www.enusa.es EL COMBUSTIBLE NUCLEAR Proceso del Uranio desde la Mina a la Central Nuclear. Colegio de Ingenieros Industriales de Barcelona Germán Gª-Calderón Director de Aprovisionamiento de Uranio 20 Noviembre, 2012 www.enusa.es INDICE 1. El Ciclo del Combustible Nuclear 2. Las Reservas de Uranio 3. Efecto de Fukushima en la demanda 4. El cambio de Paradigma 2 www.enusa.es 1. El Ciclo del Combustible Nuclear 3 www.enusa.es ENUSA Industrias Avanzadas, S.A. Fecha de constitución: 1972 (60%) (40%) SOCIEDAD ESTATAL DE PARTICIPACIONES INDUSTRIALES Sociedad Estatal de Participaciones Industriales Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas (MINISTERIO DE ECONOMÍA Y HACIENDA) (MINISTERIO DE CIENCIA E INNOVACIÓN) VENTAS: 300 M€ 875 EMPLEADOS 4 2 www.enusa.es ENUSA Industrias Avanzadas, S.A. APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENRIQUECIDO ACTIVIDADES INGENIERÍA Y FABRICACIÓN DE COMBUSTIBLE PROYECTOS MEDIOAMBIENTALES DIVERSIFICACION 5 2 www.enusa.es GESTIÓN DEL APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENUSA SE ENCARGA DE CONTRATAR: 9 9 9 9 CONCENTRADOS CONVERSION ENRIQUECIMIENTO y Servicios Relacionados (Transporte, Seguros, . . . ) PARA EL SUMINISTRO DE URANIO ENRIQUECIDO A TODOS LOS REACTORES NUCLEARES ESPAÑOLES ENUSA ES EL “POOL DE COMPRAS” DE LAS EMPRESAS ELÉCTRICAS ESPAÑOLAS 6 2 www.enusa.es FÁBRICA DE ELEMENTOS COMBUSTIBLES (Salamanca) PUESTA EN MARCHA: 1985 PRODUCTOS: * PASTILLAS UO2+Gd * BARRAS COMBUSTIBLES * ELEMENTOS COMBUSTIBLES * PEQUEÑOS COMPONENTES (tapones) LÍNEAS DE FABRICACIÓN: * 3 PARA COMBUSTIBLE PWR/BWR * 1 PARA BARRAS DE GADOLINIO ENRIQUECIMIENTO AUTORIZADO: < 5 w/o U-235 CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN: 400 MTU/AÑO (*) (*) En el 2010 se tendrá la licencia para 500 tU/año 7 www.enusa.es FABRICACIÓN BARRA PASTILLA POLVO DE UO2 COMPONENTES ESQUELETO 8 www.enusa.es PRODUCTOS GE14 GNF2 15x15 UPGRADE 17x17MAEF 9 17x17 MAEFXL/XLR VVE R440 www.enusa.es CARTERA DE CLIENTES DE COMBUSTIBLE VATTENFALL Forsmark 2-3 ELECTRABEL Doel 4 Tihange 3 EKK/OKG Oskarshamn 1-3 TVO Olkiluoto 1 FORTUM Loviisa2 Belleville 1-2 Cruas 2-1 EdF Dampierre 1-3 Graveline 1-2-6 Tricastin 2-4 Blayais 2 RWE Gundremmingen B-C ENDESA IBERDROLA UNION FENOSA • Almaraz I & II • Ascó I & II • VandellósII • Garoña • Cofrentes ENUSA EFG 10 GENUSA 2 www.enusa.es COMBUSTIBLE NUCLEAR 400 cm 20 cm 11 2 www.enusa.es COMBUSTIBLE NUCLEAR URANIO TECNOLOGÍA FABRICACIÓN OPERACION 12 2 www.enusa.es PRIMERA PARTE DEL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR UF6 U3O8 42% 42% 3% 3% 42% 42% EXPLORACIÓN DE MINERÍA Y PRODUCCIÓN CONVERSIÓN U3O8 A UF6 DE CONCENTRADOS DE URANIO HEXAFLUORURO DE URANIO ENRIQUECIDO UF6 UO2 1% 1% 12% 12% ENRIQUECIMIENTO ELEMENTOS COMBUSTIBLES INGENIERÍA Y FABRICACIÓN RECONVERSION UF6 A UO2 CENTRAL NUCLEAR Se indica el % de coste de cada etapa del Ciclo sobre el valor final del Elemento Combustible 13 www.enusa.es INSTALACIONES NUCLEARES EN ESPAÑA EQUIPOS NUCLEARES NPP NPPs in operation NPPs under decommissioning Other 14 Initial operation Today End of the initial design life www.enusa.es COSTES DE GENERACIÓN ELÉCTRICA Si el precio de las materias primas se duplica el coste de generación se incrementa en : 12% 50% 30% 75% NUCLEAR 5% 20% 58% 10% 30% CARBÓN 50% 15% Gas Carbón INVERSIÓN 0&M Nuclear COMBUSTIBLE