Proyecto CAREM. Central ARgentina de Elementos Modulares. Presentado a la. Secretaría de Energía. dependiente del

Proyecto CAREM
Central ARgentina de Elementos Modulares
Presentado a la
Secretaría de Energía
dependiente del
Ministerio de Planeamiento Federal,
Inversión Pública y Servicios
Marzo de 2006
Ing. Alberto Ward
Jefe Unidad Energía Nuclear
Comisión Nacional de Energía Atómica
ward@cab.cnea.gov.ar
1
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
2
Introducción
Objetivos del Proyecto CAREM
Desarrollo del primer Reactor de Potencia Argentino
Ingreso desde un comienzo en la competencia de los
reactores del futuro
Generación de líneas de desarrollo en la CNEA, sus
empresas asociadas y en la industria privada
Repetir el éxito obtenido con la exportación de los
Reactores Experimentales
Explotación comercial de Centrales Nucleares de
Potencia Argentinas.
3
Introducción
Experiencia previa
Reactores
Experimentales
Gran experiencia en
diseño construcción y
operación
Reactores de
Potencia
Operación y
mantenimiento en
Centrales Nucleares
4
Argentina
Introducción: experiencia previa
RA0
RA1
RA2
RA4
Embalse
RA6
Atucha II
RA8
CAREM
1966 1972 1978
1984 1989 1998
2009
1965 1968 1974
1982 1988 1997
2006 20xx
Exportados
1957
Atucha I
RA3
RP0-Peru
RP10-Peru
NUR-Argelia
ETRR-Egipto OPAL-Australia5
Introducción
Fases del Proyecto
Desarrollo del concepto e ingeniería del prototipo
Construcción del prototipo
Operación del prototipo y desarrollo de los módulos
comerciales
Explotación comercial
6
Introducción
Reseña Histórica
1984: presentación oficial en Conferencia de IAEA en Lima,
Perú
1995: se presenta el Informe Preliminar de Seguridad a la
Autoridad Regulatoria Nuclear
1997-1998: Optimización y mejoras en la ingeniería
conceptual
7
Introducción: Reseña Histórica
1999-2004:
Se conforman grupos integrados (1999-2001):
revisión & consolidación de la ingeniería del CAREM-25: Prototipo
Se diagraman y ejecutan actividades de verificación
experimental pendientes:
calificación pérdida de carga combustibles,
ensayo mecanismos barras de control y seguridad
CAREM-Módulos comerciales:
se desarrolla la metodología de diseño integral optimizado,
primeras evaluaciones y dimensionamiento
8
Introducción
Comparación CAREM – PWR clásico
Generadores
de Vapor
Presurizador
Mecanismos
de Control
CAREM:
Reactor Integrado
Bombas
principales
Recipiente
de Presión
Diseño clásico
9
Introducción
Funcionamiento de un Reactor Clásico
Presurizador
Mecanismos
de Control
Vapor al Secundario
Recipiente
de Presión
Condensado del Secundario
Generador de Vapor (GV)
Núcleo
Bomba principal
10
Introducción
Transformación: integración de los GV
Presurizador
Mecanismos
de Control
Recipiente
de Presión
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Generador de Vapor
Núcleo
Bomba principal
11
Introducción
Transformación: eliminación presurizador
Mecanismos
de Control
Auto-presurizado
Recipiente
de Presión
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Generador de Vapor
Núcleo
Bomba principal
12
Introducción
Transformación: eliminación bombas
Mecanismos
de Control
Auto-presurizado
Recipiente
de Presión
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Núcleo
Generador de Vapor
13
Introducción
Transformación: integración mecanismos
Mecanismos
de Control
hidráulicos
integrados
Recipiente
de Presión
Auto-presurizado
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Núcleo
Generador de Vapor
14
Introducción
Aspectos innovativos
Sistema
Primario
Presurizador
Circulación del Primario
Mecanismos de Control
Sistemas de Seguridad
CAREM
REACTOR
CONVENCIONAL
Integrado
Loop
No (Auto presurizado)
Si
Natura
l
Hidráulicos
(internos)
Pasivos
Reactor
Innovativo
Forzada
Magnéticos
(externos)
Activos
15
Introducción: Aspectos Innovativos
Sistema Primario: Integrado
Gran inventario
de agua en el RP
Sin grandes
cañerías fuera del
RP
Reducción
de: bombas,
válvulas,
cañerías,
cableado,
etc.
