Convegno Confindustria: Energia Nucleare e Fonti Rinnovabili, Incompatibilità o Convergenza? L’Esperienza ENEL nella Costruzione di Impianti Nucleari in Italia e nel Mondo Torino, 04/02/2011 Giancarlo Aquilanti Ingegneria e Innovazione Enel-Area Tecnica Nucleare
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Convegno Confindustria:Energia Nucleare e Fonti Rinnovabili, Incompatibilità o Convergenza?
L’Esperienza ENEL nella Costruzione di Impianti Nucleari
in Italia e nel Mondo
Torino, 04/02/2011
Giancarlo Aquilanti
Ingegneria e Innovazione
Enel-Area Tecnica Nucleare
Uso: riservato
Main Topics
2
• Le esperienze all’estero
• Il Programma Nucleare Italiano
• Enel Green Power
• Il Nucleare in Enel
Nucleare e Rinnovabili nel Mix Enel
L’esperienza nucleare Enel
Confronto tra Nucleare e Rinnovabili
• Aspetti ambientali
• Caratteristiche tecniche
• Aspetti economici
3
Il mix di generazione nel gruppo EnelLa dimensione internazionale
23 Paesi – 95 GW di capacità installata 270 TWh/anno di produzione netta – 61 Mln di clienti
5.3 GW19.9 TWh
0.8 GW2.4 TWh
North America
0.4 GW2 TWh
Central America
5.6 GW22.7 TWh
Chile
1.7 GW8.7 TWh
Peru
2.8 GW12.7 TWh
Colombia
1.1 GW3.9 TWh
Brazil
4.4 GW15.8 TWh
Argentina
8.2 GW39.1 TWh
Russia
Slovakia
40.4 GW84 TWh
Italy
1.0 TWh
France
22.1 GW71.5 TWh
Iberia
0.8 GW3.7 TWh
Bulgaria
9.6 TWh
Romania
Greece
0.1 GW0.3 TWh
*~90% Hydro Power
Note: power production is indicated, except for France and Romania for which are indicated energy sales
Distribuzione geografica Mix Generazione
Enel
32%*
12%
28%
13%
15%
NuclearRenewables
Coal Gas Oil
44%
CO2 free
Nucleare e rinnovabili integrate nel mix Enel
4
Nota: Capacità Endesa non inclusa (828 MW in Iberia e America Latina)
Enel Green Power operatore leader nel settore delle fonti rinnovabili –Circa 5.600 MW installati per un totale di 20,7 TWh* di produzione nel
2009
EGP presence
5,666 MW
Enel Green Power
788 MW
North America
1,353 MW
Iberia
2,637 MW
Italy
68 MW
France
133 MW
Greece
667 MW
Latin America
21MW
Bulgaria
Enel Green Power
* Esclusi impianti idroelettrici a serbatoio, a bacino e ad acqua fluente di grande capacità
5
CCS Porto Tolle
CCS Pilota Brindisi
CCGT Idrogeno Fusina
Diamante
AccumuloLivorno
Geotermia Innovativa Livorno
Archimede
Nucleare e rinnovabili integrate nel mix EnelR&D nelle rinnovabili e CCS
In corso di realizzazione
Già realizzato
Enel è in protagonista assoluto nel settore della Ricerca e Sviluppo nelle tecnologie rinnovabili e nella CCS, ed è inoltre presente in tutti i
principali filoni di innovazione tecnologica.
