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Conferenza AEIT1

Le risorse energetiche mondiali, il nucleare

l’ItaliaAlessandro Clerici

Conferenza AEIT2

Hardcopy with CD

Available from Elsevier

Member Benefit:A 30% discount is available to WEC members.

Link to the relevant page on the WEC website

http://www.worldenergy.org/wec-geis/publications/default/launches/ser04/ser04.asp?mode=print&x=5&y=19

This appears on the WEC websiteSurvey of Energy Resources 2004

World Energy Council, London, 2004



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Sommario

1. Il World Energy Council (WEC)2. Le risorse energetiche mondiali3. Il nucleare ed il caso Finlandia4. Il caso Italia5. Scenario futuro e conclusioni

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1. IL WORLD ENERGY COUNCIL (WEC)

• Il Consiglio Mondiale dell’Energia o World Energy Council(WEC) è la più importante organizzazione internazionale in campo energetico, con un ambito di attività che copre tutte le fonti di energia e con Comitati Nazionali in quasi cento paesi

• Il WEC è un’organizzazione non-governativa senza scopo di lucro, accreditata presso l’ONU ed ha come missione quella di promuovere lo sviluppo economico e l’uso pacifico delle risorse energetiche a vantaggio della popolazione mondiale nel suo insieme

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• Le origini del WEC risalgono agli anni ’20 con l’organizzazione dei Congressi Mondiali dell’Energia che si svolgono ogni tre anni.

• L’ultimo Congresso Mondiale si è svolto a Sydney dal 5 al 9 Settembre 2004 ed il prossimo si svolgerà a Romanel 2007

1. IL WORLD ENERGY COUNCIL (WEC) (continua)

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• Ogni tre anni il WEC pubblica la “Surveyof Energy Resources”

• La prima edizione è stata pubblicata nel 1934

• L’ultima è stata da me coordinata nel periodo 2002-2004 e presentata a Sydney in occasione del 19° Congresso Mondiale dell’Energia


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• Il volume “2004 Survey of Energy Resources”presenta una serie di capitoli, ciascuno dei quali dedicato ad ogni risorsa. Ogni capitolo comprende una relazione di un esperto mondiale del settore, seguita da definizioni, tabelle e note per le diverse nazioni con i dati relativi a risorse, riserve, produzione e consumi


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Le risorse analizzate sono:• Carbone (incluse ligniti)• Petrolio• Oil shale• Bitume• Gas naturale• Uranio e nucleare• Torba • Legno• Biomasse diverse dal legno

2. LE RISORSE ENERGETICHE MONDIALI

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• Energia solare• Energia geotermica• Energia eolica• Energia marina suddivisa in:

– Energia dalle maree– Energia dalle onde– Conversione dell’energia termica degli oceani (OTEC)

2. LE RISORSE ENERGETICHE MONDIALI (continua)

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• Sono state prese in considerazione 7 regioni geografiche: Nord America (NA), Sud America (SA), Europa con inclusa anche la Siberia (EU), Africa (AF), Medio Oriente (MO), Asia (AS) e Oceania (OC)


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Survey of Energy Resources 2004Coal

North America

South America

Europe

AfricaMiddle East

Asia

Oceania

RESERVES909 Gt

PRODUCTION4.8 Gt/year

CONSUMPTION4.8 Gt/year

50

255

20

258

247

0.4

79

Conferenza AEIT12

A livello globale si può notare che:• Il rapporto riserve/produzione attuale è vicino ai 200 anni• Nord America, Europa ed Asia hanno riserve molto simili

tra loro e pari ciascuna a circa il 28% delle totali riserve mondiali

• Produzioni e consumi nelle varie aree sono quasi bilanciati con l’esclusione dell’Australia che, con l’esportazione del 50% circa della sua produzione, risulta il più grande esportatore mondiale di carbone


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• L’Asia, (alla quale la Cina contribuisce con oltre il 60%) è di gran lunga il più grande produttore e consumatore di carbone con tassi di crescita impressionanti e che sono la causa dell’attuale pratico raddoppio del prezzo del carbone in un anno e del notevole incremento dei prezzi di trasporto verso l’Europa.


Conferenza AEIT14

Survey of Energy Resources 2004Oil

North America

South America

Europe

AfricaMiddle East

Asia

Oceania

RESERVES148 Gt

PRODUCTION3.5 Gt/year

CONSUMPTION3.5 Gt/year

R/P RATIO41.2 years

34

11

42

15 91

19

9

Conferenza AEIT15

Survey of Energy Resources 2004Natural Gas

North America

South America

Europe

AfricaMiddle East

Asia

Oceania

RESERVES171 tcm

PRODUCTION2.6 tcm/year

CONSUMPTION2.6 tcm/year

R/P RATIO59.8 years

70

9

57

56

>100 40

29

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• Sebbene a livello mondiale il rapporto riserve/consumi attuali sia di circa 40 anni per il petrolio e di circa 60 anni per il gas, appare chiaro come il rapporto stesso sia notevolmente diverso per le differenti aree geografiche data la grande dipendenza mondiale dalle esportazioni del Medio Oriente ed i bassi consumi di Africa e Medio Oriente rispetto alla loro produzione.


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• Particolarmente critica appare la situazione del Nord America e dell’Asia. A livello globale la situazione Europea sembra meno critica per il fatto che la Siberia (Russia) è considerata Europa; un’analisi dettagliata rivela in realtà una serie di problematiche ben diverse tra Russia, Mare del Nord e Centro-Sud Europa.

