www.enusa.es EL CICLO DEL COMBUSTIBLE NUCLEAR Reservas de Uranio y Proceso desde la Mina a la Central Nuclear. Cursos de Verano de la UPM La Granja (Segovia) Germán Gª-Calderón Director de Aprovisionamiento de Uranio 12 Julio 2010 www.enusa.es COMBUSTIBLE NUCLEAR 400 cm 20 cm 2 2 www.enusa.es COMBUSTIBLE NUCLEAR URANIO TECNOLOGÍA FABRICACIÓN OPERACION 3 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. 4 www.enusa.es INSTALACIONES NUCLEARES ESPAÑOLAS ENSA S.M. GAROÑA - 466 MWe (GE) ASCO II PORTUGAL ENUSA. JUZBADO ENUSA. CIUDAD RODRIGO 1.027 MWe (W) ASCO I VANDELLOS II TRILLO I 1.033 MWe (W) 1.087 MWe (W) 1.066 MWe (KWU) ALMARAZ II - 983 MWe (W) ALMARAZ I 980 MWe (W) COFRENTES 1.095 MWe (GE) EL CABRIL CAPACIDAD INSTALADA 2009 : 7.728 MWe (8%) GENERACION NUCLEAR 2009 : 52.890 GWh. GENERACION NUCLEAR / GENERACION TOTAL : 18 %. 5 2 www.enusa.es FINAL LICENCIA DE OPERACIÓN REACTORES ESPAÑOLES S.M. GAROÑA - 2013 ASCO II PORTUGAL ASCO I 2021 2021 VANDELLOS II ALMARAZ II - 2020 ALMARAZ I TRILLO I 2020 2024 2020 COFRENTES 6 2021 2 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 nuclear garantiza garantizaun uncoste coste El degeneración generaciónestable estableyypredecible. predecible. de 7 2 www.enusa.es APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENRIQUECIDO CONCENTRADOS CONVERSIÓN U 3O 8 UF6 "natural" UF6 "enriquecido" 8 ENRIQUECIMIENTO www.enusa.es ETAPAS DEL MERCADO Precios Históricos del Concentrado (US $ 2009) vs. Producción-Demanda (tU) Acumulación stocks militares Acumulación stocks civiles Liquidación de stocks Renacimiento 160 70.000 140 60.000 120 50.000 40.000 tU US $/lb U3O8 100 80 30.000 60 20.000 40 10.000 20 0 1948 0 1952 1956 1960 1964 1968 1972 1976 1980 1984 1988 1992 1996 2000 2004 2008 Año Pc $2009 (Spot) Producción U Total (tU) 9 Demanda U Total (tU) 2 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA URANIO 2009-2030 160.000 140.000 120.000 80.000 60.000 40.000 20.000 0 20 09 20 10 20 11 20 12 20 13 20 14 20 15 20 16 20 17 20 18 20 19 20 20 20 21 20 22 20 23 20 24 20 25 20 26 20 27 20 28 20 29 20 30 tU 100.000 Año Minas (Ref) HEU (Ref) DOE (Ref) Colas re-enriquecidas (Ref) Reciclado/MOX (Ref) LEU Ruso (Ref.) Necesidades reactores (Alto) Necesidades reactores (Ref.) Necesidades reactores (Bajo) 10 2 www.enusa.es PRINCIPALES PAISES PRODUCTORES DE U (2009) Uzbekistan 5% Niger 6% Otros 10% Kazakhstán 27% Rusia 7% Namibia 9% Canadá 20% Australia 16% 11 2 www.enusa.es COSTE TOTAL MINAS (Operando y Planeadas) CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN vs COSTE CAPACIDAD DE PRODUCCIÓN vs COSTE 80 OPERANDO PLANEADAS 70 McClean Lake Coste ($/lb) 60 Honeymoon 50 Ranger Navoi Kaleyekera Imouaren Yeelirrie McArthur River 40 Olympic Damm Trekkopje 30 Rossing Akouta/Arlit 20 Cigar Lake Langer Heinrich Jabiluka Kazajistán 10 0 0 20.000 40.000 60.000 80.000 100.000 120.000 Capacidad Acumulada (tU) Ux Uranium Suppliers Annual - 2009 12 2 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA CONVERSIÓN 2009-2030 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 Año 13 2030 2029 2028 2027 2026 2025 