Parco test MinieolicoMolinetto
Nucleare e rinnovabili integrate nel mix EnelIl Nucleare in Enel
6
5.5 GW di potenza istallata e 1 GW in costruzione – Progetti di sviluppo in Italia e altri paesi
Italian Nuclear Program: agreement with EDF for the joint development of at least 4 EPR units
Development of new capacity:
•Russia:
Kaliningrad, 2 X 1117MWe VVER
Agreement with Rosatom
•Romania: participation in the consortium led by Nuclearelectrica for the construction of Cernavoda 3&4 (Candu, 1.500 MW)
Slovakia
Operational: 4 VVER units, 1896 MW
Under construction: 2 VVER units of Mochovce 3&4, 880 MW
Spain
Operational: 7 Units (6 PWR Westinghouse units and 1 BWR GE unit), 3.640 MW
France
Under construction: participation in 1 EPR unit in Flamanville, 1.630 MW
Main Topics
7
• Le esperienze all’estero
• Il Programma Nucleare Italiano
• Enel Green Power
• Il Nucleare in Enel
Nucleare e Rinnovabili nel Mix Enel
L’esperienza nucleare Enel
Confronto tra Nucleare e Rinnovabili
• Aspetti ambientali
• Caratteristiche tecniche
• Aspetti economici
954770
530360
232
232
95
95
12015190 29
Carb
on
e
(η
36
%)
Carb
on
e
US
C Gas
CC
GT
So
lare
FV
Id
ro
Eo
lico
Nu
cle
are
8
1)
Nucleare e rinnovabili a confrontoEmissioni di CO2 nell’intero ciclo di vita [g/kWh]
1) Carbone Ultra Super Critico – Tecnologia di ultima generazione impiegata per la realizzazione della centrale di Torrevaldaliga Nord
Fonte: dati Enel per le emissioni dirette della generazione fonti termoelettriche, dati IAEA (meda del range fornito) per le emissioni indirette di tutte le tecnologie
Il nucleare ha emissioni complessive di CO2, relative all’intero ciclo di vita, tra le più basse anche se confrontate con le fonti rinnovabili
• Emissioni dirette sono quelle prodotte durante l’esercizio degli impianti
• Le Emissioni indiretteconsiderano l’intero ciclo del combustibile, la costruzione delle centrali e il decommissioning.
Emissioni dirette
Emissioni indirette
435
70
Emission Factorsettore elettrico (gCO2/KWh)*
* Fonte TERNA 2008
Nucleare e rinnovabili a confronto Il panorama internazionale
Centrali nucleari
436 reattori in esercizio in 31 diversi Paesi per complessivi 370.000 MWe
Producono circa il 13.5% (2.731 TWh) dell’energia elettrica nel mondo.
Circa 1.681 Mton. di CO2 evitate per anno
(rif.: tot. Emissioni CO2 equiv, Italia ≈ 600 Mton)
Energie Rinnovabili
Le centrali idroelettriche producono il 16% (3.288 TWh) dell’energia elettrica nel mondo.
Circa 2.023 Mton. di CO2 evitate per anno
Il resto delle fonti energetiche rinnovabili produce il 2.8% (564 TWh) dell’energia elettrica nel mondo.
Circa 347 Mton. di CO2 evitate per anno
Circa 4.051 Mton. di CO2
evitate per anno
2.023
1.681
3474.051
Rinnovabili
Nucleare
Idroelettrico
10
Nucleare e rinnovabili a confronto Potenziale di abbattimento e grado di maturità delle tecnologie
•Lo scenario inerziale prevede una crescita delle emissioni di CO2 del 130% al 2050 – E’ possibile invertire la tendenza investendo su tutte le tecnologie
•Il nucleare di III generazione è già disponibile per applicazioni commerciali e può dare un contributo di riduzione di 1,5 miliardi di tonnellate l’anno alle emissioni globali di CO2 già al 2030
Fonte: Ensuring Green Growth in a Time of Economic Crisis: the Role of Energy Technology – International Energy Agency, Background paper prepared for G8 Environment Ministers Meeting, 22-24 April 2009
Nucleare e rinnovabili a confronto
11
•Idroelettrico a serbatoio o bacino
•CCGT
•Turbine a Gas a ciclo aperto
Modulazione di carico
•CCGT
•Carbone e Combustibili Fossili
•NPPs
Carico di Base
Diverse caratteristiche tecniche di generazione
Esempio: Domanda Elettrica Nazionale 15/12/2010 (*)
(*) Fonte: Terna S.p.A.
