) As unidades de Fukushima foram projetadas e construídas no início da indústria nuclear, década de 60, com menores margens de segurança do que as gerações posteriores.
4) Demora na injeção de água do mar para resfriar o reator, devido a demora em tomar decisão que inutilizaria a usina. Houve pressão do governo para esta tomada de decisão, porém muito tarde
FUKUSHIMA - ERROS
5) Vent do vapor do reator também efetuado tardiamente e sob pressão do governo.
6)Alívio com mistura de H2 acima de 4% se deu através de chaminés frágeis.
Todas as usinas americanas semelhantes alteraraam o projeto da chaminé há mais de 20 anos, o que não foi reproduzido no Japão. Com isto ocorreram explosões, que, entretanto não contribuíram para a fusão do núcleo.
FUKUSHIMA - ERROS
7) Inexistência de ignitores ou recombinadores de H2 na contenção.
8) Relacionamento entre autoridade regulatória, operadores e empreiteiros sugerindo complacência frente aos interesses comuns.
8) Demora em aceitar ajuda internacional, principalmente americana.
Os americanos em função de 11 de Setembro haviam estudado e introduzido métodos e recursos para lidar com acidentes semelhantes, e portanto estavam melhor preparados.
Em particular foi oferecido transporte aéreo de GD´s, rejeitado como medida para salvar aparências.
FUKUSHIMA - ERROS
9) Capacidade insuficiente de gerir acidentes em múltiplas unidades simultaneamente.
FUKUSHIMA – CONSEQUÊNCIAS
9) Conseqüências:- Fusão dos núcleos nas primeiras horas do evento- 4 óbitos (2 decorrente do terremoto, nenhum por radiação)- ~20 pessoas feridas, maior parte pela explosão de H2- < 20 expostas com doses < 250 mSv- 0 pessoas expostas com doses > 250 mSv
(um óbito adicional por câncer entre 100 pessoas)- 78.000 pessoas evacuadas dentro de um círculo com raio de 20
Km, e 10.000 adicionais numa área ao nordeste- Retorno estimado em até 1 ano- Número de morte no Japão devido à tsunami: > 25000
Hiroshima pós U bomba
• Hiroshima antes e depois
Hiroshima hoje
ÓBITOS POR MODALIDADE DE GERAÇÃO
ÓBITOS POR MODALIDADE DE GERAÇÃO
CONTEXTO DAS USINAS DE ANGRA
ANGRA 1: usina projetada no final da geração 2, sendo uma das mais modernas
ANGRA 2: estado da arte da geração 2
GERAÇÃO 3+ traz novidades, principalmente voltadas para controlar os riscos empresariais da construção.
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
FLUXO DE CAIXA NUCLEAR
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
• Características inusitadas voltadas para a segurança estão presentes:
- simplicidade, modularidade, padronização
- core catcher (retém o núcleo fundido, preservando a contenção – última barreira)
- passivo (não requer AC para a proteção). Utiliza leis da natureza, tais como gravidade, convecção natural, etc.
Nas condições de Fukushima (black out total) a usina preservaria sua condição de segurança, evitando qualquer dano ao núcleo.
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
• Reator mais simples, com cerca da metade dos componentes, sistemas e estruturas de uma usina nuclear da geração 2, com potência equivalente.