Elimina accidentes con
gran pérdida de
refrigerante
Mayor
Seguridad
aumento de la
confiabilidad
simplificación
del diseño
Reducción en
construcción y
personal de
mantenimiento
Menor
costo
16
Introducción: Aspectos Innovativos
Presurizador: NO Autopresurizado
Eliminación del
presurizador
Mayor
Seguridad
Mayor confiabilidad
Menor
costo
Circulación del Primario: Natural
Mayor
Seguridad
Se elimina la posibilidad de accidente por falla de bombas
Menor
costo
17
Introducción: Aspectos Innovativos
Mecanismos de Control: Hidráulicos e
internos
Se elimina la posibilidad de accidente por falla de
bombas
Mayor
Seguridad
Sistemas de Seguridad: Pasivos
Independencia de Sistemas Activos
Independencia de la acción de operadores
Mayor
Seguridad
Independencia de energía eléctrica
externa
18
Introducción: Aspectos Innovativos
• Flexibilidad para uso multipropósito :
– generación eléctrica
– calefacción urbana
– desalinización
– hidrógeno nuclear
• Ventajas de tecnologías innovativas emergentes :
– nuevos materiales
– estudios de factor humano
– conceptos avanzados de núcleo
– instrumentación avanzada
– pronóstico, diagnóstico, nuevos censores, etc.
19
Introducción
Estado del Proyecto
•
•
•
•
•
•
•
•
Evaluación exhaustiva de Mitsubishi Heavy Industries
Numerosas Revisiones Críticas de Diseño internas /
externas
Numerosos desarrollos experimentales
Ingeniería conceptual del prototipo
Factibilidad de módulos comerciales (CAREM 300)
Evaluado en todos los foros internacionales
Al menos 1 emplazamiento disponible: Proyecto de
declaración de la Honorable Cámara de Diputados de
la Provincia de Buenos Aires
Ley No 25 160 de Financiamiento para el Proyecto
CAREM, autoriza los fondos para el prototipo
20
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
21
Descripción Técnica
Reactor
avanzado
del tipo:
agua liviana
uranio
enriquecido.
Integrado
Autopresurizado
22
Descripción Técnica
Características
Mecanismos
de Control
hidráulicos
Barrel
Recipiente
de Presión
del Reactor
Generador
de Vapor
Núcleo
Potencia:
• prototipo: 27 MWe
• convección natural:
hasta 150 MWe
• convección forzada:
desde 300 MWe
Presión: 122.5 atm,
Temperatura: 326°C
Se favorece por diseño la
seguridad intrínseca.
Descripción Técnica
Núcleo
Potencia Térmica
= 100 MW
Masa total de Uranio = 3812.5 kg
Barra Combustible
Elemento Combustible
Diámetro equivalente = 131 cm
Numero de Elementos
Combustibles = 61
Descripción Técnica: Núcleo
Elementos Combustibles
Longitud activa Elemento Combustible = 140 cm
Diámetro del Combustible (UO2)
= 0.76 cm
Diámetro externo Vaina Comb. (Zry-4) = 0.90 cm
Pitch entre Barras Combustibles
= 1.38 cm
Descripción Técnica: Núcleo
Elementos Combustibles
108 Barras
Combustibles
Tubo guía para
barra absorbedora
I
I
Tubo guía de
Instrumentación
Barra Combustible
con Venenos
Quemables (12x)
Barra Combustible
con Venenos
Quemables (6x)
Descripción Técnica: Núcleo
Distribución de Elementos Combustibles
1.8 % Enriq; sin V Q
3.4 % Enriq; sin V Q
3.4 % Enriq; 6 barras V Q
3.4 % Enriq; 12 barras V Q
Total: 61 Elementos combustibles
Descripción Técnica: Núcleo
Distribucion de Elementos Absorbentes
Sistema de Control gris
Sistema de Ajuste gris
Sistema de Ajuste negra
Primer Sistema de
Extinción negra
Descripción Técnica: Núcleo
Elementos Combustibles Instrumentados
Elementos Combustibles
Instrumentados
Descripción Técnica: Núcleo
Mecanismo Hidráulico de Barras de Control
Sistema de Ajuste y Control
Sistema de Extinción Rápido
Descripción Técnica
Generador de Vapor
Camisa tubos
Vapor
Condensado
Ingreso agua
Primario
Cabezal del
condensado
Baffles
Cada modulo consiste de un
sistema de tubos de 7 camisas
bobinadas
En total 52 tubos paralelos de
aprox. 26 m cada uno por módulo
Carcaza
Interna
Carcaza
externa
Capa #7
Capa #1
Salida agua
Primario
Descripción Técnica
Sistema Generador de Vapor
12 módulos (ones-through)
acoplados en paralelo
Divididos en 2 subsistemas
independientes
Descripción Técnica
Sistema Secundario
Retorno
condensado
Tanque de
Alimentación
al secundario
Vapor vivo
Turbina
• Presión: 47 atm
• Temperatura: 290°C.