Il nucleare è generazione controllata di base.Le rinnovabili sono in gran parte generazione non controllata che richiede
sistemi di modulazione inseriti nelle reti.Sono due tecnologie integrative, che insistono su due aree diverse del
mercato della generazione
Per compensare la variabilità si rende necessario utilizzare sistemi d’accumulo di energia (Sistemi pompaggio, Compressed Air Energy Storage..) e sviluppo Smart Grids
Generazione controllata
VariabilitàSolare, Eolico,
Idroelettrico acqua fluente, …
Generazione aleatoria
Rinnovabili
Carbone
Gas
Olio
12
Nucleare e rinnovabili a confrontoAspetti economici
Levelised cost of electricity per differenti fonti e tecnologie
Fonte: Projected Costs of Generating electricity NEA/OECD/IEA 2010 edition, Eurelectric/VGB dataTasso di cambio 1€=1,3584 USD
0
50
100
150
200
250
300
Nuclear EPR Onshore
Wind
Offshore
Wind
(Close)
Offshore
Wind (Far)
Hydro RiverHydro Pump Solar PV Solar
Thermal
LC
OE €
/M
Wh
10% discount rate
5% discount rate
Considerando le limitate potenzialità di ulteriore crescita dell’idroelettrico in Europa, oggi il nucleare rappresenta la fonte energetica più competitiva dal punto di vista
economico
Nucleare e rinnovabili a confronto
13
Produzione di un’unità EPR
• 12.614.400 MWh/anno pari al fabbisogno annuale delle città di Milano, Brescia, Monza, Bergamo, Varese e Como (*)
Per produrre 12.614.400 MWh/anno sono necessari:
• Circa 19.000 ha di pannelli fotovoltaici: ~1,3 volte la superficie occupata dal Lago di Como o superficie occupata da ~25.500 campi di calcio
Fotovoltaico
• Circa 2.400 generatori eolici da 3 MWe ciascuno: distanza coperta pari a quella che separa Napoli da Milano percorrendo l’A1 (~800 km)
Eolico
• Circa 19 milioni di tonnellate di biomasse l’anno (pioppi) per la cui produzione sarebbe necessaria una superficie di oltre 3 milioni di ettari – pari alla somma della superficie occupata dalle Regioni Lombardia e Friuli Venezia Giulia
Biomasse
Fonte Superficie richiesta
Superficie necessaria
Emissioni evitate per circa 12 Mt CO2, pari a circa quelle prodotte da circa 2.5 milioni di autovetture (tutte le autovetture della Toscana)
Main Topics
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• Le esperienze all’estero
• Il Programma Nucleare Italiano
• Enel Green Power
• Il Nucleare in Enel
Nucleare e Rinnovabili nel Mix Enel
L’esperienza nucleare Enel
Confronto tra Nucleare e Rinnovabili
• Aspetti ambientali
• Caratteristiche tecniche
• Aspetti economici
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Mochovce
16
Valore dell’ investimento
Periodo di costruzione *
Unità no. 3Unità no. 4
Primo parallelo
Unità no. 3