GAS 75% Elcombustible combustiblenuclear nucleargarantiza garantizaun uncoste coste El degeneración generaciónestable estableyypredecible. predecible. de 15 2 www.enusa.es APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENRIQUECIDO CONCENTRADOS CONVERSIÓN U3O8 UF6 "natural" UF6 "enriquecido" 16 ENRIQUECIMIENTO www.enusa.es ETAPAS DEL MERCADO Precios Históricos del Concentrado (US $ 2011) vs. Producción-Demanda (tU) Acumulación stocks civiles Liquidación de stocks Renacimiento 160 80.000 140 70.000 120 60.000 100 50.000 80 40.000 60 30.000 40 20.000 20 10.000 0 1948 tU US $/lb U3O8 Acumulación stocks militares 0 1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 Año Pc $2011 (Spot) 2008 Fukushima Producción U Total (tU) 17 Demanda U Total (tU) 2 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA URANIO 2011-2030 160.000 140.000 120.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 tU 100.000 Minas (Ref) Año HEU (Ref) DOE (Ref) Reciclado/MOX (Ref) LEU Ruso (Ref.) Necesidades reactores (Alto) Necesidades reactores (Ref.) Necesidades reactores (Bajo) 18 2 www.enusa.es PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE U (2011) USA 3% Ucrania 2% China 2% Otros 4% Kazakhstán 36% Uzbekistan 5% Rusia 6% Namibia 6% Niger 8% Canadá 17% Australia 11% 19 2 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA CONVERSIÓN 2011-2030 160.000 140.000 Producción Secundaria 120.000 Producción Primaria Necesidades reactores (Bajo) 80.000 60.000 Necesidades reactores (Ref.) 40.000 Necesidades reactores (Alto) 20.000 0 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 tU 100.000 Año 20 www.enusa.es PRODUCCIÓN DE CONVERSIÓN (2011) CNNC (China) 9% TENEX (Rusia) 26% SFL (UK) 10% AREVA NC (Francia) 23% CAMECO (Canada) 15% CONVERDYN (USA) 17% 21 www.enusa.es ENRIQUECIMIENTO DE URANIO ISÓTOPOS DEL URANIO Concentración relativa en nº de Peso atómico átomos 238 U 99,2745% 238,051 235 U 0,7200% 235,044 234 U 0,0055% 234,041 100,0000% 238,0291 Concentración relativa en peso 99,2836% 0,7110% 0,0054% 100,0000% AUMENTO DE LA CONCENTRACION RELATIVA DEL ISÓTOPO U235 (diferencia en peso entre el U235 y el U238 es de 1.2%) 22 www.enusa.es MÉTODOS UTILIZADOS INDUSTRIALMENTE CENTRIFUGACIÓN 5% DEL CONSUMO ELÉCTRICO LA DIFUSIÓN UNA TECNOLOGÍA DEL PASADO 23 www.enusa.es ENRIQUECIMIENTO CON LASER ¿EL FUTURO? MLIS: “Molecular Laser Isotope Separation” Abandonado en otros países (US DOE 1982, Reino Unido 1994, Francia/Sudáfrica 1997). Proceso LAP en China y el US CRISLA abandonado por el DOE al final de los 90. Tecnología Australiana SILEX estudiada por USEC en 1996 y abandonada en 2003 Acuerdo de SILEX con GE en 2006 Planta Piloto en las instalaciones de GE en Wilmington. Ventaja: Usa UF6 natural 24 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA ENRIQUECIMIENTO 2011-2030 120.000 miles de UTS 100.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030 TENEX GB-I URENCO USA HEU Ruso Año GB-II URENCO USEC ACP (USEC) Otros RepU / MOX AREVA-Eagle Rock DOE GLE USEC (Rusas) CHINA Necesidades reactores (Alto) Necesidades reactores (Ref.) Necesidades reactores (Bajo) 25 2 www.enusa.es CAPACIDADES MUNDIALES ENRIQUECIMIENTO RepU-MOX 4% CHINA 4% OTROS 1% TENEX (Rusia) 29% HEU Ruso 10% USEC (USA) 8% AREVA (Francia) 16% URENCO (EU & USA) 28% 26 www.enusa.es 2. Las Reservas de Uranio 27 www.enusa.es ¿ QUÉ SE DICE ? ¡ NO HAY URANIO ! 