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017 2016 2015 2014 2013 2012 2011 2010 0 2009 tU 100.000 www.enusa.es PRODUCCIÓN DE CONVERSIÓN (PRINCIPALES PAÍSES) Otros 1% CANADA 11% EE.UU. 27% U.K. 10% FRANCIA 27% RUSIA 24% 14 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%) 15 www.enusa.es MÉTODOS UTI LI ZADOS I NDUSTRI ALMENTE CENTRIFUGACIÓN 5% DEL CONSUMO ELÉCTRICO LA DI FUSI ÓN UNA TECNOLOGÍ A DEL PASADO 16 www.enusa.es CENTRÍ FUGACI ÓN LA TECNOLOGÍ A DEL PRESENTE URENCO - AREVA (ETC) RUSIA USEC (ACP) LA FIABILIDAD SI QUE I MPORTA 17 www.enusa.es ENRI QUECI MI ENTO CON LASER ¿EL FUTURO? MLI S: Molecular Laser I sot ope Separ at ion Abandonado en otros países (US DOE 1982, Reino Unido 1994, Fr ancia/ Sudáf r ica 1997). Pr oceso LAP en China y el US CRI SLA abandonado por el DOE al final de los 90. Tecnología Aust r aliana SI LEX est udiada 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 18 www.enusa.es OFERTA/DEMANDA ENRIQUECIMIENTO 2009-2030 120.000 100.000 Extensiones Potenciales AREVA-Eagle Rock RepU / MOX HEU Ruso Otros ACP (Cent USEC) 60.000 USEC NEF (LES 2) 40.000 URENCO GB-II GB-I 20.000 TENEX Necesidades reactores (Bajo) Necesidades reactores (Ref.) 0 20 09 20 10 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 miles de UTS 80.000 Necesidades reactores (Alto) Año 19 2 www.enusa.es CAPACIDADES MUNDIALES ENRIQUECIMIENTO RepU-MOX 4% HEU Ruso 11% OTROS 3% RUSIA 28% EE.UU 11% UK / D / NL 22% FRANCIA 21% 20 www.enusa.es ENRIQUECEDORES DE URANIO URENCO URENCO TECHSNABEXPORT URENCO EURODIF USEC 21 2 www.enusa.es NUEVOS ENRIQUECEDORES DE URANIO URENCO URENCO TECHSNABEXPORT URENCO URENCO USEC AREVA GLE AREVA 22 2 www.enusa.es FABRICACIÓN BARRA PASTILLA POLVO DE UO2 COMPONENTES ESQUELETO 23 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: 257 M 875 EMPLEADOS 24 2 www.enusa.es ENUSA Industrias Avanzadas, S.A. APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENRIQUECIDO ACTIVIDADES INGENIERÍA Y FABRICACIÓN DE COMBUSTIBLE PROYECTOS MEDIOAMBIENTALES DIVERSIFICACION 25 2 www.enusa.es GESTIÓN DEL APROVISIONAMIENTO DE URANIO ENUSA SE ENCARGA DE CONTRATAR: 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 26 2 www.enusa.es SUMINISTRADORES PARA EL ABASTECIMIENTO DE ENUSA CONCENTRADOS DE URANIO COMINAK (NÍGER). TENEX (RUSIA). BHP Billiton (AUSTRALIA). CAMECO (CANADÁ). NUKEM (ALEMANIA) NUFCOR (SUDAFRICA). RIO TINTO (NAMIBIA). SERVICIOS DE CONVERSION COMURHEX FRANCIA). TENEX (RUSIA). SFL (GB). NUKEM (ALEMANIA). CAMECO (CANADA). SERVICIOS DE ENRIQUECIMIENTO EURODIF (FRANCIA). TENEX (RUSIA). USEC (EE.UU.) URENCO (ALEMANIA-HOLANDA-GB). 27 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 28 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 Loviisa 2 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 29 GENUSA 2 www.enusa.es ¿ QUÉ SE DICE ? ¡ NO HAY URANIO ! 30 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? ¡ LA INMENSIDAD DE LA CORTEZA TERRESTRE ! WNA Position Statement on Uranium Sustainability 31 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? ¡ LA FABULOSA CORTEZA CEREBRAL ! 