Strategia contrattuale
Architect Engineer
Attività di cantiere
Ore di cantiere
Picco di risorse in sito
* Da apertura cantiere ad inizio produzione (primo parallelo)
Contrattisti principali
Isola Nucleare:
Isola Convenzionale:
Sistema strumentazione e controllo:
Team di gestione del progetto
Risorse di picco
2.700 M€
50 mesi58 mesi
30.12.2012
Multi contratto (oltre 100 contratti di realizzazione)
Slovenske Elektrarne-Enel
circa 700
Skoda JS, ASE, VUJE, Enseco, ISKE
Enel (EPCM Contractor), Skoda power, Brush
Areva-Siemens
circa 15 milioni
circa 3500
Le nuove unità di Mochovce 3&4Principali dati del progetto
17
Le nuove unità di Mochovce 3&4Il supporto da parte della popolazione
Segmenty
45,0
43,9
24,3
24,6
15,6
62,710
27,8
21,6
3
12,7
8,5
-50% 0% 50% 100%
(N=650)
(N=350)
(N=300)
30,1%
40,5%
13,0%
59,5%
87,0%
69,6%
Studenti scuola secondaria
Vicino all’impianto
Adulti
Top boxLow box
Segmenti
Decisamente contrario
Piuttosto contrario
Piuttosto favorevole
Decisamente favorevole
75,3%
69,2%
63,9%
71,3%
68,6%
67,9%
64,6%
72,7%
77,4%
Base: segment of Adults (650)
44,0
45,9
44,9
48,3
42,5
48,1
41,7
45,8
50,0
31,3
18,0
24,3
23,0
26,1
19,8
22,9
26,9
27,415,5
21,3
24,1
21,0
23,5
21,3
20,3
23,5
19,6
7
6
11
10
7
7
11
12
5
-60% -40% -20% 0% 20% 40% 60% 80% 100%
male
female
aged 19 - 35
aged 36 - 49
aged 50 - 69
elementary
secondary without final exam
secondary with final exam
university degree
AdultiLow box Top box
24,4%
30,8%
35,7%
28,6%
30,9%
30,6%
35,0%
27,3%
22,6%
Maggioranza della popolazione decisamente favorevole alla realizzazione – Forte supporto alla realizzazione da parte delle comunità locali
18
Flamanville 3
19
Sviluppo nucleare in FranciaAccordi con EdF e partecipazione in Flamanville
Flamanville lay-out (render and actual)
Centrale in costruzione
Accordo con EdF
Il Progetto di Flamanville è un'esperienza di riacquisizione di competenze nucleari per Enel, in vista del programma di sviluppo nucleare italiano
• Enel partecipa alla costruzione di un EPR di III Generazione (1630 MW) a Flamanville con EdF
• La tecnologia EPR è la stessa scelta da Enel per il programma italiano
• Enel partecipa all'investimento con una quota del 12,5%
• Gli ingegneri di Enel sono integrati nella struttura di progetto EdF, al fine di partecipare alle attività di progettazione, realizzazione ed esercizio dei reattori EPR
• Enel ha anche un'opzione per altri EPR in Francia, e in particolare parteciperà al progetto Penly 3
20
Il Programma Nucleare ItalianoObiettivi del Governo ed accordo Enel/EDF
Gli obiettivi del Governo
Consumi nazionali[TWh/y]
Target portafoglio nucleare [TWh/y; (%)]
Potenza richiesta [MWe]
+1,6%p.a.