Condensador
Bombas
secundario
Descripción Técnica
Sistemas de Seguridad Pasivos
SECR
SSE
Dos sistemas de extinción:
1. rápido: barras (PSE)
2. drenaje de boro (SSE)
Sistema de Extracción de
Calor Residual (SECR) con
condensadores
Sistema de Inyección de
Emergencia (SIE): agua a baja
presión con acumuladores
48 hs de autonomía (sin
necesidad de energía eléctrica
ni intervención de operadores)
Descripción Técnica
Contención y piletas
Canal de transf.
Pileta Auxiliar
Pileta EECC
Piletas supresoras de Presión
Descripción Técnica
Piletas de EECC y Auxiliar
Canal de transferencia
Pileta EECC
Pileta Auxiliar
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
37
Desarrollos y facilidades experimentales
• Combustibles y barras absorbentes
• Ensayos de dinámica del circuito
primario:
Convección natural
Autopresurización
• Prototipo de mecanismos hidráulicos de
control
• Facilidad crítica para medición de
parámetros de núcleo (RA8)
38
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Combustibles y barras absorbentes
• Prototipo de Elemento Combustible:
Técnicas de manufactura y
tolerancias
• Circuito de Baja Presión: Pérdidas
de carga y Vibraciones por Flujo
• Circuito de Alta Presión: Test de
durabilidad y desgaste.
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Separadores, boquilla, cajón, tenedor barras absorbentes
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Ensayo, Diseño y Fabricación de la sección de
prueba del circuito de Baja Presión para la realización
de los Ensayos Hidrodinámicos
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Ensayos para la medición de Flujo Crítico de Calor
en las barras combustibles: determinación de
correlaciones
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Circuito de Alta Presión y Convección Natural
(CAPCN)
Ensayos de dinámica
del circuito primario:
Escala 1:1 en altura
convección natural
autopresurización
Tests de Dinámica
Tests de Control
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Circuito de Ensayo de Mecanismos Hidráulicos
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Facilidad crítica: RA-8
• Criticidad
• Distribución de potencia
• Validación cadena de cálculo
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Financiera
Conclusiones
46
Estudio de Mercado
Situación internacional:
• Muchos países decidieron asegurar su suministro
energético con Energía Nucleoeléctrica:
• Corea del Sur: 4 reactores en construcción y planea 8
más para 2015
• China: 30 a 40 reactores nucleares para el 2020 y esta
construyendo el segundo de 4 para Pakistán.
• India: está construyendo 9 reactores nucleares
• Japón: 5 reactores para 2010.
47
Estudio de Mercado: Situación Internacional
• EEUU: lanzó el programa “Nuclear Power 2010” para
facilitar la instalación de nuevos reactores nucleares
hacia el 2010
• Finlandia: 2004 comenzó la construcción de un reactor
de 1.600 MWe
• Rusia: planea construir 2 reactores de 1500 MWe c/u y
ponerlos en marcha en 2013 y 2015
• Bulgaria: está retomando la construcción de 1 reactor y
construirá 2 más
• Alemania, Suecia y Suiza planean retomar la
generación núcleoeléctrica.
48
Estudio de Mercado: Situación Internacional
• Últimos 15 a 20 años: surgen nuevos diseños internacionales
de Reactores Avanzados cubrir nuevos requerimientos
Aparecen:
• Generation IV : nuevas tecnologías para:
– mejorar el uso de los combustibles
– reducir los residuos generados
(mucha investigación y desarrollo + miles de millones de U$D disponibles después del 2030)
• Near Term: nuevas soluciones de ingeniería para:
– aumentar la seguridad
– Aumentar la competitividad económica
(tecnologías probadas, solo necesitan verificaciones de ingeniería disponibles comercialmente en la próxima década).