28 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? ¡ LA INMENSIDAD DE LA CORTEZA TERRESTRE ! WNA Position Statement on Uranium Sustainability 29 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? ¡ LA FABULOSA CORTEZA CEREBRAL ! 30 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? RESERVAS ¡ EL COMPORTAMIENTO DEL MERCADO ! PRECIO MINIMO NIVEL DE RESERVAS EXPLORACIÓN EXPLORACIÓN TIEMPO 1980-1990 Cromo, cobre, níquel, estaño y tungsteno 31 www.enusa.es RESERVAS CONOCIDAS MUNDIALES DE URANIO (Evolución Frente al Precio) 8000 450 400 7000 350 Reservas (1000 tU) 300 5000 250 4000 200 3000 150 Precio del Uranio (USD/kgU) 6000 2000 100 1000 0 1971 50 1976 1981 1986 Reservas Conocidas 1991 Precio U ($/kgU) 1996 2001 2006 0 2011 Precio U ($2011/kgU) Fuente: FORTY YEARS OF URANIUM RESOURCES, PRODUCTION AND DEMAND IN PERSPECTIVE “THE RED BOOK RETROSPECTIVE” 32 2 www.enusa.es ESTIMACIÓN RESERVAS MUNDIALES DE URANIO (t U3O8) RECUPERABLES A < 130$ kgU (<50$/lb U3O8) AÑOS PRODUCCIÓN RESERVAS RAZONABLEMENTE ASEGURADAS (RAR) 3.455.500 53 RESERVAS ESTIMADAS ADICIONALES 1.871.700 29 5.327.200 82 TOTAL RESERVAS CONOCIDAS BARATAS Demanda actual (t U/año) = Ref.: Libro Rojo 2011 33 65.180 www.enusa.es RESERVAS MUNDIALES DE URANIO China 2% Ucrania 3% India Uzbequistán 1% 1% Mongolia 1% Otros 8% Australia 25% Brasil 4% Sudáfrica 5% Niger 6% Kazastán 12% USA 7% Canada 9% Namibia 7% Rusia 9% Fuente: NEA/IAEA Libro Rojo 2011; Reservas Conocidas Extraíbles a un precio inferior a 260 $/KgU 34 www.enusa.es ¿ HAY SUFICIENTE URANIO ? SI “Juez mal informado fallo desacertado.” Refrán Popular 35 www.enusa.es Y AÚN MÁS ... EN LOS FOSFATOS EN EL AGUA DEL MAR Y ADEMÁS TORIO 36 www.enusa.es SEGURIDAD DEL SUMINISTRO A LARGO PLAZO ª ª ª Reservas conocidas para 82 años al ritmo actual de consumo El mercado y los avances tecnológicos permitirán aumentarlo Reprocesado como fuente de combustible LA ENERGÍA NUCELAR TENDRÁ GARANTIZADO EL SUMINISTRO DE COMBUSTIBLE EN EL LARGO PLAZO 37 www.enusa.es 3. Efecto de Fukushima en la demanda 38 www.enusa.es Previsión de Necesidades de U Pre y Post Fukushima Total 2010-2020 (Previsión 3T-2011) Total 2010-2020 (Previsión 3T-2012) Diferencia % disminución China 295 224 -71 24 Japón 226 110 -116 51 Resto del Mundo (escenario base) 2.180 2.099 -81 4 Millones de lb U3O8 39 MEDIA SPOT $ 40 MEDIA L/P oct-12 abr-12 oct-11 abr-11 oct-10 abr-10 oct-09 abr-09 oct-08 abr-08 oct-07 abr-07 oct-06 abr-06 oct-05 $ / Lb U3O8 www.enusa.es Evolución Precios U3O8 140 140 120 120 100 100 80 80 60 60 40 40 20 20 0 0 www.enusa.es Evolución precio uranio prevista vs real post-Fukushima 41 www.enusa.es 4. El cambio de Paradigma 42 www.enusa.es EL MUNDO (SIGLOS XVII a XX) 43 www.enusa.es EL MUNDO (SIGLO XXI) 44 www.enusa.es Incremento de la Capacidad Mundial de Generación Nuclear hasta el 2025 (GWe) 45 www.enusa.es PAÍSES - POBLACIÓN PAÍS Países Bajos Suiza Bélgica Alemania Japón Australia Canadá Singapur Reino Unido Estados Unidos Francia España Corea del Sur Brasil POBLACIÓN (millones de personas) 17 18 11 82 126 23 35 5 63 316 64 48 48 198 PAÍS Hong Kong Italia Malasia Sudáfrica Taiwán India Turquia Arabia Saudita Argentina Emirator Arabes Unidos Indonesia México China Rusia CHINA no es un país más 46 POBLACIÓN (millones