100(25%)
300(75%)
Nucleare
Altro
Nucleare
Altro
13.000 MWe
2008 2020
350
400
8 unità da
1.600 MWe
L’accordo Enel/EDF
Programma di riferimento
• Realizzazione di almeno 4 unità su 3 siti
• Prima unità in servizio entro il 2020
• Tecnologia EPR (European Pressurized Reactor) modello Flamanville 3
• Potenza netta: 1.600 MWeTecnologia di riferimento
8 unità da 1.600 MWe
6.400 MWe –Circa metà degli obiettivi del Governo
21
La realizzazione di un impianto EPRLe risorse umane
Rif.: Ambrosetti: Il Nucleare per l’economia, l’ambiente e lo sviluppo - 2010
Durata: circa 5 anni
• 3.000 posti di lavoro (con punte di circa
3.500 persone) diretti in sito e presso i
fornitori di primo livello,
• 6.000 posti di lavoro indiretti e indotti
• gestione progetto
• supply chain nucleare estesa (sub-fornitori)
• enti di regolamentazione e fabbisogno per
attività di controllo, ispezione, certificazione
• indotto (infrastrutture e fabbisogni generati
dall’investimento)
di cui circa 500-600 ingegneri e tecnici
altamente specializzati
Fase di costruzione
Realizzazione di 1 unità EPR
Fase di esercizio
Durata: circa 60 anni
• 600 -700 posti di lavoro (con punte di
circa 3.500 persone) diretti in sito e presso i
fornitori di primo livello,
• 500 -600 posti di lavoro indiretti e
indotti
di cui circa 300-500 ingegneri e tecnici
altamente specializzati
Benefici Tasse locali
5 M€
Sino a 10 M€
Comune
Comuni limitrofi (raggio 20 km)
Provincia
10 %
55 %
+
tasse locali
35 %
Benefici Tasse locali
BENEFICI IN FASE DI ESERCIZIO
~10 M€
BENEFICI IN FASE DI COSTRUZIONE (M€ / anno) e RIPARTIZIONE TERRITORIALE
Enti locali
Imprese e cittadini
60 %
40 %
5 M€
I benefici sono attribuiti:
• per il 10% alla Provincia interessata
• per il 55% al Comune interessato
• per il 35% ai Comuni limitrofi
e sono destinati per il 40% agli enti locali e per il 60% per benefici a imprese e cittadini (riduzione spesa energetica, ICI, addizionali Irpef e Irpeg,….)
Criteri di riparto e perequazione e modalità definiti con enti locali interessati.
Il programma Nucleare Italia Enel/EDFBenefici socio-economici - ripartizione (Dlgs 31/2010)
2323
900
400
470
180
30
2009 2010 2013 2020
Evoluzione delle risorse umane dedicate al Programma
Inizio del programma
Oggi Avvio early works
Team Esercizio prime due Unità +
realizzazione 3°-4°-Unità
1.300
Esercizio
Ingegneria
Il Programma Nucleare ItalianoCome Enel si sta strutturando
24
Il programma Nucleare Italia Enel/EDFProgramma cronologico di riferimento
Il programma è soggetto al rispetto delle tempistiche per la definizione del quadro normativo
Contesto normativo 03/11: Issue of technical/environmental criteria
Selezione dei siti8/11: Site Certification Application
03/12: Grant of Site Certification Autorizzazione dei siti
4/13: AU for first siteIntegrated Construction and Operating License (AU)
12/20: First Unit Commercial Operation
Costruzione e commissioning 12/15: First concrete on Reactor Building
Early works
Final Investment Decision
Application for AU
25
Colmare i gapIl coinvolgimento dell’Industria Nazionale
• Nell’ambito di un piano di investimenti a lungo termine per il rilancio del nucleare nel nostroPaese, la collaborazione con i partner industriali è un fattore chiave per il progetto; l’obiettivoè di massimizzare l’opportunità del coinvolgimento dell’industria nazionale sulla base di criteristringenti di sicurezza, qualità e ottimizzazione di tempi e costi.
• Enel ha aperto una collaborazione con Confindustria con l’obiettivo di un consolidamento,recupero e sviluppo di competenze specifiche per il nucleare per un Sistema Paese forte ecompetitivo. Nel 2010 è stato condotto un ampio programma di Market Survey con lo scopo dicondurre un assessment “as is” del mercato potenziale dei fornitori italiani per il Nucleare
• È in corso una fase di “qualificazione” dei fornitori per tutti i comparti merceologici di interesseper il programma Nucleare italiano
• Le attività di gara e aggiudicazione delle commesse avverranno all’interno dei compartiqualificati.