• A livello globale la differente dislocazione dei giacimenti di petrolio e gas, rispetto alle aree di consumo, è la causa principale dei ben noti problemi socio-economico-politiciche affliggono l’umanità.


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Hydropower: Usage/Potential (2002)

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• Relativamente al settore idroelettrico, le grosse centrali costruite nel passato o in fase di completamento (3 Gole in Cina) sono e saranno di gran lunga a breve-medio termine il maggior contribuente nel campo delle fonti rinnovabili.

• La totale potenza idroelettrica installata è di 750 GW (contro la globale potenza installata di 3.700 GW), con una produzione annua di 2.600 TWh, che rappresenta il 16% della totale energia elettrica prodotta a livello mondiale dalle diverse fonti, pari a 15.500 TWh.


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• La totale capacità tecnicamente utilizzabile è pari a circa 16.000 TWhed è quindi utilizzata a livello globale per il 16%

• Occorre tuttavia notare la crescente opposizione ambientale allarealizzazione di possibili grosse centrali idroelettriche e/o le difficoltàpolitico/finanziarie a sviluppare progetti “capital intensive” (es. Inga nella Repubblica del Congo) in aree a basso consumo che necessitano poi lunghe linee di trasmissione che attraversano vari paesi peralimentare lontane aree di rilevante consumo.


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• Per quanto riguarda l’uranio e l’energia nucleare, il 2004 segna il 50° anniversario dell’entrata in servizio della prima centrale nucleare mondiale (Obnik in Russia) e la fornitura di energia elettrica ad una rete.

• Attualmente sono in servizio 440 impianti in 31 nazioniper una totale potenza di circa 360 GW con una produzione annuale di 2600 TWh e con una disponibilità globale che èpassata dal 74% del 1991 all’84% del 2002.


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• Le riserve di uranio accertate ed economicamente sfruttabili per meno di 80 $/kgU sono 2.5 Mt e sono concentrate in sette nazioni . Il 50% delle riserve sono in Canada ed Australia ed il 40% suddiviso tra Kazakistan, Namibia, Niger, Uzbekistan, Russia.

• La produzione del 2003 (35 000 t) copre il 50% circa dei consumi, avendo le “forniture secondarie”(smantellamento di arsenali militari, di flotte nucleari ecc.) modificato il mercato e bloccato gli investimenti in ricerche e sfruttamento dei giacimenti


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• Relativamente all’energia geotermica, la totale produzione elettrica e gli usi termici nel 2002 sono di 51 TWh e 41 TWhrispettivamente. La totale potenza elettrica installata a fine 2002 era di 8200 MW con gli Stati Uniti in testa (25%) seguiti da Filippine, Messico, Italia, Indonesia e Giappone per una somma pari al 65%.

• Il potenziale geotermico mondiale per produzione di energia elettrica è stimato da 35000 a 73000 MW (tra l’1% ed il 2% della totale potenza da ogni tipo di fonte primaria oggi installata nel mondo).


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• Per quanto riguarda l’eolico, nei cinque anni dal 1997 al 2002 è risultato essere la fonte energetica che ha avuto il massimo sviluppo (superiore al 30% per anno).

• A fine 2002 la totale potenza installata nel mondo era di 32000 MW (72% in Europa) con 12.000 MW in Germania, 5000 MW in Spagna e Stati Uniti e circa 3000 MW in Danimarca.

• Il “potenziale” annuo disponibile è 1,5 volte i totali consumi attuali di energia primaria.

• Variabilità nel tempo dell’effettiva potenza disponibile legata al vento, le principali aree ventose sono scarsamente popolate (i.e. Patagonia) e l’incremento delle opposizioni ambientali


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• Gli sviluppi off-shore e di generatori per potenze fino a circa 5 MW promettenti e rappresentano la nuova frontiera.

• La Danimarca, che nella regione occidentale ha il 20% dell’energia elettrica dal vento, è l’attuale leader per l’off-shore con circa 400 MW.

• I principali sviluppi offshore a breve sono nei mari attorno all’Inghilterra (previsti per 8500 MW, dei quali 1200 giàautorizzati).

• L’eolico è risultato e risulta essere la più promettente delle “nuove fonti rinnovabili”, unitamente alle biomasse.


Conferenza AEIT26

• Relativamente all’energia solare, la totale radiazione annua che raggiunge la terra e la sua atmosfera è di oltre 6000 volte i consumi totali di energia primaria da parte dell’umanità.

• A fine 2002 la totale potenza installata di impianti fotovoltaici nel mondo era pari a circa 1500 MW in 50 paesi, con 400 MW realizzati nell’ultimo anno.


Conferenza AEIT27

1. Giappone 640 MW 6. Olanda 26 MW

2. Germania 300 MW 7. Italia 22 MW

3. India 64 MW 8. Spagna 21 MW

4. Cina 43 MW 9. Svizzera 20 MW

5. Australia 40 MW 10. Francia 18 MW

I primi dieci paesi sono:

•Per quanto riguarda la produzione termica, questa è risultata pari a 23 TWh dai circa 100 milioni di m2 di collettori.


Conferenza AEIT28

• Con particolare riferimento al fotovoltaico, le possibili ridotte ore di utilizzo, i costi elevati e l’attuale bassa efficienza della trasformazione (circa il 15%) necessitano di incentivi per l’applicazione e gli sviluppi.