49
Estudio
de Mercado:
Situación Internacional
Posicionamiento
Internacional
Evolución de las Generaciones
Primeros Reactores
Prototipos
Reactores de Potencia
Comerciales
Reactores Avanzados
de agua liviana
Diseños
Evolucionarios que
ofrecen mejoras en
lo Económico y en
la Seguridad para
la construcción en
el Corto Plazo
-Mejor uso del
combustible
- Reducción de
los Residuos
- Mayor
resistencia a la
Proliferación
50
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Generation IV:
• Evaluación realizada por el USDOE y aprobada por el
Generation IV International Forum (GIF), 2001-2002
Objetivo: evaluar las posibles alternativas tecnológicas de
generación nucleoeléctrica para satisfacer la futura
demanda
Comité evaluador: 100 expertos de diferentes países,
organizaciones, empresas y universidades:
US-DOE, IAEA, CEA, JAERI, KAERI, AECL, CNEN, CNEA, EPRI, ANL,
INEEL, ORNL, BNFL, Westinghouse, Framatome, COGEMA, General
Atomics, Toshiba, Exelon, Dominion, Electricite de France, Masachuset
Institute of Technology
http://gif.inel.gov/roadmap/
51
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Resultados de Generation IV
• CAREM: considerado como proyecto viable (más de 100
evaluados )
• Grupo de reactores integrados:
CAREM, IMR, IRIS y SMART
• Comparación de nuevos diseños:
8 objetivos, 15 criterios y 24 indicadores
Resultados:
Utilización del combustible y manejo de los
residuos: alcanza los estándares fijados
Economía: por sobre la media
Aspectos de seguridad: sobresaliente
52
Estudio de Mercado: Situación Internacional
International Near Term Deployment
International
Near-Term
Deploym ent
(by 2015)
ABW R II
ACR -700
AP600
AP1000
AP
1000
APR1400
APW R+
CAREM
CAREM
EPR
ESBW R
GT-M HR
HC -BW R
IM R
IRIS
PBM R
SM ART
SW R -1000
• Reactores que podrían se desplegados
comercialmente antes del 2015
• con potencialidad para liderar el mercado
en los próximos 30 años
• igual o mejor performance que los
actuales diseños de Generación III
• grado de desarrollo avanzado
• capacidad reconocida de los diseñadores
como para llevar adelante el proyecto
• competidores del CAREM (Reactores de
Sistema Primario Integrado):
– IMR
– IRIS
– SMART
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Proyecto CAREM
• CAREM (Argentina)
– 1984: presentación oficial en Conferencia de IAEA en Lima,
Perú
– 1995: se presenta el Informe Preliminar de Seguridad a la
Autoridad Regulatoria Nuclear
– 1997-1998: Cambios importantes en la ing. conceptual
– 1999: Fase I, Consolidación del Diseño + Ing. Prototipo
– Fase II: Construcción del Prototipo (200?)
Diseño conceptual + ensayos de sistemas
1995 Presentación IPS ARN
Cambios Ingeniería Conceptual
1996
Consolidación del Diseño + Ingeniería Prototipo
1999
Verificaciones experimentales pendientes
2001
Módulos comerciales + diseño integral optimiz.
2002
2004 Avances en Ingeniería Prototipo
1984
CAREM
2015
2010
2006
2002
1999
1997
1995
54
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Proyecto SMART
• SMART (Corea del Sur):
– 1997: comienza diseño conceptual
– 2002: Fase II diseño construcción de una planta piloto a
escala 1/5 (consorcio del Gobierno y la Industria Nuclear local)
Diseño conceptual
1997
SMART
Diseño y Construcción
de una Planta Piloto 1/5
2002
2015
2010
2006
2002
1999
1997
55
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Proyecto IRIS
• IRIS (Westinghouse, patrocinado por el US-DOE):
– 1999: comienza diseño conceptual (grupo internacional de 20
organizaciones de 9 países)
– 2002 (fines): el US-NRC comenzó pre-licenciamiento.
– 2010: certificación del diseño.
– 2015: Se espera poder terminar la construcción del primer
módulo
1999
IRIS
2002
Diseño conceptual
Pre-licenciamiento
2011 Construcción
Planta ?
2015
2011
2006
2002
1999
1997
56
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Proyecto IMR
• IMR de Mitsubishi Heavy Industries:
– 1999: comienza diseño conceptual
– 2001 a 2004: desarrollo de tecnología clave relevante (en
conjunto con un grupo de la industria y de la universidad,
financiado por el Ministerio de Economía de Japón)
– 2006: se espera completar el diseño conceptual de una central
nuclear completa (financiada por una empresa operadora de
reactores)
– 2006 a 2009: se planean tareas de diseño básico y tests de
verificación, preparándose para el proceso de licenciamiento.
1999
IMR
2001
Diseño conceptual
Desarrollo Tecnología relevante
Diseño Básico y Tests verific.
2006
Licenciamiento ?
2010
2015
2010
2006
2002
1999
57
Estudio de Mercado: Situación Internacional
Posicionamiento Internacional
1999
IMR
2001
1999
IRIS
2002
Diseño conceptual
Pre-licenciamiento
2011 Construcción
Planta ?