26
Colmare i gap Processo di Market Survey
Obiettivo: - mappare lo stato dell’arte dell’industria italiana vs nucleare
- condividere i requisiti preliminari di qualificazione (mini-specs)
- ottimizzare il piano della committenza
- massimizzare il coinvolgimento dell’industria italiana
Tempistica: - gennaio-dicembre 2010
Modalità: - Gruppo di lavoro Confindustria
- RFI (Request For Information) sul portale Web acquisti Enel
- Approfondimenti con eventuali incontri e/o visite
Responsabilità: Enel/EdF con il supporto di Confindustria
Qualificazione: La qualificazione sarà indipendente e successiva alla survey everrà svolta secondo le rispettive responsabilità da:
Enel/EdF per le categorie attinenti alle commesse
di primo livello ad integrazione dell’attuale qualificazione Enel
Areva, d’intesa con Enel/EdF, per il perimetro di fornitura
del circuito primario (NSSS)
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Colmare i gapMarket Survey - RFI; risposta dell’Industria Italiana
• Grande Partecipazione: 520 Industrie Italiane Registrate nel periodo Gennaio-Giugno 2010
• Indagini di dettaglio svolte su 134 Industrie Italiane
• Organizzazione di Seminari e Workshop con le Industrie Italiane (es. valvole, opere civili)
28
2010
-
2011
Colmare i gapRecupero Know How - Rapporti con le Università italiana
•Potenziare il numero di laureandi in ingegneria con specializzazione nucleare
•Studenti Iscritti al 1°
anno del Corso di Ingegneria Energetica e Nucleare
•Premiate le migliori tesi
•Premiati i migliori Curricula
•Formare figure nel campo della tecnologia e gestione degli impianti nucleari
•Facilitare l’inserimento di risorse formate su temi specifici
•Neolaureati Ingegneria non Nucleare
•Laureandi in Ingegneria Energetica e Nucleare
•Certificazione CIRTEN
•Iniziativa aperta ad altre aziende del settore
Finalità Target Modalità
Premi di Laurea
Borse di studio
Master Enel
Azione
29
Colmare i gapRecupero Know How – Competenze ingegneria nucleare
Piano strutturato specifico di formazione presso Centri del network
europeo di formazione Nucleare
Formazione on-the-job nei Team di realizzazione impianti di Mochovce 3-4
(SK) e di Flamanville 3 (F)
Formazione on-the-job presso strutture organizzative esercizio Centrali
gruppo Enel: Endesa e Slovenske Elektrarne e presso EdF
ENEL
ANIMP: Executive Master in Nuclear Plant Construction Management
Università di Genova / Pisa: Master specialistici in ingegneria nucleare
Attività di Market Survey Società di ingegneria Italiane per qualificazione
e coinvolgimento nelle attività di sviluppo e realizzazione del progetto
Nucleare Italia
MOU Enel-EdF-Ansaldo per supporto attività licensing e ingegneria
progetto EPR Italia
MOU Areva – Ansaldo per coinvolgimento Ansaldo Nucleare nei progetti
EPR internazionali
Supply Chain
30
Survey di aziende, centri di ricerca, università attive a livello nazionale nella ricerca in campo nucleare.
Incontri con rappresentanti italiani nelle organizzazioni internazionali (ad es. SNE-TP1) per definire strategia nazionale da supportare avanti nei forum internazionali
NAZIONALE
Colmare i gapRecupero Know How - R&D Nucleare
Mappatura progetti di ricerca in campo nucleare svolti dalle societàdel gruppo Enel (Enel, Slovenske Elektrarne, Endesa).
Analisi delle esigenze delle diverse società.
Individuazione sinergie e definizione campi per futuro sviluppo comune (ad es. LTO (long term operations, estensione vita utile), quarta generazione).
GRUPPO ENEL
1) SNE-TP: Susteinable Nuclear Energy – Technology Platform2) ENEF: European Nuclear Energy Forum3) IFNEC: International Framework for Nuclear Energy cooperation (ex. GNEP – Global Nuclear Enelgy Partnership)
Partecipazione a organizzazioni e piattaforme internazionali: ENEF2, SNE-TP, IFNEC3, etc.
Attività di lobby all’interno delle organizzazioni per promuovere
iniziative definite a livello nazionale e di Gruppo Enel.