• Altre possibili tipologie di impianti per la trasformazione in energia elettrica dell’energia solare sono in fase di sviluppo.


Conferenza AEIT29

Per quanto riguarda l’energia marina si può notare:• dalle maree ci sono molti siti tecnicamente utilizzabili, ma non lo

sono ancora a livello economico. La totale potenza producibile dai quattro siti più promettenti ammonterebbe a circa 50 TWh all’anno

• dalle onde esiste una pletora di idee e progetti, ma non esistono tecnologie pronte per uno sviluppo industriale. Apprezzabili contributi al sistema energetico sono previsti per la fine del secolo e fino a circa 2000 TWh/anno

• per la conversione di energia termica degli oceani (OTEC), che sfrutta la differenza di temperatura tra l’acqua in superficie e quella a circa 1000 metri di profondità, non esiste ancora un impianto sperimentale. Possibili interessanti sviluppi sono connessi alla produzione di acqua potabile. Alcune ipotesi moltoottimistiche prevedono 10 GW nel 2010, 20 GW nel 2020 e 100 GW nel 2050


Conferenza AEIT30

• Per quanto riguarda l’oil shale, l’80% delle enormi riserve sono negli Stati Uniti. La produzione dal 1981 ad oggi è crollata nel mondo da 47 Mt a 15 Mt (la quasi totalità della produzione è in Estonia, che tuttavia sta uscendo dal mercato).

• Lo shale oil prodotto nel 2002 è stato pari a 0,6 Mtrispetto a 500 miliardi di tonnellate di riserve. Un incremento del mercato potrà verificarsi solo in concomitanza con una diminuzione delle riserve di petrolio ed il perdurare di suoi alti prezzi.


Conferenza AEIT31

• Relativamente al bitume, le principali riserve (60%) sono in Canada ed in altri 20 paesi. La produzione (40 Mt) èrisultata inferiore all’1 per mille delle riserve.

• Per gli olii extra pesanti, le riserve sono fondamentalmente localizzate in Venezuela (95%) e la produzione del 2002 è stata di 30 Mt pari a meno del 4 per mille delle riserve stesse.

• Vale anche per bitumi ed olii extra pesanti quanto accennato per oil shale rispetto al futuro mercato.


Conferenza AEIT32

• Per quanto riguarda l’utilizzo del legno e derivati, occorre notare che nel 2002 ne sono stati utilizzati come combustibile circa 2,5 miliardi di m3, pari a 1770 milioni di tonnellate (equivalenti a 560 MTEP e pari al 5% dei consumi mondiali di energia).

• Oltre il 70% è consumato in Asia e Africa; l’energia dal legno è ancora la fonte dominante per 2 miliardi di persone dei paesi in via di sviluppo.

• Per i paesi africani, escludendo quelli del Nord Africa e del Sud Africa, il legno costituisce dal 60 all’86% delle energie primarie consumate.

• Paesi come il Brasile, Austria, Canada, Finlandia, Germania, Svezia e Stati Uniti hanno adottato politiche energetiche per incrementare l’utilizzo del legno e derivati nel loro “energy mix”.


Conferenza AEIT33

• La torba ha visto nel 2002 una produzione totale di circa 18 Mt, delle quali 16,7 Mt in Europa (Finlandia 7 - Irlanda 2,7 - Russia 2,5 - Bielorussia 2 - Svezia 1).

• In Irlanda 370 MW di centrali sono alimentate a torba. Nel 2003 la Comunità Europea ha approvato una proposta svedese di considerare la torba come “certificata fonte di energia” per impianti di teleriscaldamento alimentati da miscele legno/torba.

• Per la produzione di energia elettrica, date le notevoli emissioni di CO2, la torba sarà sensibilmente penalizzata con l’applicazione del protocollo di Kyoto ed i certificati di emissione.


Conferenza AEIT34

• Le biomasse diverse dal legno ed includenti “agro combustibili” ed i “rifiuti urbani” sono potenzialmente la maggior sorgente di “energia sostenibile”, con un potenziale teorico contributo annuale di circa 3000 EJ, pari a 7 volte gli attuali consumi energetici mondiali.

• Nel periodo 2025-2050, sembrerebbe possibile un potenziale contributo tra i 70 e 450 EJ/anno, che equivale al 15%-110% dei presenti consumi mondiali di energia primaria.

• Il problema di fondo non è la disponibilità delle biomasse, ma il management “sostenibile” di produzione ed uso delle bioenergie.


Conferenza AEIT35

3. IL NUCLEARE

• A fine 2003 erano in servizio 440 impianti in 31 nazioniper una totale potenza di circa 360 GW, pari a circa il 10% della globale potenza installata a livello mondiale.

• La produzione elettrica da nucleare è stata di 2600 TWh ed ha rappresentato nel 2003 il 16% della totale energia elettrica prodotta a livello mondiale dalle diverse fonti, pari a 15 500 TWh.

• La disponibilità globale è passata dal 74% del 1991 all’84% del 2002.

• L’unica connessione di una nuova centrale alla rete nel 2003 è stata in Cina.