32 www.enusa.es ¿ QUÉ NO SE TIENE EN CUENTA ? ¡ EL COMPORTAMIENTO DEL MERCADO ! PRECIO MINIMO NIVEL DE RESERVAS EXPLORACIÓN EXPLORACIÓN TIEMPO 1980-1990 Cromo, cobre, níquel, estaño y tungsteno 33 www.enusa.es RESERVAS CONOCIDAS MUNDIALES DE URANIO (Evolución Frente al Precio) 6000 250 5000 Reservas (1000 tU) 4000 150 3000 100 2000 Precio del Uranio (USD/kgU) 200 50 1000 0 1971 0 1976 1981 1986 1991 Reservas Conocidas 1996 2001 2006 Precio U ($/kgU) Fuente: FORTY YEARS OF URANIUM RESOURCES, PRODUCTION AND DEMAND IN PERSPECTIVE THE RED BOOK RETROSPECTIVE 34 2 www.enusa.es 6.000.000 RESERVAS CONOCIDAS MUNDIALES DE URANIO (EVOLUCIÓN EN EL TIEMPO) 250 5.000.000 4.000.000 150 3.000.000 100 Años de Operación Reservas y Consumo Anual (tU) 200 2.000.000 50 1.000.000 0 1970 0 1975 1980 1985 1990 Conocidas (tU) < 130USD/KgU Consumo Anual (tU) 1995 2000 2005 Años de Operación Fuente: FORTY YEARS OF URANIUM RESOURCES, PRODUCTION AND DEMAND IN PERSPECTIVE THE RED BOOK RETROSPECTIVE 35 www.enusa.es ESTIMACIÓN RESERVAS MUNDIALES DE URANIO (t U3O8) RECUPERABLES A < 130 $/KgU (< 50 $/lb U3O8 ) AÑOS PRODUCCIÓN RESERVAS RAZONABLEMENTE ASEGURADAS (RAR) 3.338.300 50 RESERVAS ESTIMADAS ADICIONALES ( INFERRED, antes EAR-I) 2.130.600 32 TOTAL RESERVAS CONOCIDAS 5.468.900 82 Demanda actual ( t U/año) = 36 66.500 www.enusa.es RESERVAS MUNDIALES DE URANIO U zb e q uis tán 2% I nd ia 1% O tro s 5% C hina 1% A us tralia 23% J o rd ania 2% U c rania 4% K azas tán 15% Níg e r 5% N am ib ia 5% B ras il 5% E E .U U . 6% R us ia 10% S ud áf ric a 8% C anad á 8% Fuente: NEA/IAEA Libro Rojo 2007; Reservas Conocidas Extraíbles a un precio inferior a 130 $/KgU 37 www.enusa.es Refrán Popular 38 www.enusa.es Y AÚN MÁS ... 39 www.enusa.es SEGURIDAD DE SUMINISTRO EN ESPAÑA DIVERSIFICACIÓN DURACIÓN DE LOS CICLOS SUMINISTRADORES GEOGRÁFICA COMPONENTES DIVISAS PRECIOS ...... SIN NECESIDAD DE RECARGAR COMBUSTIBLE 12 24 meses SEGURIDAD DEL SUMINISTRO STOCK ESPECIAL REAL DECRETO 1464/1999 EE. DEBEN CONSTITUIR STOCK DE SUMINISTRADORES RESERVA (2 RECARGAS 18 MESES). GEOFRÁFICA COMPONENTES CONTRATOS SUMINISTRO POR 5 DIVISAS AÑOS. PRECIOS COMBUSTIBLE EN CENTRAL 2 MESES ...... POR ADELANTADO. DECISION ESTRATÉGICA EE. UN AÑO NECESIDADES DEL PARQUE NUCLEAR ESPAÑOL 40 2 www.enusa.es SEGURIDAD DEL SUMINISTRO A LARGO PLAZO 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 41 www.enusa.es ESTRUCTURA DE LA PRODUCCIÓN ELÉCTRICA DEL AÑO 2009 (%) 35% 30% 27,9% 24,0% 25% 20% 16,9% 12,6% 15% 10% 18,5% 17,6% 7,7% 11,9% 12,0% 7,8% 19,0% 13,7% 7,0% 3,4% 5% 0% Hidráulica Nuclear Carbón Fuel/Gas Ciclo combinado R. E. Eólica Resto Rég. Esp. (*) Producción Potencia instalada (*) Cogeneración, minihidráulica, biomasa, residuos Fuente: Foro de la Industria Nuclear con datos de UNESA Avance Estadístico de la Industria Eléctrica 2009 y REE El Sistema Eléctrico Español 42 Avance del Informe 2009 www.enusa.es COSTES DE GENERACIÓN NUCLEAR El coste de generación nuclear es : Muy estable. Predecible. No depende de condiciones geopolíticas. 43 www.enusa.es SOSTENIBILIDAD Para que una fuente energética sea sostenible debe ser: Limpia Fiable Barata Duradera 44 www.enusa.es 45