Diseño conceptual
1997
SMART
Diseño conceptual
Desarrollo Tecnología relevante
Diseño Básico y Tests verific.
2006
Licenciamiento ?
2010
Diseño y Construcción
de una Planta Piloto 1/5
2002
Diseño conceptual + ensayos de sistemas
1995 Presentación IPS ARN
Cambios Ingeniería Conceptual
1996
Consolidación del Diseño + Ingeniería Prototipo
1999
Verificaciones experimentales pendientes
2001
Módulos comerciales + diseño integral optimiz.
2002
2004 Avances en Ingeniería Prototipo
1984
CAREM
2015
2010
2006
2002
1999
1997
1995
58
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
Estudio de las tres agencias (2000-2001):
• International Energy Agency, (IEA)
• Nuclear Energy Agency, (NEA)
• International Atomic Energy Agency, (IAEA)
Estudia:
- cómo los nuevos desarrollos de reactores nucleares
innovativos abordan los desafíos que enfrenta la energía
nuclear
- cómo aprovechar las posibles áreas de cooperación
internacional para reducir tiempos y costos.
• El CAREM es utilizado como referencia para los
reactores de Sistema Primario Integrado
59
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
MITSUBISHI HEAVY INDUSTRIES ltd: Revisión del
diseño CAREM
• MHI: empresa líder en el diseño y construcción de
reactores de potencia
• Realizó una Revisión Crítica de Diseño de la central
CAREM-25 en agosto de 1999.
• Resultado: el estado del proyecto CAREM es
satisfactorio y el concepto de reactor innovativo
propuesto es viable.
• Además: consideró que “El reactor CAREM es uno
de los más promisorios dentro de los reactores
nucleares de pequeña potencia y la construcción y
operación del prototipo ayudará a abrir un
importante mercado para su comercialización”
60
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
Otras opiniones Internacionales (I)
• “El diseño fue revisado en varias oportunidades, todas
a favor de su viabilidad y como uno de los más
promisorios reactores nucleares de pequeña potencia
de la década.”
Hisashi Ninokata, (Tokyo Institute of Technology, Japan), “A
Comparative Overview of Thermal Hydraulic Characteristics of
Integrated Primary System Nuclear Reactors”,The 10 th
International Topical Meeting on Nuclear Reactor Thermal Hydraulics
(NURETH-10), Seoul, Korea, October 5-9, 2003.
61
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
Otras opiniones Internacionales (II)
• “Los diseños son muy promisorios, pero no hay ningun
reactor construido; los tiempos se retrasan y es
imposible convencer al comprador de un país en
desarrollo si no ve el producto funcionando.”
– Opinión consensuada de varios países participantes del “Workshop
on Deployment and application potential of integrated type
PWRs for developing countries”, Buenos Aires, Argentina, Oct. 31
– Nov. 11, 2005.
62
Estudio de Mercado
Caracterización del Mercado
• Todas las estimaciones sobre necesidades futuras de
energía coinciden:
– la demanda de electricidad aumentará en forma
constante, especialmente en los países en desarrollo.
• Se está reconociendo que la energía nuclear es una
de las formas de generación de electricidad menos
contaminantes.
• Comparando:
requerimientos de energía oferta de combustibles:
– en un mediano plazo resultará imprescindible el aporte
de la nucleoelectricidad
63
Estudio de Mercado : Caracterización del Mercado
• A partir del 2010:
Constante crecimiento de la demanda de
generación eléctrica
necesidad de instalar centrales nucleares
(especialmente en los países en desarrollo)
• Países en desarrollo:
- principales demandantes de centrales nucleares de
baja y mediana potencia
- deben prepararse para este futuro
• Existe competencia de proyectos de reactores de baja
potencia existencia de un dado mercado para los
Mismos
64
Estudio de Mercado
Estudio de Mercado del Instituto de
Economía Energética (1996)
• Objetivo: identificar países potencialmente interesados
en la introducción de Reactores Nucleares de baja
potencia en el período 2005-2015.