• É uma construção modular, com benefícios de qualidade, custos e prazos, requerendo, entretanto, maior planejamento
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
SIMPLIFICAÇÃO DAS USINAS MODULARIZAÇÃO DAS USINASPADRONIZAÇÃO DAS USINAS
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
TOLERABILIDADE AO RISCO
RISCO: AP-1000
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
SALTO TECNOLÓGICO: AP-1000
ETAPAS DO EMPREENDIMENTO NUCLEAR, sob a ótica de controle de riscos empresariais
1. Existência de mercado e viabilidade econômica
2. Seleção de sítio
3. Seleção de tecnologia
4. Formação da estrutura de capital
5. Financiamento do projeto
6. Análise e mitigação de riscos de cada etapa
7. Gestão do projeto durante a construção e montagem
INVESTIMENTO TOTALR$ 42 Bilhões
CAPACIDADE INSTALADA 6600 MW
FATOR DE CAPACIDADE De 85% a 90%
PRODUÇÃO ANUAL BRUTA 50,58 Milhões de MWh
RECEITA ANUAL BRUTA (valor referência R$ 150,00 MWh) Estimada em R$ 7,2 Bilhões
CUSTO TOTAL ANUAL (PRODUÇÃO + FORWARD) R$ 3,102 Bilhões
MARGEM DE LUCROR$ 4,1 Bilhões
PERÍODO DE INVESTIMENTOS17 Anos
CENTRAL NUCLEAR COM 6 REATORES
CHESFCapacidade Instalada: 10.615 MW
Fator de Capacidade: 53% (2009)
Produção Anual Bruta: 46,40 Milhões de MWh
FURNASCapacidade Instalada: 9.910 MW
Fator de Capacidade: 63% (2008)
Produção Anual Bruta: 55,60 Milhões de MWh
BELO MONTE
Capacidade Instalada: 11.233 MW
Fator de Capacidade: 41% (estimado)
Produção Anual Bruta: 40,04 Milhões de MWh
CENTRAL COM 6 REATORES
Capacidade Instalada = 6600 MW
Fator de Capacidade = de 85% a 90%
Produção Anual Bruta = 50,58 Milhões de MWh
DADOS COMPARATIVOS OPERACIONAIS
X
DADOS COMPARATIVOS FINANCEIROS
Receita Anual da Central R$ 7,2 bilhões
Orçamento 2009 de Pernambuco R$ 16 bilhões (2x)
Orçamento 2009 da Bahia R$ 21 bilhões (3x)
Orçamento 2009 de Alagoas R$ 5,8 bilhões (81%)
Orçamento 2009 de Sergipe R$ 5,1 bilhões (71%)
UM BENCHMARK PARA O
PROJETO DE
DESENVOLVIMENTO
ECONÔMICO
CASE: TENNESSEE VALLEY
AUTHORITY (TVA)
A TVA é a maior companhia de energia pública dos EUA e um exemplo de agência de desenvolvimento regional.
Atingindo mais de 9 milhões de pessoas, em uma área de 80.000 milhas quadradas em 7 estados, foi responsável pelo enriquecimento da região aos níveis das regiões mais ricas dos EUA.
O desenvolvimento regional foi obtido num período de 20 anos de atividades (1930 – 1950).
ESTA É A REGIÃO QUE
OFERECE A
OPORTUNIDADE!
- Acessível;
- Ensolarada;
- Plana;
- Próxima ao Litoral;
- Mercado de 50 milhões
de consumidores;
- O rio São Francisco.
UMA VISÃO DO POSSÍVEL
ESTE INVESTIMENTO PODE EXCEDER A CAPACIDADE DO CAPITAL DO ESTADO
AS PARTICIPAÇÃO DO CAPITAL PRIVADO É ESSENCIAL
EMPRESAS ASSOCIADAS DA ABDAN
Bardella, Construtora Norberto Odebretch, Siemens, Confab Industrial, Construtora Andrade Gutierrez, Framatome ANP, Sulzer Brasil, EBE (Empresa Brasileira de Engenharia), NUCLEP (Nuclebras Equipamentos Pesados), ELETRONUCLEAR (Eletrobrás Termonuclear), Westinghouse Nuclear, ALSTOM, Concremat, Marte Engenharia, INB (Indústrias Nucleares do Brasil), Engevix Engenharia, Furnas Centrais Elétricas, Leme Engenharia, Jaraguá Equipamentos, Industriais, Iberdrola Consultoria e Serviços do Brasil, Construções e Comércio Camargo Corrêa, UTC Engenharia, MEGATRANZ ALE Heavylift & Transporte, EDF Brasil, Queiroz Galvão;
- É uma iniciativa criadora de valor;
- Mais de 50% das usinas nucleares do mundo pertencem ao capital privado;
- A indústria nuclear é rentável e segura
As oportunidades para o capital privado excedem a construção e operação das usinas
IMAGEM DA USINA NUMA ÁREA FORTEMENTE CANDIDATA
VISÃO
• Esta visão não é nova (central com até 6 usinas)
• Outros já tiveram esta mesma visão décadas atrás, e a transformaram em realidade.
• De fato, 28 vezes esta visão se transformou em realidade, envolvendo mais de 100 usinas.
Japão – 8206 MWe Canadá – 6830Mwe
Ucrânia – 6000MWeCoréia – 5900MWe
Coréia – 5900MweFrança – 5528MWe
França – 5706MWe França – 5448MWe
Japão – 4710 MWe
Canadá – 4405MWe
Japão – 4400MWe
Japão – 4400MWe
Rússia – 4000Mwe
Canadá – 3636MWe
USA – 3921MWe
França – 3748MWe
França – 3824MWe França – 3820MWe
França – 3804MWe França – 3748MWe
França – 3742MWe Suécia – 3711MWe
USA – 3494MWe Japão – 3478MWe
Japão – 3392MWe Suécia – 3295 MWe
Coréia – 3137MWe França – 3122MWe