Conferenza AEIT36

• La localizzazione dei 360 GW in esercizio è cosìsuddivisa:172 GW Europa (~ 48%)110 GW Nord America (~ 30%)73 GW Asia (~ 20%)3 GW Sud America (~ 1%)

1,8 GW Africa (~ 0.5%)

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT37

• Sono in costruzione da diversi anni 32 unità a livello mondiale per un totale di 27 GW, delle quali 19 unità in Asia (7 in India, 4 in Cina, 3 in Giappone, 2 nella Repubblica di Corea, 2 a Taiwan ed 1 nella Repubblica Democratica di Corea) per un totale di 16 GW.

• In Europa sono in costruzione 11 unità (4 in Ucraina, 3 in Russia, 2 nella Repubblica Slovacca, 1 in Romania, 1 nella Repubblica Ceca) per un totale di 9 GW.

• Le 2 restanti unità sono in costruzione in Argentina e in Iran.

• Il Giappone ha visto l’unica centrale nucleare per la quale sono iniziati i lavori nel 2003.

• Dalle note su 37 paesi riportate nella Survey mi soffermo su Europa ed alcuni altri Paesi.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT38

Belgio:

il nucleare, con 7 reattori per 5760 MW, contribuisce

alla generazione di energia elettrica per il 57%. La legge

belga del 2003 stabilisce la chiusura al quarantesimo

anno di vita delle sette centrali nucleari che dovrebbero

quindi uscire dalla produzione dal 2015 al 2025.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT39

Bulgaria:

4 unità WWER da 408 MW ciascuna sono state costruite a Kozloduy tra il 1974 ed il 1982 e 2 altre unità (ciascuna da 953 MW) sono entrate in servizio rispettivamente nel 1987 e nel 1989.

La totale produzione dei 6 reattori ha fornito nel 2002 il 47% dell’energia elettrica bulgara.

2 unità da 408 MW sono state tolte dal servizio nel Dicembre 2002 e le altre 2 lo saranno nel 2006 in accordo alle richieste dell’Unione Europea.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT40

La Commissione Europea ha elargito un prestito di circa 215 Milioni di Euro alla Bulgaria per modernizzare ed incrementare la sicurezza delle 2 unità da 953 MW.

Nel 1987 è iniziata la costruzione a Belene di un nuovo reattore, ma il progetto è tuttora bloccato.

La Russia ha proposto la costruzione di una nuova centrale nucleare. Ogni decisione sul futuro del nucleare in Bulgaria sarà basata su un’analisi dettagliata che riguarderà sia gli aspetti economici sia quelli della sicurezza

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT41

Canada:

dei 22 reattori installati (20 in Ontario, 1 in Quebec

ed 1 in New Brunswick), 8 sono usciti dal servizio nel2002 per adeguamenti alle regole di sicurezza. Due sonorientrati in esercizio nel 2003 e gli altri 6 rientreranno nel2007.

I 14 reattori in servizio nel 2002 hanno fornito circa il 12% dell’energia elettrica del Canada. Non vi è nessun piano per nuovi reattori.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT42

Ceca Repubblica:

dall’85 al 2002 sono entrati in servizio 6 unità cheforniscono il 25% della elettricità totale dellanazione.

Gli ultimi 2 reattori a Temelin (WWER della Russia)sono stati migliorati con sistemi di controllooccidentali.

Il documento di politica energetica del paeseprevede un continuo uso del nucleare per almeno20 anni.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT43

Cina:

dal 1991 al 2002 sono entrati in servizio 7 centrali per un totale di 5300 MW che forniscono l’1,4% dellatotale energia elettrica generata.

4 unità erano in costruzione a fine 2002 per totali3275 MW.

La Cina prevede per il prossimo decennio un piano nucleare per 36000 MW che però, confrontati con i circa 50000 MW di nuove centrali che entrano in servizio ogni anno, rappresentano una percentualenon rilevante per il paese, basato fondamentalmentesul carbone.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT44

Corea del Sud:

a fine 2002 erano in servizio 18 reattori

(14 PWR e 4 PHWR) per circa 15000 MW totali.

2 reattori sono in costruzione ed altri 8 sono

previsti entrare in servizio dal 2010 al 2015

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT45

Finlandia:

dal 1977 al 1980 la Finlandia ha realizzato 4 reattori(2 tipo WWER da 488 MW ciascuno e 2 BWR da 840

MW ciascuno) che hanno fornito il 25% dell’elettricitàin Finlandia nel 2002.

Alla fine degli anni 90 sono iniziati gli studi per unanuova centrale che è stata ordinata nel dicembre2003.

Per i dettagli rimando al capitolo seguente.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT46

Francia:

dalla metà degli anni 70 la Francia ha realizzato 56 reattori (PWR) per 63000 MW; contribuiscono per circa il 78% alla totale energia prodotta in Francia (la quale esporta circa 60 TWh ogni anno).

Il reattore di Civaux 2, entrato in servizio neldicembre 1999, segna la fine del primo programmanucleare francese.

Non è stato ancora definito un nuovo piano e non èquindi prevista l’entrata in servizio di nuove centralinucleari prima del 2010-2015, salvo un reattoresperimentale EPWR, ordinato a fine 2004.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT47

Germania:

19 reattori per 21300 MW erano in servizio alla fine del 2002, contribuendo per il 30% alla produzione dienergia elettrica.

L’ultimo reattore è stato connesso alla rete nel 1989.

In base all’accordo del 2000 tra Governo Federale e

società elettriche, la vita media dei vari impianti saràridotta a circa 32-35 anni; l’ultimo impiantorealizzato dovrebbe uscire dal servizio nel 2021.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT48

Giappone:

a fine 2002 erano in servizio 52 reattori per 45.700 MW(29 PWR e 23 PWR) che hanno contribuito al 34%dell’energia elettrica prodotta.

