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1
Central ARgentina de Elementos Modulares
Proyecto CAREM
Presentado a la
Secretaría de Energíadependiente del
Ministerio de Planeamiento Federal, Inversión Pública y Servicios
Marzo de 2006
Ing. Alberto WardJefe Unidad Energía Nuclear
Comisión Nacional de Energía Atómica ward@cab.cnea.gov.ar
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Estructura de la presentación
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
3
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.
Introducción
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Reactores de
Potencia
Reactores
Experimentales
Operación y
mantenimiento en
Centrales Nucleares
Gran experiencia en
diseño construcción y
operación
Experiencia previa
Introducción
5
1957 1966 1972 1978 1984 1989 1998 2009
1965 1968 1974 1982 1997 2006 20xx
RA1
RA3
RA4 RA6
RA0
RA8RA2 CAREM
Atucha I Atucha IIEmbalse
1988
RP0-Peru RP10-Peru NUR-Argelia ETRR-Egipto OPAL-Australia
Arg
entin
aE
xpor
tado
sIntroducción: experiencia previa
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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
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� 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
Introducción
Reseña Histórica
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� 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
Introducción: Reseña Histórica
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Recipientede Presión
Generadoresde Vapor Presurizador
Bombasprincipales
Mecanismosde Control
Introducción
CAREM:Reactor Integrado
Diseño clásico
Comparación CAREM – PWR clásico
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Introducción
Funcionamiento de un Reactor Clásico
Núcleo
Bomba principal
Generador de Vapor (GV)
Mecanismosde Control
Presurizador
Recipientede Presión
Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
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Introducción
Transformación: integración de los GV
Núcleo
Bomba principal
Generador de Vapor
Mecanismosde Control
Presurizador
Recipientede Presión Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
12
Introducción
Transformación: eliminación presurizador
Núcleo
Bomba principal
Generador de Vapor
Mecanismosde Control
Auto-presurizado
Recipientede Presión Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
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Introducción
Transformación: eliminación bombas
NúcleoGenerador de Vapor
Mecanismosde Control
Recipientede Presión Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Auto-presurizado
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Introducción
Transformación: integración mecanismos
NúcleoGenerador de Vapor
Mecanismosde Controlhidráulicosintegrados
Recipientede Presión Condensado del Secundario
Vapor al Secundario
Auto-presurizado
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CAREMCAREM
Reactor Reactor Reactor Reactor
InnovativoInnovativoInnovativoInnovativo
Reactor Reactor Reactor Reactor
InnovativoInnovativoInnovativoInnovativo
REACTOR CONVENCIONAL
REACTOR CONVENCIONAL
IntegradoIntegrado LoopLoopSistema
Primario
No (Auto presurizado)No (Auto presurizado) SiSiPresurizador
Hidráulicos
(internos)
Hidráulicos
(internos)Magnéticos
(externos)
Magnéticos
(externos)Mecanismos de Control
ForzadaForzadaNatura
l
Natura
l
Circulación del Primario
PasivosPasivos ActivosActivosSistemas de Seguridad
Aspectos innovativosIntroducción
16
Gran inventario
de agua en el RP
aumento de la
confiabilidad
Reducción en
construcción y
personal de
mantenimiento
Menor costo
Mayor Seguridad
Reducción
de: bombas,
válvulas,
cañerías,
cableado,
etc.
Sin grandes
cañerías fuera del
RP
simplificación
del diseño
Elimina accidentes con
gran pérdida de
refrigerante
Sistema Primario: Integrado
Introducción: Aspectos Innovativos
17
Mayor Seguridad
Eliminación del
presurizadorMayor confiabilidad
Presurizador: NO �Autopresurizado
Circulación del Primario: Natural
Menor costo
Mayor Seguridad
Se elimina la posibilidad de accidente por falla de bombas
Menor costo
Introducción: Aspectos Innovativos
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Se elimina la posibilidad de accidente por falla de
bombas
Mecanismos de Control: Hidráulicos e
internos
Sistemas de Seguridad: Pasivos
Independencia de Sistemas Activos
Independencia de la acción de operadores
Independencia de energía eléctrica
externa
Mayor Seguridad
Mayor Seguridad
Introducción: Aspectos Innovativos
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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.
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Introducción
• 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
Estado del Proyecto
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Estructura de la presentación
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
Introducción
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Descripción Técnica
Reactor avanzadodel tipo:
� agua liviana� uranio enriquecido.
� Integrado� Auto-presurizado
CaracterísticasDescripción Técnica
�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.