Continente
Clientes potenciales
África
3 países
Latinoamérica
3 países
Asia
8 países
Europa
5 países
Oceanía
1 país
65
Estudio de Mercado: IEE
Detalle de los países interesados
• AFRICA
• ASIA
– Argelia ***
– Marruecos ***
– Nigeria *
• OCEANIA
– Nueva Zelanda **
–
–
–
–
–
–
–
–
• LATINO-AMERICA
Bangladesh *
Bahrain ***
Indonesia ***
Irán ***
Pakistán ***
Turkmenistán ***
Turquía ***
Vietnam ***
– Costa Rica ***
– Chile ***
– Perú *
• EUROPA
–
–
–
–
–
Belarús **
Grecia **
Islandia **
Polonia **
Portugal **
• Otros países que demostraron interés (particularmente en el CAREM:
– República Dominicana
– Vietnam
– Venezuela
Grado de interes: *** grande, ** mediano, * chico
66
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
Síntesis
El plan de desarrollo basado en la construcción del
prototipo resulta ser el más económico y razonable
para este tipo de reactores
CAREM es el diseño más maduro en su tipo, pero
otros diseñadores están siguiendo la misma línea
El sistema técnico-exportador argentino ha sido
reconocido como capaz de concretar el producto
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
68
Evaluación Económico-Financiera
Costo de Construcción
Rubro
Monto *
[U$D – sin IVA]
Obra civil
6 175 000
Obras complementarias
2 945 700
Máquinas y equipos
63 086 600
Ingeniería
21 906 000
Montaje
6 858 700
Ensayos de calificación
2 965 000
Puesta en marcha
Total
756 000
104 693 000
* Estimado al año 2005
• Costo de construcción: ~105 Millones U$D
69
Evaluación Financiera
Costos por Rubros (I)
Rubro
MU$D
(sin IVA)
Ingeniería de Detalle
14.99
Primer Núcleo
4.30
Recipiente de Presión
9.77
Generadores de Vapor
3.51
Internos del Reactor
1.99
Mecanismos de Control
0.96
Turbo Vapor
10.00
Transform. Y Playa de Maniobra
2.21
Obras Civiles
7.17
Infraestructura del Sitio
1.27
MU$D : Millones de Dólares
Estimado al año 2005
70
Evaluación Financiera
Costos por Rubros (II)
Rubro
Montaje
MU$D
(sin IVA)
10.35
Dirección del Proyecto
4.75
Puesta en Marcha
0.75
Equipamiento Mecánico
18.83
Equipamiento Electrónico
3.50
Instrumentación y control
7.30
Verificación Experimental
2.96
Total
104.69
MU$D : Millones de Dólares
Estimado al año 2005
71
Evaluación Financiera
Cronograma del Proyecto
Tareas
Obra
Obra civil
Gastos propietario
Maquinaria y
equipos
Fabricación de componentes
Recipiente de presión
Contención
Generadores de vapor
Internos del reactor
Mecanismos de control
Componentes electromec.
1
2
3
4
5
1 2 3 4 1 2 3 4 12 3 4 1 2 3 4 12 3 4
Tareas
4
5
1 2 3 4 12 3 4 12 3 4 1 2 3 4 12 3 4
Instrumentación nuclear
Turbogrupo
Equipamiento
Montaje, transporte y equipos
Personal y asesoría técnica
Personal calificado
Coordinación
Licenciamiento
Electricidad
Inspección
Servicios auxiliares
Dirección montaje
Primer núcleo
3
Instrumentación convencional
Ingeniería
Ventilación
2
Instrumentación y control
Control
Auxiliares del reactor
Terciario
1
Personal de montaje
Desarrollo y verificación experim.
Prueba preoper. y puesta en marcha
72
Evaluación Financiera
Cronograma de Gastos
Dólares
(sin IVA)
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
Obra Física
Obra Civil
6,175,000
5%
30%
35%
30%
0%
Gastos Propietario
2,945,700
0%
25%
25%
25%
25%
Recipiente Presión Reactor
9,777,000
10%
60%
30%
0%
0%
Contención
5,251,500
3%
49%
40%
8%
0%
Generadores de Vapor
3,516,300
0%
20%
20%
60%
0%
Internos del Reactor
1,994,000
0%
20%
20%
40%
20%
968,400
0%
20%
20%
20%
40%
Componentes
electromecánicos
8,139,600
0%
10%
50%
40%
0%
Primer Núcleo
4,300,000
0%
0%
20%
40%
40%
Instrumentación y Control
13,609,800
0%
0%
33%
62%
5%
Turbogrupo
12,221,000
0%
10%
20%
60%
10%
566,000
0%