Il reattore “fast breeder” sperimentale di Monju (260 MW) non è ancora stato riportato in servizio dopo 8 annidall’incidente che lo ha fermato. A fine 2003 erano in costruzione 3 reattori per totali 3800 MW.

Sono previsti circa 10 unità addizionali in servizio nel2015.

L’inizio della costruzione della centrale di Shimane 3 (1375 MW ABWR) è stata posticipata al 2005 con completamento previsto per il 2011.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT49

India:

a fine 2002 erano in servizio 14 reattori per totali2500 MW che hanno fornito il 3,7% dell’energia del paese.

7 reattori sono in costruzione per totali 3400 MW.

Si prevede per fine 2004 l’inizio della costruzione diun Advanced Heavy Water Reactor (AHWR) da300 MW per l’utilizzo del torio del quale l’India ha grosse riserve.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT50

Inghilterra:

31 reattori erano in servizio a fine 2002 per totali 12500 MW e con un contributo del 22% alla totale energiaelettrica prodotta.

L’ “Energy White Paper” del 2003 stabilisce che ilnucleare è una importante sorgente di elettricità, priva diemissioni di CO2.

“Tuttavia la non economicità attuale rende il nucleare unaopzione non attraente per una nuova generazione ad emissione zero di CO2 essendoci anche importantiproblemi da risolvere relativamente alle scorie…

Prima di ogni decisione di costruire nuove centralinucleari, ci vorrà un’ampia consultazione popolare e la pubblicazione di un nuovo white paper”.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT51

Lituania:

le due unità di Ingalina entrate in servizio nel 1983 e 1987 hanno avuto dopo Chernobyl un declassamentoa 2370 MW globali; nel 2002 hanno fornito l’80% dell’elettricità lituana.

Ingalina 1 e 2 dovrebbero essere chiuse nel 2005 e 2009 rispettivamente.

La Lituania con l’appoggio della EU sta supportando

legalmente, finanziariamente e politicamente la realizzazione di un nuovo reattore con moderne regoledi sicurezza.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT52

Romania:

il reattore di Cernovoda (Candu) entrato in servizio nel1996 ha fornito nel 2002 il 10% dell’energia rumena; ilsecondo gruppo in costruzione è previsto in servizioper il 2006.

Il programma nazionale energetico prevede la realizzazione di altri due reattori, non essendociparticolari opposizioni al nucleare a livello paese.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT53

Russia:

i 30 reattori per totali 20800 MW hanno fornito il 16% dell’energia elettrica russa nel 2002.

3 reattori per totali 2800 MW sono in costruzione.

Nel 2003 il governo russo ha espresso l’intenzione di

raddoppiare la produzione di energia nucleare entro15 anni.

La Russia sta studiando la realizzazione di centrali“flottanti” fino a circa 70 MW.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT54

Slovacchia:

6 reattori per totali 2460 MW sono entrati in serviziodal 1978 al 2000 ed hanno fornito nel 2002 il 55% dell’energia elettrica slovacca.

2 unità per totali 820 MW sono in costruzione, ma non è definito il tempo per il loro completamento.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT55

Slovenia:

la produzione del reattore PWR da 650 MW di Krskoin servizio dal 1981 è suddivisa al 50% tra Croazia eSlovenia.

Nel 2002 ha fornito il 38% dell’elettricità slovena.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT56

Spagna:

9 reattori (2 BWR e 7 PWR) sono in servizio per totali7600 MW; nel 2002 hanno fornito il 26% dell’elettricitàspagnola.

Un programma di upgrading ha portato ad un globaleincremento di potenza pari a 465 MW.

Non è prevista la costruzione di nuove centrali; èprevista l’estensione della vita di quelle in servizioper diversi anni fino a quando saranno “sicure,economiche e affidabili”.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT57

Stati Uniti:

i 104 reattori in funzione a fine 2002 per totali 98.550 MWhanno fornito il 20% dell’energia elettrica degli Stati Uniti.

Dal 1990, solo 2 reattori sono entrati in servizio: Commanche Peak nel 1993 e Watts Bar nel 1996. Non cisono reattori in costruzione anche se sono state emesse trelicenze di costruzione che non sono state però seguitedall’inizio dei lavori.

La NRC (Nuclear Regulatory Commission) regolastrettamente la costruzione, l’esercizio ed ildecommissioning delle centrali, oltre al trasporto ed al trattamento dei materiali nucleari.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT58

Nel 2003, il Segretario di Stato Abraham ha espresso ilsupporto dell’Amministrazione allo “sviluppo del nuclearecome principale componente di una politica energeticanazionale” ed ha incoraggiato le società elettriche ad iniziarela costruzione di “almeno un nuovo reattore che sia in servizio nel 2010”. Due compagnie hanno presentato la richiesta di un “early site permit”, primo passo dellaprocedura.

Da colloqui in Sydney, vista la difficoltà/praticaimpossibilità che privati investitori si accollino la realizzazione di centrali nucleari, si sta pensando ad un incentivo sul kWh prodotto vicino ad 1,8 cUS$.

