Desenvolvimento Econômico e Energia Nuclear Carlos Henrique Mariz Seminário Tecnologia Tropical - Energia Pernambuco PE Brasil 31 de agosto de 2012
Energia Elétrica - Visão do Mundo
15 Maiores geradores de Energia Elétrica Consumo Per Capita de Energia Elétrica 90ª Posição Baixo consumo, mesmo em comparação a países em desenvolvimento. Inferior ao Chile e Argentina. Fonte: International Energy / Annual 2006 Kilowatts/hora por habitante
A importância da Energia Elétrica A Energia Elétrica é fator fundamental para o desenvolvimento e melhoria da qualidade de vida que somente ocorrerá no Brasil se houver um significativo crescimento no consumo por habitante.
Desenvolvimento da Geração Elétrica Nuclear no Contexto Global BRASIL Consumo: 90ª posição IDH x Consumo de eletricidade IDH: 73ª posição Como atender a demanda por maior IDH sem comprometer o meio ambiente?
Geração de Energia no Mundo Produção 82% Termoelétrica
Sistema Elétrico Qualidade Confiabilidade (energia e potência) Custos
Produção de eletricidade por fontes de energia Japão - 2009 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: eia.gov
Produção de eletricidade por fontes de energia EUA - 2009 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: eia.gov
Produção de eletricidade por fontes de energia França - 2007 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: World Nuclear Association
Produção de eletricidade por fontes de energia Canadá - 2008 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: intuitech.biz
Produção de eletricidade por fontes de energia Suécia - 2008 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: World Nuclear Association
Produção de eletricidade por fontes de energia Dinamarca - 2007 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Eólica 20% Fonte: energybulletin.net
Produção de eletricidade por fontes de energia Alemanha - 2008 Gás Natural 13% Eólica 6,5% Biomassa 3,7% Hidroelétrica 3,4% Lixo 0,8% Fotovoltaic a 0,7% Outras 3,4% Carvão 20,1% Nuclear 24,9% Lignite 23,5%
Produção de eletricidade por fontes de energia China - 2009 Hard coal 20,1% Nuclear 23,3% Lignite 23,5% Fonte: online.ncssm.edu
Poluição do ar na China
Poluição do ar na China
Matriz de oferta de Energia Elétrica no Brasil (%)
Tradição e vocação hidrelétricas Marmelos A primeira UHE na América do Sul a fornecer energia para iluminação pública. Itaipu A maior UHE do mundo em operação. 100 anos Juiz de Fora - MG Setembro/1889 3 x 125 kw = 375 kw Maio/1984 20 x 700.000 KW = 14.000.000 kw
Evolução do aproveitamento do potencial hidráulico no Brasil
Evolução das áreas de proteção Mapa ilustrativo Fonte: MMA (fev/05)
Necessidade de complementação térmica Fonte: Lista da ONS dos Principais Reservatórios
Perda da capacidade de armazenamento - 2010 Fonte: EPE
Matriz de oferta de Energia Elétrica no Brasil (%)
Recursos energéticos brasileiros Hidroelétrica Nuclear Gás Carvão Petróleo Solar Eólica Biomassa Fonte: MME / BEN, 2007
Sistema Elétrico Qualidade Confiabilidade (energia e potência) Custos Impacto ambiental
Emissões de gases do efeito estufa Considerando emissões em todo ciclo de vida, desde a fabricação dos equipamentos Fonte: IEA (2004)
IMPACTO AMBIENTAL DECORRENTE DA OCUPAÇÃO DO SOLO
CONSUMO DE ENERGIA UNIDADE DE MEDIDA : 1 QUAD = 10 15 BTU CONSUMO DOS EUA : 100 QUAD CONSUMO MUNDIAL : 400 QUAD PRODUÇÃO PARA ATENDER À DEMANDA MUNDIAL BIOCOMBUSTÍVEL ; 4 VEZES A ÁREA DO BRASIL PAINÉIS SOLARES: 2 VEZES A ÁREA DO BRASIL EÓLICA: ALGUMAS DEZENAS DE VOLTAS SOBRE O EQUADOR NUCLEAR: 4.000 REATORES NUCLEARES (10% da área do Estado do Rio)
Competitividade entre as fontes primárias para a produção de Energia Elétrica R$/MWh
The Naked Cost of Energy Stripping Away Financing and Subsidies Forbes June/2012