de personas) 7 61 29 51 23 1.258 75 29 41 8 245 116 1.354 143 www.enusa.es Shanghai - 1990 47 www.enusa.es Shanghai - 2010 48 www.enusa.es Escenario Económico Media Previsión 1990- 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 PIB REAL Mundo G7 3,6 2,4 2,8 -0,2 -0,7 -3,7 5,1 2,8 3,8 1,2 2,5 0,7 3,0 0,6 3,3 0,6 EE.UU. 2,9 -0,3 -3,5 3,0 1,7 2,1 2,4 2,8 Canadá Japón Eurozona Reino Unido 2,6 1,6 1,9 2,5 0,5 -1,2 0,5 -0,1 -2,5 -6,3 -4,0 -4,9 3,2 4,5 1,8 2,1 2,4 -0,7 1,6 0,9 1,5 2,4 -0,3 -0,5 1,0 1,5 0,7 0,5 1,0 1,5 China India 10,2 6,3 9,6 7,5 9,1 7,0 10,4 9,6 9,2 6,9 8,2 6,6 8,6 6,9 8,4 7,1 Brasil México 2,5 3,2 5,2 1,5 -0,6 -6,1 7,5 5,5 2,7 3,9 2,9 3,5 4,2 4,0 3,9 3,9 Fuente: Capital Economics Crecimiento mundial razonable 49 1,4 0,5 www.enusa.es Escenario Económico (PIB) bn $ 2007 2011 2012e 2015e var 2012e Italia España Portugal Grecia 2.116 1,442 232 305 2.060 1.417 224 283 2.014 1.393 217 275 2.042 1.417 223 275 -45 -24 -7 -8 Total 4.095 3.984 3.899 3.958 -85 China 3.494 7.301 7.900 10.025 599 El crecimiento del PIB de China en 2012e es 7x superior a la posible contracción de los países del Sur de Europa juntos. 50 www.enusa.es Análisis: Situación económica de China CEO de Coca-Cola: “Es más fácil hacer negocios en China que en USA” 9 Fuera del sector paraestatal (30% de la economía) es el mercado más flexible y dinámico del mundo. 9 Sistema financiero poco endeudado: Ratio Préstamos / Depósitos: 0,66 (España 1,40) 9 Poca deuda pública; incluyendo entidades locales 75% del PIB. Se estima que el valor de las empresas estatales supera el 100% del PIB. 51 www.enusa.es PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL MODELO CHINO (I) ª Totalitario en política y ultraliberal en economía. ª Autosuficiencia e independencia económica y energética. ª Visión de largo plazo, compra todo lo posible (materias primas y metales), primando la seguridad del suministro sobre el precio. ª Construyen infraestructuras en el extranjero para garantizar el abastecimiento. 52 www.enusa.es PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DEL MODELO CHINO (II) ª Altos excedentes de fondos que le hacen posible “salvador” de la crisis de deuda soberana. ª Grandes comerciales, herencia secular, no afectados por decenios de colectivismo. ª Son una ayuda “vital” para Africa. ª No ingerencia en asuntos internos como arma “competitiva”. 53 www.enusa.es ¿Tenemos Miopía con China? En lo nuclear 9 ¿Su autoabastecimiento de uranio puede ser escasez para los demás?. 9 ¿Su afán por la tecnología los convertirá en competidores en lugar de clientes? 9 ¿Comprarán uranio ó UTS a cualquiera (Congo, Irán . . . . . . .)? 9 Todos los suministradores volcados en China ¿y sus demás clientes? 9 Gran crecimiento en el número de reactores ¿y la seguridad? No son un actor más del mercado 54 www.enusa.es ¿TENEMOS MIOPÍA CON CHINA? En el mundo ª ¿Salvación de Africa o neocolonialismo? ª ¿Alternativa monopolística de materias primas en América Latina? ª ¿Razonable que financie la deuda de EE.UU. y Europa? ª ¿Es aceptable la no “ingerencia”? ª ¿Hay alternativa? Todo lo relacionado con China lo está, positiva o negativamente, con la energía nuclear, con las materias primas, con la crisis y con el cambio de valores. Hoy es China quien está escribiendo la historia 55 www.enusa.es “Muchas Gracias” 56