0%
0%
100%
0%
2,743,000
0%
30%
30%
40%
0%
Maquinaria y equipos
Fabricación
Mecanismos de Control
Equipamiento
Montaje -Transportes y equipos
73
Evaluación Financiera
Cronograma de Gastos (II)
Dólares
(sin IVA)
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
4,273,500
5%
30%
20%
20%
25%
477,400
10%
30%
20%
20%
20%
Ingeniería
11,216,600
17%
72%
11%
0%
0%
Inspección
2,156,000
5%
20%
30%
30%
15%
Dirección Montaje
3,782,500
0%
20%
20%
40%
20%
6,858,700
0%
20%
21%
30%
29%
2,965,000
100%
0%
0%
0%
0%
756,000
0%
0%
0%
0%
100%
Personal y Asesoría Técnica
Personal Calificado
Coordinación
Licenciamiento
Personal de Montaje
Montaje
Ensayos de Calificación
Ensayos de Calificación
Puesta en Marcha
Puesta en marcha
Total del reactor
104,693,000
74
Evaluación Financiera
Cronograma de gastos (III)
M U$D
Puesta en marcha
35
Ensayos de Calificación
30
Montaje - Tte y Equipos
25
Gastos Propietario
20
Personal de Montaje
15
Obra Civil
Personal Calificado *
10
Ingenieria
5
Fabricación
Año 1
Año 2
Año 3
Año 4
Año 5
* No incluye Ingeniería a diferencia
de la tabla anterior
75
Evaluación Financiera
Porcentajes de participación Nacional
Porcentaje
Nacional
Monto
(MU$D, sin IVA)
Obra civil
100%
6.18
Gastos Propietario
100%
2.95
Recipiente de Presión
90%
8.80
Contención
80%
4.20
Generadores de Vapor
80%
2.81
Internos del Reactor
60%
1.20
Mecanismos de Control
80%
0.77
Componentes Electromecánicos
94%
7.65
Primer Núcleo
60%
2.58
Instrumentación y Control
71%
9.66
Turbogrupo
20%
2.44
Equipamiento
50%
0.28
Equipamiento de montaje
100%
2.74
Participación Nacional
Obra
Maquinas y equipos
Fabricación de componentes
76
Evaluación Económico- Financiera
Porcentajes de participación Nacional (II)
Porcentaje
Nacional
Monto
(MU$D, sin IVA)
Coordinación
100%
4.27
Licenciamiento
100%
0.48
Ingeniería
95%
10.66
Inspección
100%
2.16
Dirección de Montaje
100%
3.78
Montaje
100%
6.86
Puesta en Marcha
100%
0.76
Verificaciones experimentales
80%
2.37
Total Participación Nacional
80%
83.60
Participación Nacional
Personal y Asesoría Técnica
Personal Certificado
• Participación nacional: ~ 84 Millones U$D (80 %)
77
Evaluación Financiera: Participación Nacional
Algunas empresas calificadas
•
•
•
•
•
•
•
TENARIS (TECHINT, cañerías)
IMPSA (Grandes Componentes)
INVAP (Ingeniería)
DICA SA (Obras Civiles)
ENSI (Ingeniería)
CONUAR (Combustible Nuclear)
FAESA (Componentes de Zircaloy)
78
Evaluación Económico- Financiera
Evaluación Financiera del Prototipo
Hipótesis utilizadas:
•
•
•
•
Tasa de descuento 10 % real anual
Tiempo de operación postulado 30 años
Valores actuales del uranio
Venta de energía a los valores actuales del MEM
Item
Monto
[M U$D]
Valor presente neto de la obra
-86,35
Valor presente neto de la operación y mantenimiento
-29,58
Valor presente neto de venta de energía
30,03
• A los valores actuales del sistema MEM, no se
requiere financiamiento durante la operación.
79
Evaluación Financiera
Estimación de beneficios por exportaciones
(Sólo Estado Nacional)
Hipótesis utilizadas:
• Calculado en función de la expectativa de
ventas (ver Estudio de Mercado).
• Valorizados al momento de inicio de la
construcción del prototipo.
• Se considera sólo un reactor de 25 MW y 2 de
100 MW.
80
Evaluación Económico- Financiera
Flujo de Fondos
Año
Hito del proyecto
Monto
[MU$D]
0
Inicio de la construcción del prototipo
-86,53 (*)
5
Venta de un reactor CAREM-25
26,50 (**)
6
Venta del sistema de barras de control
50,00
7
Venta de un reactor CAREM-25(*)
17,53 (**)
9
Venta de los generadores de vapor
25,00
10
Venta de un reactor CAREM-100
35,31 (**)
13
Venta de un reactor CAREM-100
35,31 (**)
.
.