Recursos energéticos brasileiros Exemplo de fornecimento de energia a uma cidade Hidroelétrica Nuclear Gás Carvão Petróleo Fonte: MME / BEN, 2007
Recursos energéticos brasileiros Exemplo de fornecimento de energia a uma cidade Fonte: MME / BEN, 2007
Usina Nuclear
Usina Termoelétrica Esquemático de uma usina PWR Estrutura da contenção Gerador de Pressurizador vapor Gerador elétrico Numa termoelétrica convencional a produção de vapor é feita numa caldeira Turbina Fonte d água Vaso de pressão do reator Bomba de refrigeração do reator Condensador
Barreiras físicas múltiplas contra a liberação de produtos radioativos
Proteção ao Público e Meio Ambiente em Reatores a Água Leve (exemplo: PWR) Materiais radioativos gerados no processo de fissão Objetivo primordial de segurança: assegurar a integridade das barreiras que confinam os materiais radioativos produzidos no processo de fissão nuclear.
Número de Usinas Nucleares em operação no mundo 443 usinas nucleares
Número de Usinas Nucleares em construção no mundo 64 usinas nucleares
FROTA MUNDIAL DE REATORES NUCLEARES 440 Reatores em operação separados por tipo/ Fonte: AIEA Junho 2011
O Programa Nuclear Francês Sítios Nucleares na França EDF Opera 58 usinas em 19 sítios: 14 usinas a beira do mar; 10 usinas em circuito aberto sobre rio; 30 unidades em circuito fechado sobre rio; 04 unidades em circuito aberto sobre estuário.
Central Nuclear Almirante Álvaro Alberto - CNAAA ANGRA 1 Potência: 657 MW Tecnologia: Westinghouse Operação: Janeiro/1985 ANGRA 2 Potência: 1.350 MW Tecnologia: Siemens/KWU Operação: Janeiro/2001
Construção de Angra 3 ANGRA 3 hoje 3.500 trabalhadores
Visão de Angra 3 A Empresa Experiência operacional das usinas alemãs e de Angra 2 ANGRA 2 USINA DE REFERÊNCIA Incorporação das melhorias introduzidas nas outras usinas ANGRA 3
Angra 1 + Angra 2 = 35 Anos de Operação 170 milhões MWh gerados (Angra 2: 100 milhões em 10 anos) nenhum impacto radiológico ao meio ambiente todos os rejeitos gerados segregados e armazenados em condições seguras
Guarda do combustível usado Alta Atividade Armazenamento inicial em tanques no interior das próprias usinas Angra 1 614 elementos desde 1982 Angra 2 272 elementos desde 2000 Angra 1 Angra 2 e Angra 3
Guarda do combustível usado Solução nacional Armazenamento intermediário e de longa duração (500 anos) Piscina externa (2020) Depósito de longa duração - (2050)
Gerenciamento do combustível usado Depósito final subterrâneo Suécia Jornal Nacional de 14/06/2011 mostrou esse repositório Hard coal 20,1% Já há consenso para os municípios sobre a ampliação desse repositório, inclusive prevendo o recebimento de resíduos de outros países Nuclear 23,3% Lignite 23,5%
Ciclo do combustível
Recursos naturais de urânio ATUAIS: 309 mil toneladas de U3O8 6 a Reserva Mundial Itataia Disponibilidade e estabilidade de preço para o combustível. Domínio tecnológico sobre a fabricação do combustível. ESTIMADAS: + 800 mil toneladas 1 a ou 2 a Reserva Mundial Fonte: BEN 2007 Apenas 30% Prospectado Caetité 309.000 tons equivalem a 238 anos de operação do GASBOL (25 milhões m3 / dia)
FUKUSHIMA
MOVIMENTO DE PLACAS TECTÔNICAS Terremoto 9,2 Richter Terremoto 10 vezes mais Intenso do que a base de projeto
Maior causa do acidente na usina nuclear Turbina Reator
GERAÇÃO 3+: totalmente passiva (AP-1000)
LIÇÕES DE FUKUSHIMA As usinas nucleares de Fukushima resistiram a um terremoto de 9 graus e a uma tsunami de 10 metros. Mesmo com o sistema de refrigeração inoperante, as medidas de intervenção conduzidas pelos técnicos japoneses possibilitaram o controle da situação. Nenhum indivíduo da população foi contaminado pela radiação que escapou da usina. A concentração de materiais radioativos no meio ambiente está muito abaixo dos limites de segurança estabelecidos.