Mecanismos de Control hidráulicos
Recipiente de Presión del Reactor
Barrel
Generador de Vapor
Núcleo
Descripción Técnica
� Diámetro equivalente = 131 cm� Numero de Elementos
Combustibles = 61
Núcleo� Potencia Térmica = 100 MW� Masa total de Uranio = 3812.5 kg
Barra Combustible
Elemento Combustible
� 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
Elementos CombustiblesDescripción Técnica: Núcleo
Elementos CombustiblesDescripción Técnica: Núcleo
Tubo guía parabarra absorbedora
Tubo guía deInstrumentación
108 BarrasCombustibles
Barra Combustible con Venenos Quemables (12x)
Barra Combustible con Venenos Quemables (6x)
II
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 ControlDescripción Técnica: Núcleo
Sistema de Extinción Rápido
Sistema de Ajuste y Control
Descripción Técnica
Generador de Vapor
�Cada modulo consiste de un sistema de tubos de 7 camisas bobinadas
Capa #1
Capa #7
externa
Camisa tubos
Interna
Carcaza
Carcaza
Baffles
condensadoCabezal del
CondensadoVapor
Ingreso aguaPrimario
Salida aguaPrimario
�En total 52 tubos paralelos de aprox. 26 m cada uno por módulo
Descripción Técnica
Sistema Generador de Vapor
� 12 módulos (ones-through) acoplados en paralelo� Divididos en 2 subsistemas independientes
Sistema SecundarioDescripción Técnica
TurbinaCondensador
Tanque de Alimentaciónal secundario
Vapor vivo
Retorno condensado
Bombas secundario• Presión: 47 atm
• Temperatura: 290°C.
Sistemas de Seguridad PasivosDescripción Técnica
� 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)
SSESECR
Contención y piletasDescripción Técnica
Canal de transf.
Pileta Auxiliar
Pileta EECC
Piletas supresoras de Presión
Piletas de EECC y AuxiliarDescripción Técnica
Canal de transferencia
Pileta Auxiliar
Pileta EECC
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Estructura de la presentación
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
Introducción
Descripción Técnica
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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)
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Circuito de Alta Presión: Test de durabilidad y desgaste.
Combustibles y barras absorbentes
• Prototipo de Elemento Combustible: Técnicas de manufactura y tolerancias
• Circuito de Baja Presión: Pérdidas de carga y Vibraciones por Flujo
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Separadores, boquilla, cajón, tenedor barras absorb entes
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Ensayo, Diseño y Fabricación de la sección de prueba del circuito de Baja Presión para la realizac ión de los Ensayos Hidrodinámicos
Desarrollos y Facilidades Experimentales
• Ensayos para la medición de Flujo Crítico de Calor en las barras combustibles: determinación de correlaciones
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 HidráulicosDesarrollos y Facilidades Experimentales
Facilidad crítica: RA -8
• Criticidad
• Distribución de potencia
• Validación cadena de cálculo
Desarrollos y Facilidades Experimentales
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Estructura de la presentación
Estudio de Mercado
Evaluación Financiera
Conclusiones
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
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Estudio de Mercado
• 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.
Situación internacional:
48
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.
49
• 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).
Estudio de Mercado: Situación Internacional
50
Evolución de las GeneracionesPosicionamiento Internacional
Primeros Reactores Prototipos Reactores de Potencia
Comerciales Reactores Avanzadosde 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
Estudio de Mercado: Situación Internacional
51
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/
Generation IV:
• Evaluación realizada por el USDOE y aprobada por el Generation IV International Forum (GIF), 2001-2002
Estudio de Mercado: Situación Internacional
52
• 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
Resultados de Generation IVEstudio de Mercado: Situación Internacional
• 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
InternationalNear-Term
Deployment(by 2015)
ABWR IIACR-700AP600AP1000APR1400APWR+CAREMEPRESBWRGT-MHRHC-BWRIMRIRISPBMRSMARTSWR-1000
InternationalNear-Term
Deployment
ABWR IIACR-700AP600AP1000APR1400APWR+CAREMEPRESBWRGT-MHRHC-BWRIMRIRISPBMRSMARTSWR-1000
International Near Term DeploymentEstudio de Mercado: Situación Internacional
54
• 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?)
Proyecto CAREM
CAREM
�1984 Diseño conceptual + ensayos de sistemasPresentación IPS ARN
Consolidación del Diseño + Ingeniería PrototipoCambios Ingeniería Conceptual
Verificaciones experimentales pendientesMódulos comerciales + diseño integral optimiz.
Avances en Ingeniería Prototipo
1999
2006
2002
1997
1995
2010
2015
19951996
19992001
20022004
Estudio de Mercado: Situación Internacional
55
• 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)
Proyecto SMART
1997 Diseño conceptual2002 Diseño y Construcción
de una Planta Piloto 1/5
1999
2006
2002
1997
2010
2015
SMART
Estudio de Mercado: Situación Internacional
56
• 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
Proyecto IRIS
1999
2006
2002
1997
2011
2015
1999 Diseño conceptual2002 Pre-licenciamiento
2011 ConstrucciónPlanta ?
IRIS
Estudio de Mercado: Situación Internacional
57
• 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.