Ad oggi, l’enfasi è posta sull’estensione per 20 anni dellalicenza ad operare le centrali esistenti. Sono già state accordate 19 licenze dalla NRC.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT59

Svezia:

dal 1971 al 1985 12 reattori (9 BWR e 3 PWR) sono entratiin servizio. A fine 2002 gli 11 reattori ancora in servizio(9400 MW) hanno fornito il 44% dell’energia elettricasvedese.

Il piano di graduale chiusura fino al 2010, definito dalgoverno nel 1997, ha visto fino ad ora il fuori servizio di unreattore da 600 MW. La data del 2010 è stata rimossasenza indicarne una nuova. Da vari colloquiemergerebbe che nessun reattore sarebbe messo fuoriservizio prima del 2015, salvo 1 unità da 600 MW.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT60

Svizzera:

i 5 reattori (3 PWR e 2 BWR) in servizio per 3100 MWhanno prodotto nel 2002 il 40% dell’energia elettricanazionale.

Il referendum del 2003 ha respinto la chiusura delnucleare.

Non sono in discussione nuove centrali; le attualisono previste in servizio almeno fino al 2015.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT61

Ucraina:

alla fine del 2002 erano in servizio 13 reattori per 11205 MW in 4 siti; hanno prodotto il 46% dell’energiaelettrica ucraina.

La Comunità Europea ha elargito un prestitoall’Ucraina per finanziare il completamento di 2 reattorida 950 MW per compensare la perdita di produzionelegata alle 4 unità di Chernobyl (1 distruttanell’incidente del 1986 e 3 chiuse nel 1991, 1996 e 2000 rispettivamente).

2 reattori WWER sono in fase avanzata dicostruzione.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT62

Ungheria:

4 reattori WWER per totali 1770 MW sono entrati in servizio dal 1983 al 1987 e forniscono circa il 40%dell’elettricità ungherese.

Esiste un piano di estensione della vita per altri 20 anni e di incremento di capacità nucleare.

3. IL NUCLEARE

Conferenza AEIT63

• Nel Dicembre 2003 è stata ordinata dalla Finlandia una centrale nucleare da 1600 MW (European PressurizedWater Reactor).

• A metà degli anni 1990,la Finlandia ha iniziato, infatti, a ridefinire la propria strategia nel settore elettrico, tenendo in conto gli alti consumi pro capite (circa 17000 kWh), il notevole carico industriale con industrie altamente energivore, il previsto incremento nei consumi a medio-lungo termine (1,5-1%) ed il rischio di mancanza di energia idroelettrica nel Nord Pool durante anni di siccità.

3. IL NUCLEARE - IL CASO FINLANDIA

Conferenza AEIT64

• Nel 1997, l’”Energy Strategy Report” emesso dal Governo ed accettato nello stesso anno dal Parlamento conteneva la seguente affermazione; “devono essere messi in atto tutti i preparativi necessari all’opzione di costruire una nuova centrale nucleare. E’ importante che know-how e skill del settore siano acquisiti dalla Finlandia”.

• Nel 1998, la società Teollisuuden Voima Oy (TVO), proprietaria dei 2 reattori BWR da 840 MW ciascuno a Olkiluoto ha iniziato una serie di studi di fattibilità e di VIA relativi al possibile sito, ai criteri di progetto, alla valutazione dei costi comparati ad altre alternative. 3 tipi di reattori BWR e 3 PWR sono stati considerati negli studi della TVO.

3. IL NUCLEARE - IL CASO FINLANDIA (continua)

Conferenza AEIT65

• In parallelo, l’altra società finlandese Fortum Power and Heat Oy(FTH), proprietaria degli altri 2 reattori PWR da 488 MW ciascuno sitia Loviisa, ha iniziato una serie di studi similari per una possibile installazione di una terza unità a Loviisa.

• Agli inizi del 2000, la FPH e la TVO hanno raggiunto l’accordo che la TVO sarebbe stata l’unico responsabile per la realizzazione e gestione della possibile centrale nucleare.

• Un nuovo studio TVO, terminato nel novembre 2000, ha dato risultati positivi per sottoporre al Governo finlandese una richiesta per una “decisione di principio” (DIP, secondo gradino dopo il VIA in Finlandia) “per una centrale BWR o PWR con potenza tra 1000 e 1600 MW”. Nella richiesta venivano descritte le facilities necessarie allo stoccaggio di combustibile nucleare nuovo ed utilizzato ed anche per lo stoccaggio finale delle scorie.


Conferenza AEIT66

• A seguito di una serie di audizioni pubbliche, a gennaio 2002 il Governo ha concesso la DIP e nel maggio 2002 il Parlamento ha ratificato la decisione del governo con 107 voti a favore e 92 contrari. Nella stessa procedura èstato approvato che la nuova centrale potesse avvalersi dell’impianto di Posiva per lo stoccaggio dello “spentfuel”.

• A seguito di quanto sopra la TVO ha definito le specifiche di gara che sono state emesse nel settembre 2002 con presentazione delle offerte entro marzo 2003.


Conferenza AEIT67

• Nell’ottobre 2003 è stata effettuata la scelta definitivadel sito di Oikiluoto e nel dicembre 2003 la scelta del consorzio Framatome ANP (ora AREVA) e Siemenscome fornitore.

• Il progetto dell’isola nucleare è basato sul design N4 francese e sul design tedesco Konvoi; l’isola turbina èdesign Siemens. La potenza elettrica del reattore è 1600 MW ed il prezzo è di circa 3 miliardi di Euro.