TAXAS DE ÓBITOS POR TWH GERADO fatos/não opinião
ACIDENTES NA INDÚSTRIA ELÉTRICA E NÚMERO DE MORTES
Novas Usinas
Atendimento ao crescimento da demanda Plano Nacional de Energia 2030 Expansão da Oferta no Período 2015-2030 (Valores em MW) 1) Nordeste 2.000 MW 2) Sudeste 2.000 MW (1) 53 TWh (aprox. 15% do consumo atual) = Potência de cerca de 12.000 MW (Hidrelétrica) ou 7.800 MW (Nuclear) Fonte: PNE 2030 / EPE MME, Nov 2007 Tabela 8.27 (Pág. 234)
Expansão da geração de Energia Nuclear no Brasil Central Nuclear do Nordeste Out/08: Início seleção de local 2011: Conclusão da seleção de local 2020: Início operação primeira usina 2022: Início operação segunda usina Central Nuclear do Sudeste Ago/10: Início da seleção de local SUDESTE 2012: Conclusão da seleção de local 2023: Início operação primeira usina 2025: Início operação segunda usina
Oferta de Energia Elétrica
Energia da Amazônia
Central Nuclear Implantação
Cronograma simplificado I t e m Descrição Ano 2010 Ano 2011 Ano 2012 Ano 2013 Ano 2014 Ano 2015 Ano 2016 Ano 2017 Ano 2018 Ano 2019 Ano 2020 1 Seleção e Aquisição de Sítio 2 3 Licenciamento do Sítio, Ambiental e Nuclear (inicial) Contratação do EPC / Fabricação de componentes pesados Operação comercial 4 Construção e Montagem
Critérios de seleção de sítios Estudos preliminares Fonte: EPRI Siting Guide: Site Selection And Evaluation Criteria for an Early Site Permit Appication (Siting Guide), March 2002 Metodologia EPRI - EUA Convênio Coppe/ UFRJ: 2008 Cooperação EPE: 11-Ago-2010
Critérios de seleção de sítios Estudos preliminares Alguns Critérios de Seleção de Locais - Suprimento de água de refrigeração - Populações / Indústrias já existentes - Áreas de Preservação Ambiental - Áreas alagadas / Aquíferos - Movimentos vibratórios do solo - Acessibilidade dos locais - Linhas de Transmissão já existentes - Outros (políticos / econômicos / etc.)