• Recuperación de la inversión del Estado < 15 años
• Facturación empresas nacionales ~ 800 MU$D
(*) Valor presente neto
(**) beneficio para el estado, considerado al año de comienzo de la construcción –
No incluye transferencia de tecnología
81
Evaluación Financiera
Beneficios de exportaciones por ítem
Ítem originario del beneficio
Beneficio para el estado
(M U$D)
CAREM-25
CAREM-100
Venta del reactor
13,45
20,55
Venta del combustible
0,40
1,59
Transferencia de tecnología
8,97
8,97
Venta de servicios
0,32
0,84
Exportaciones relacionadas
3,36
3,36
82
Evaluación Económico- Financiera
Síntesis
• Duración del Proyecto: 5 años
• Costo de construcción: ~105 Millones U$D
• Participación nacional: ~ 84 Millones U$D (80 %)
• No se requiere financiamiento durante la operación
a los valores actuales del MEM.
• Recuperación de la inversión del Estado < 15 años
(posteriormente es todo beneficio).
• Facturación de las empresas nacionales ≈
800 MU$D
83
Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
84
Conclusiones
• El diseño CAREM balancea :
innovación tecnología probada
• Se ha constituido en un diseño de referencia
internacional con posibilidades de liderar el futuro sector
de Centrales Nucleares de pequeña y mediana potencia.
• El prototipo CAREM sería la piedra basal de los Reactores
de Potencia Argentinos.
85
Conclusiones
• Fortalezas
– Fuerte experiencia en Reactores Experimentales:
•
•
•
•
diseño,
construcción,
operación y
exportación.
– Buena experiencia en Centrales Nucleares de Potencia:
•
•
•
•
explotación
soporte de ingeniería.
Ciclo combustible
Materiales especiales
– Gran capacidad para cubrir un alto porcentaje del proyecto
con participación nacional, debido a la reactivación de la
Industria y las Empresas Nacionales
86
Conclusiones
• Debilidades
– La construcción del prototipo CAREM se encuentra
postergada debido a la falta de una política nuclear por
parte del gobierno hasta el 2003.
– CNEA ha sufrido un envejecimiento y vaciamiento de
recursos humanos, debido a la falta de incorporación
de personal joven.
– Hay una deficiencia en la formación de personal joven
en proyectos nucleares concretos.
– El presupuesto de CNEA tanto para sueldos como
para proyectos nucleares ha venido disminuyendo
drásticamente en las décadas pasadas.
87
Conclusiones
• Amenazas
– La ventana tecnológica que representa la ventaja del
proyecto CAREM con respecto a sus competidores se
enangosta rápidamente con el tiempo
– Otros diseñadores están emprendiendo activos planes de
desarrollo para competir en la participación de un
mercado cada vez más cercano
– Corea está realizando el diseño de un prototipo a escala
1/5 del SMART con el objeto de comenzar su construcción
próximamente
88
Conclusiones
• Oportunidades
– El proyecto CAREM aventaja a los otros diseños
internacionales en madurez y solidez (demostrado en todos
los foros y conferencias internacionales)
– Hay países que compraron Reactores Experimentales a
Argentina con el objetivo de generar una base tecnológica
nuclear que les permita posteriormente incorporar Plantas
de Generación Nucleoeléctrica
– asegurar la generación de electricidad en zonas aisladas
que acompañen la recuperación industrial de nuestro país
– asegurar la generación de electricidad en regiones que
aunque no estén aisladas puedan descomprimir las líneas
de alta tensión
– La actual paridad cambiaria y la fuerte participación de la
Industria Nacional nos pone en ventaja a nivel internacional
89
Conclusiones
Importancia del prototipo
• La construcción del prototipo permitiría la apropiación de la
tecnología de construcción de reactores nucleares de
potencia
• Permitiría la generación de líneas de desarrollo en la CNEA,
sus empresas asociadas y en la industria privada
• El beneficio técnico y comercial que se obtendría a partir de la
construcción del prototipo es muy alto respecto al monto de la
inversión requerida.
• Paralelamente, el RA-6 (reactor experimental de diseño y
construcción totalmente argentino), fue la base de las cuatro
exportaciones de reactores experimentales posteriores
(Perú, Argelia, Egipto y Australia).
90
Conclusiones
Importancia del prototipo
• El prototipo resulta una pieza clave para la comercialización
del reactor en otros países
(de acuerdo a lo manifestado recientemente por participantes de
diferentes países en el Workshop sobre “Deployment and Application
Potential of Integral Type PWRs for Developing Countries” organizado
por el OIEA).
• El CAREM con potencia similar al prototipo (25 a 50MWe)
sería una alternativa lógica para países que construyen
reactores experimentales como una forma de generar
capacidades en el área nuclear (costos comparables).
• Es necesario continuar a paso firme con el desarrollo del
proyecto de modo de no desaprovechar el esfuerzo
realizado y la capacidad adquirida de tener una participación
predominante en un mercado inminente.
91