Proyecto IMR
1999
2006
2002
2010
2015
1999 Diseño conceptual2001 Desarrollo Tecnología relevante
Diseño Básico y Tests verific.20062010 Licenciamiento ?
IMR
Estudio de Mercado: Situación Internacional
58
Posicionamiento Internacional
CAREM
SMART
IRIS
�1984 Diseño conceptual + ensayos de sistemas1995 Presentación IPS ARN
Consolidación del Diseño + Ingeniería Prototipo1996
1999Cambios Ingeniería Conceptual
2001 Verificaciones experimentales pendientes2002 Módulos comerciales + diseño integral optimiz.
2004 Avances en Ingeniería Prototipo
1997 Diseño conceptual
1999 Diseño conceptual2002 Pre-licenciamiento
2011 ConstrucciónPlanta ?
IMR1999 Diseño conceptual
2001 Desarrollo Tecnología relevanteDiseño Básico y Tests verific.20062010 Licenciamiento ?
1999
2006
2002
1997
1995
2010
2015
2002 Diseño y Construcciónde una Planta Piloto 1/5
Estudio de Mercado: Situación Internacional
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Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
• 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
Estudio de las tres agencias (2000-2001):
60
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 ”
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
61
• “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 Character istics 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.
Otras opiniones Internacionales (I)
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
62
• “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.
Otras opiniones Internacionales (II)
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
63
Estudio de 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
Caracterización del Mercado
64
• 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
Estudio de Mercado : Caracterización del Mercado
65
• Objetivo: identificar países potencialmente interesadosen la introducción de Reactores Nucleares de baja potencia en el período 2005-2015.
Estudio de Mercado del Instituto de Economía Energética (1996)
Estudio de Mercado
Continente Clientes potenciales
África 3 países
Latinoamérica 3 países
Asia 8 países
Europa 5 países
Oceanía 1 país
66
• AFRICA– Argelia ***– Marruecos ***– Nigeria *
• OCEANIA– Nueva Zelanda **
Estudio de Mercado: IEE
• ASIA– Bangladesh *– Bahrain ***– Indonesia ***– Irán ***– Pakistán ***– Turkmenistán ***– Turquía ***– Vietnam ***
Grado de interes: *** grande, ** mediano, * chico
Detalle de los países interesados• LATINO-AMERICA
– Costa Rica ***– Chile ***– Perú *
• EUROPA– Belarús **– Grecia **– Islandia **– Polonia **– Portugal **
• Otros países que demostraron interés (particularmente en el CAREM:– República Dominicana– Vietnam– Venezuela
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
Estudio de Mercado: Posicionamiento Internacional
68
Estructura de la presentación
Evaluación Económico-Financiera
Conclusiones
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
69
Costo de Construcción
Evaluación Económico-Financiera
RubroMonto *
[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 756 000
Total 104 693 000 * Estimado al año 2005
• Costo de construcción: ~105 Millones U$D
70
RubroMU$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
Evaluación Financiera
Costos por Rubros (I)
MU$D : Millones de DólaresEstimado al año 2005
71
RubroMU$D
(sin IVA)
Montaje 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
Costos por Rubros (II)
Evaluación Financiera
MU$D : Millones de DólaresEstimado al año 2005
72
Cronograma del Proyecto
TareasTareas
Obra
Maquinaria y
equiposFabricación de componentes
Obra civil
Gastos propietario
Recipiente de presión
Generadores de vapor
Contención
Internos del reactor
Mecanismos de control
Componentes electromec.
Auxiliares del reactor
Electricidad
Servicios auxiliares
Terciario
Ventilación
Primer núcleo
123 412 3412 3 412 3 412 3 4
11 22 33 44 55TareasTareas
Instrumentación y control
Control
Instrumentación convencional
Instrumentación nuclear
Turbogrupo
Equipamiento
Montaje, transporte y equipos
Personal y asesoría técnica
Personal calificado
Coordinación
Licenciamiento
Ingeniería
Inspección
Dirección montaje
Personal de montaje
Desarrollo y verificación experim.