15º00 S 10º00 S Aplicação da metodologia à Região Nordeste 45º00 W 40º00 W 35º00 W PE 15º00 S 10º00 S BA SE AL Legenda Áreas Remanescentes 45º00 W 40º00 W 35º00 W
Sítios potenciais no Brasil
Cronograma completo CRONOGRAMA DE EVENTOS FÍSICOS E FINANCEIROS DA PRIMEIRA UNIDADE NUCLEAR DO NORDESTE (OVERNIGHT EM DADOS DE 2007) I T E M 1 2 3 5 6 Seleção de Sítio Seleção de Tecnologia DESCRIÇÃO Aquisição do Sítio Preferido 4 Licenciamento do Sítio Licenciamento Ambiental Licenciamento Nuclear (inicial) 7 Licenciamento Nuclear p/ Operação 8 Estabelecimento de estrutura de capital, forma de financiamento e contratação EPC Contratação do EPC / Fabricação de 9 componentes pesados 10 Preparação do Sítio 11 Construção e Montagem 12 Transporte de Equipamentos Pesados Contratação, treinamento e licenciamento 13 de operadores do reator Contratação e treinamento de técnicos 14 (manutençao, química, proteção radiológica) Contratação e treinamento de Proteção 15 Física Comissionamento de componentes e 16 sistemas 17 Carregamento do Núcleo 18 Testes físicos à potência 19 Revisão pós comissionamento 20 Início da Operação Comercial FLUXO DE CAIXA NEGATIVO CUSTO DO PROPRIETÁRIO EPC ANO -5 2010 ANO -4 2011 ANO -3 2012 PEC(Participação privada) Order Long Lead Items AN0-2 2013 PSAR Contrato EPC ANO -1 2014 ANO 1 2015 1º Concreto ANO 2 2016 PREMISSAS: US$ 4.000 /kwe Instalados ANO 3 2017 Usina de 1.100 MW AN0 4 2018 LEGENDA ANO 5 2019 Linha Crítica ANO 6 2020 US$ OVERNIGHT VALORES EM MILHÕES DE US$ TOTAIS 10,0 10,0 37,0 90,0 659,7 1209,7 1100,0 916,7 366,7 4.400 10,0 10,0 37,0 90,0 293,0 293,0 0,0 0,0 0,0 733 0,0 0,0 0,0 0,0 366,7 916,7 1100,0 916,7 366,7 3.667 FSAR Licença de Operação Março 2020
Principais dados financeiros de uma Usina Nuclear Investimento R$ 10 bilhões (em 7-8 anos) USINA NUCLEAR 1100 MW Produção R$ 1,2 bilhões / ano (vida de 60 anos) CUSTO COMBUSTÍVEL: R$ 18/ Mwh R$ 151 milhões/ ano CUSTO O & M: R$ 30/ Mwh R$ 240 milhões/ ano CUSTO JUROS, IMPOSTOS ETC: R$ 15/ Mwh R$ 126 milhões/ ano TOTAL: R$ 517 milhões/ ano MARGEM DE LUCRO: R$ 683 MILHÕES/ ANO AMORTIZAÇÃO EM 16 ANOS TAXA DE DESCONTO 6% a.a.
NÚMEROS Mão-de-obra necessária 1 usina PWR Demanda por recursos humanos Construção Manufatura Operação ANOS A PARTIR DO INÍCIO DO PROJETO
Criação de Valor na Geração Nuclear Na Localidade Direto Indireto Induzido Total Faturamento $650.000.000 $26.523.396 $86.764.515 $763.287.899 Salários $126.583.000 $10.913.021 $33.942.648 $171.438.669 Empregos 1.355 280 918 2.553 No Estado (NY) Faturamento $650.000.000 $54.621.790 $107.125.921 $811.747.691 Salários 145.933.008 22.632.196 42.535.089 $211.100.309 Empregos 1.559 488 1.132 3.179 Na Federação (USA) Faturamento $650.000.000 $382.945.230 $491.311.999 $1.524.275.225 Salários 161.202.704 $175.593.811 $173.867.555 $510.664.071 Empregos 1.683 4.190 5.125 10.998 Tabela de impacto econômico nacional de Indian Point (USA) ~ 2.000 MWe
O caminho do desenvolvimento
Muito obrigado! Escritório do Nordeste +55 81 3326-5443 chmariz@eletronuclear.gov.br