• Nel gennaio 2004 è stato richiesto al governo il “permesso alla costruzione”, con partenza prevista per la primavera 2005; l’inizio del funzionamentocommerciale è previsto per il 2009.


Conferenza AEIT68

Le principali argomentazioni avanzate per la scelta finale della centrale nucleare sono state:– la copertura di parte dell’incremento del carico e la

sostituzione di vecchie centrali meno efficienti– l’adempimento degli impegni di Kyoto presi dal

governo– la riduzione della dipendenza dall’import di elettricità

(da notare che è circa il 6%)– sicuri, stabili e prevedibili costi di produzione


Conferenza AEIT69

• Per i confronti economici con altre alternative per base-load di 8000 ore/anno, come ricalcolati ad aprile 2004, sono stati considerati:- un tasso reale di sconto del 5%- emission trade a 20 €/t CO2

• Per l’eolico sono state considerate 2200 ore/anno


Conferenza AEIT70

in €/MWh

nucleare carbone ciclo combinato

legno eolico

capital cost 13,8 7,6 5,3 13 40,1

O & M 7,2 7,4 3,5 8,2 10,0

fuel 2,7 17,9 22,4 25,6 -

emission trade - 16,2 7,0 - -

totale 23,7 49,1 38,2 46,8 50,1

Tabella 1

Costi di produzione valutati in Finlandia ad Aprile 2004 per diverse alternative


Conferenza AEIT71

• Occorre notare che il prezzo medio di mercato del Nord Pool per acquisto di una produzione equivalente era ad aprile 2004 di 35,3 €/MWh.

• Per quanto riguarda il trattamento e deposito finale delle scorie, il governo finlandese ha creato un’apposita società(Posiva) che ha l’incarico di portare a compimento la “final disposal” del combustibile nucleare utilizzato da tutte le centrali nucleari finlandesi. Stoccaggi provvisori sono giàpredisposti nei 2 siti di Loviisa e Olkiluoto.


Conferenza AEIT72

4. IL CASO ITALIA

• Nel 2003, l’Italia ha consumato 173 MTEP di energia primaria.

• Circa 320 TWh di energia elettrica sono stati immessi nella rete di trasmissione

• I principali dati sono così riassumibili.

Conferenza AEIT73

Carbone8%

Petrolio47%

Gas35%

Elettricità Primaria6%

Biomasse4%

Fig. 1 Ripartizione per fonti del consumo di energia, 2003

Fonte: Enerdata s.a, World Energy Database

Conferenza AEIT74

0 50 100 150 200

Mtep

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Carbone

Petrolio

Gas

Elettricità Primaria

Biomasse

Fig. 2 Consumo di energia primaria (Mtep)


Conferenza AEIT75

Termoelettrico70%

Rinnovabili2%Idroelettrico

13%

Importazione15%

Fig. 3 Quote dell’offerta di elettricità, 2003


Conferenza AEIT76

0,00 50,00 100,00 150,00 200,00 250,00 300,00 350,00

TWh

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Importazione

Carbone

Gas Naturale

Petrolio

Rinnovabili

Idroelettrico

Altre termiche

Fig. 4 Produzione di elettricità per fonte (TWh)


Conferenza AEIT77

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00

Gmc

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Industria

Trasporti

Agricoltura e usi civili

Usi non energetici

Produzione en. Elettrica

Fig. 5 Consumo di gas naturale per settore (Gmc)


Conferenza AEIT78

N ige ria6%

A ltr i7%

O land a1 1%

A lge ria3 1%

R uss ia25 %

P roduz ion e N a z ion a le

20%

Fig. 6 L’offerta di gas naturale, 2002

Fonte: Unione Petrolifera

Conferenza AEIT79

Produzione domestica

6%

Resto del Mondo - altri

10% Arabia Saudita

9%

Medio Oriente altri

9%Lybia 20%

Iran 10%

Russia 22%

Africa - altri14%

Fig. 7 L’offerta di petrolio, 2002

Fonte: Unione Petrolifera

Conferenza AEIT80

0,00 10,00 20,00 30,00 40,00 50,00 60,00 70,00 80,00 90,00

Mtep

1990

1991

1992

1993

1994

1995

1996

1997

1998

1999

2000

2001

2002

2003

Industria

Trasporti

Agricoltura e usicivili

Usi nonenergetici

Produzione en.Elettrica

Fig. 8 Il consumo di petrolio per settore (Mtep)


Conferenza AEIT81

2002 2030% %

Petrolio 39 37Carbone 26 24Gas 23 28Nucleare 7 5Idro 3 2Altre rinnovabili 2 4

~ 9,5 GTEP ~ 15 GTEP

5. SCENARIO FUTURO E CONCLUSIONIDomanda mondiale di energia primaria (IEA)

Tabella 1

Conferenza AEIT82

5. SCENARIO FUTURO E CONCLUSIONI (continua)

2002 2030% %

Carbone 39 37Gas 17 32Idro 17 13,5Nucleare 16 8,5Petrolio 9 4Altre rinnovabili 2 5

15 500 TWh 31 000 TWh

Produzione mondiale di energia elettrica (IEA)Tabella 2

Conferenza AEIT83

• Dalla “2004 Survey of energy resources” del WEC si può notare che a livello globale non esiste scarsità di energie primarie. I combustibili fossili, i.e. carbone, gas e petrolio, hanno un rapporto risorse/produzione di 200, 60 e 40 anni rispettivamente e continueranno a dominare la scena nel prossimo futuro.