Prueba preoper. y puesta en marcha
12 3 412 3 412 3 412 3 412 3 4
11 22 33 44 55
Evaluación Financiera
73
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%
Maquinaria y equipos
Fabricación
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%
Mecanismos de Control 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%
Equipamiento 566,000 0% 0% 0% 100% 0%
Montaje -Transportes y equipos 2,743,000 0% 30% 30% 40% 0 %
Cronograma de Gastos
Evaluación Financiera
74
Cronograma de Gastos (II)
Dólares(sin IVA) Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Personal y Asesoría Técnica
Personal Calificado
Coordinación 4,273,500 5% 30% 20% 20% 25%
Licenciamiento 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%
Personal de Montaje
Montaje 6,858,700 0% 20% 21% 30% 29%
Ensayos de Calificación
Ensayos de Calificación 2,965,000 100% 0% 0% 0% 0%
Puesta en Marcha
Puesta en marcha 756,000 0% 0% 0% 0% 100%
Total del reactor 104,693,000
Evaluación Financiera
75
Evaluación Financiera
Cronograma de gastos (III)
-
5
10
15
20
25
30
35
M U$D
Año 1 Año 2 Año 3 Año 4 Año 5
Puesta en marcha
Ensayos de Calificación
Montaje - Tte y Equipos
Gastos Propietario
Personal de Montaje
Obra Civil
Personal Calificado
Ingenieria
Fabricación
*
* No incluye Ingeniería a diferencia de la tabla anterior
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Porcentajes de participación Nacional
Participación Nacional PorcentajeNacional
Monto(MU$D, sin IVA)
Obra
Obra civil 100% 6.18
Gastos Propietario 100% 2.95
Maquinas y equipos
Fabricación de componentes
Recipiente de Presión 90% 8.80
Contención 80% 4.20
Generadores de Vapor 80% 2.81
Internos del Reactor 60% 1.20
Mecanismos de Control 80% 0.77
Componentes Electromecánicos 94% 7.65
Primer Núcleo 60% 2.58
Instrumentación y Control 71% 9.66
Turbogrupo 20% 2.44
Equipamiento 50% 0.28
Equipamiento de montaje 100% 2.74
Evaluación Financiera
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Porcentajes de participación Nacional (II)
Participación Nacional Porcentaje Nacional
Monto (MU$D, sin IVA)
Personal y Asesoría Técnica
Personal Certificado
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
Evaluación Económico- Financiera
• Participación nacional: ~ 84 Millones U$D (80 %)
78
• TENARIS (TECHINT, cañerías)• IMPSA (Grandes Componentes)• INVAP (Ingeniería)• DICA SA (Obras Civiles)• ENSI (Ingeniería)• CONUAR (Combustible Nuclear)• FAESA (Componentes de Zircaloy)
Algunas empresas calificadas
Evaluación Financiera: Participación Nacional
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ItemMonto
[M U$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
Evaluación Financiera del PrototipoHipótesis 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
• A los valores actuales del sistema MEM, no se requiere financiamiento durante la operación.
Evaluación Económico- Financiera
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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.
Estimación de beneficios por exportaciones(Sólo Estado Nacional)
Evaluación Financiera
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Año Hito del proyectoMonto[MU$D]
0 Inicio de la construcción del prototipo -86,53 (*)
5 Venta de un reactor CAREM-25 26,50 (**)
6 Venta del sistema de barras de control 50,00 .
7 Venta de un reactor CAREM-25(*) 17,53 (**)
9 Venta de los generadores de vapor 25,00 .
10 Venta de un reactor CAREM-100 35,31 (**)
13 Venta de un reactor CAREM-100 35,31 (**)
Flujo de Fondos
• Recuperación de la inversión del Estado < 15 años• Facturación empresas nacionales ~ 800 MU$D
Evaluación Económico- Financiera
(*) Valor presente neto(**) beneficio para el estado, considerado al año de comienzo de la construcción –
No incluye transferencia de tecnología
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Ítem originario del beneficioBeneficio para el estado
(M U$D)
CAREM-25 CAREM-100
Venta del reactor 13,45 20,55
Venta del combustible 0,40 1,59
Transferencia de tecnología 8,97 8,97
Venta de servicios 0,32 0,84
Exportaciones relacionadas 3,36 3,36
Beneficios de exportaciones por ítem
Evaluación Financiera
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• Duración del Proyecto: 5 años
• Costo de construcción: ~105 Millones U$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
Síntesis
Evaluación Económico- Financiera
84
Estructura de la presentación
Conclusiones
Introducción
Descripción Técnica
Desarrollos y Facilidades Experimentales
Estudio de Mercado
Evaluación Económico-Financiera
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Conclusiones
• El diseño CAREM balancea :
innovación � tecnología probada
• Se ha constituido en un diseño de referenciainternacional 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.
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• 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
Conclusiones
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• 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 disminuyendodrásticamente en las décadas pasadas.
Conclusiones
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• 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
Conclusiones
89
• 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
Conclusiones
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• 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).
Importancia del prototipo
Conclusiones
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• 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.
Importancia del prototipo
Conclusiones