• Per una efficiente transizione verso uno “sviluppo sostenibile”, nessuna fonte di energia deve però essere “idolatrata” o “demonizzata”, come è emerso dal recente Congresso Mondiale dell’Energia a Sydney.


Conferenza AEIT84

• A causa dell’esplosione tecnico/economica/ambientale dei cicli combinati, occorre notare come il progressivo utilizzo del gas nel settore della produzione di energia elettrica stia portando il gas nei prossimi anni a superare il carbone come seconda fonte di energia primaria.

• Secondo i dati IEA, per il carbone, dati i grossi sviluppi in Cina ed India, la sua quota di utilizzo per la produzione di energia elettrica nel 2030 salirà dall’attuale 66% al 74%. Le regolamentazioni ambientali e gli sviluppi tecnologici saranno cruciali per poter utilizzare il combustibile fossile maggiormente diffuso ed abbondante.


Conferenza AEIT85

• Il petrolio continuerà a diminuire come combustibile per la produzione di energia elettrica e la percentuale del suo utilizzo nel campo trasporti (ora 56%) salirà al 64% nel 2030, secondo i dati IEA.

• Lo sviluppo del nucleare ad oggi sembra condizionato piùda un fattore economico e dal problema delle scorie e dal decommissioning delle centrali che dalle problematiche di sicurezza dei reattori.Chiaramente in mercati liberalizzati ed a basso incremento dei consumi, gli investitori privati non sono certo incentivati verso una tecnologia “capital intensive” e con grosse problematiche di “consenso”. Eventuali forti penalizzazioni nelle emissioni di CO2 potranno pesantemente condizionare la situazione a favore del nucleare.


Conferenza AEIT86

• A breve-medio termine l’idroelettrico convenzionale sarà ancora di gran lunga la principale fonte rinnovabile.

• Per quanto riguarda le “nuove fonti rinnovabili”(solare, eolico, geotermico, biomasse), anche se subiranno un drastico aumento, nel 2030 contribuiranno per circa il 5% ai consumi energetici totali; vento e biomasse saranno di gran lunga i maggiori contributori, con una quota di circa il 45% ciascuno.


Conferenza AEIT87

• L’economicità e sicurezza dei sistemi di trasporti energetici (gasdotti, oleodotti, LNG, sistemi elettrici, trasporti via terra e mare) sia su lunghe distanze, sia per la distribuzione assumeranno un ruolo importante nella ripartizione delle quote di mercato delle varie materie prime energetiche e nella soluzione del grave problema mondiale che vede circa due miliardi di persone che non hanno ancora accesso all’elettricità o ad energie commerciali.


Conferenza AEIT88

• La distribuzione disomogenea tra centri di produzione e consumo, specie di gas e petrolio, è un fattore di notevole instabilità che può essere risolto solo a livello geopolitico e con il rafforzamento di sistemi di trasporto affidabili e sicuri.


Conferenza AEIT89

• Gli aspetti ambientali con le relative regole e l’accettazione di strutture energetiche da parte delle popolazioni giocheranno un ruolo strategico e fondamentale per uno sviluppo sostenibile e per le quote di mercato delle singole materie prime energetiche. Un’appropriata campagna di corretta comunicazione all’opinione pubblica deve essere intrapresa.

• Una quantificazione condivisa ed applicata globalmente degli effetti delle strutture energetiche sull’ambiente èl’unica via per una reale valutazione della sostenibilità, ma è difficilmente conseguibile.


Conferenza AEIT90

• Nel settore energetico sono indispensabili grossi investimenti in ricerca e sviluppo nel campo delle nuove tecnologie e delle fonti rinnovabili.

• Anche per alleviare i problemi sociali e politici, legati al fatto che circa due miliardi di persone non fruiscono di risorse energetiche commerciali, sono previsti enormi investimenti, specie nei paesi in via di sviluppo (es. Cina, India, ecc.). Tuttavia, la domanda che ci si pone è: avrà il mercato energetico la capacità di attivare gli investimenti giusti, al posto giusto ed al momento giusto?


Conferenza AEIT91

• I ritorni sempre più a breve degli investimenti, spinti da un mondo finanziario sempre più orientato alla speculazione, condizionano e condizioneranno le politiche energetiche, specie nei paesi aperti alla liberalizzazione dei mercati; tali ritorni sempre più a breve, nella gran parte dei casi, non risultano a favore di uno sviluppo sostenibile.


Conferenza AEIT92

• L’Italia è sempre più dipendente dal punto di vista energetico dalle importazioni. E’ fondamentale la definizione di un mix adeguato delle fonti di energie primarie tenendo in debito conto gli aspetti economici, la sicurezza delle forniture e l’ambiente; sarà il mercato capace di assumersi tale compito?

• Le incertezze, i ritardi ed i cambiamenti di leggi e regole nel nostro paese creano seri problemi agli investitori.

• La pratica impossibilità o i tempi lunghissimi perl’effettiva realizzazione di ogni tipologia di impianto energetico devono essere superati con appropriati approcci verso le comunità locali.


Conferenza AEIT93

• Una “politica industriale” italiana che si avvalga del contributo di una efficiente industria elettromeccanica locale deve essere definita al fine di evitare una de-industrializzazione e scomparsa dell’industria manifatturiera


le risorse energetiche mondiali, il nucleare l’italia aeit 3 sommario 1. il world energy council...

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