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Il nucleare nel mondo
analisi E PREVISIONI
Necessaria una corretta comunicazione all'opinione pubblica
 Alessandro Clerici
Presidente Onorario WEC Italia - Delegato ANIE per l'Energia
alessandro.clerici@it.abb.com
La situazione energetica mondiale è caratterizzata da un rapporto "riserve/consumi attuali" di circa 200 anni per il carbone e di 60 e 40 anni rispettivamente per il gas e il petrolio. Tuttavia si sta assistendo a un forte rialzo del prezzo del petrolio (che trascina quello del gas) e i consumi cinesi e indiani hanno causato recentemente un notevole aumento anche del prezzo del carbone. Le problematiche ambientali e socio-politiche inducono a considerare nelle strategie energetiche, specie in Europa, tutte le possibili alternative e in tale scenario l'energia nucleare sta ritornando a essere l'oggetto di analisi e dibattiti. Anche in Italia si assiste a prese di posizione, spesso ideologiche, che vedono l'energia nucleare o come un rischio, o come un'opportunità perduta, o come un'opportunità da esaminare, o al limite come una necessità inevitabile. Ho approfondito la situazione a livello internazionale al 19° Congresso Mondiale dell'Energia tenutosi a Sydney dal 5 al 9 settembre 2004, presentando la "2004 Survey of Energy Resources (SER) edita da Elsevier, da me coordinata a livello internazionale per conto del WEC (World Energy Council) nel periodo 2002-2004, e dove l'uranio e l'energia nucleare occupano un importante capitolo. L’evento è stato l’occasione per tenere una serie di colloqui con i finlandesi della TVO (che hanno recentemente ordinato una centrale nucleare), con esponenti della IAEA (International Atomic Energy Agency) e del Nuclear Energy Institute (Stati Uniti) e con vari funzionari di alcune nazioni maggiormente coinvolte nella problematica nucleare (Cina, Russia, Stati Uniti, Francia, ecc.).
Situazione generale
Riporto in sintesi i dati di cui al capitolo "Uranio e nucleare" del volume 2004 SER. L’anno in questione segna il 50° anniversario dell'entrata in servizio della prima centrale nucleare mondiale (Obnik in Russia). A fine 2003 erano in servizio 440 impianti in trentuno nazioni per una totale potenza di circa 360 GW, pari a circa il 10% della globale potenza installata nel mondo. La produzione elettrica da nucleare è stata di 2600 TWh e ha rappresentato il 16% della totale energia elettrica prodotta a livello mondiale pari a 15500 TWh. Occorre notare che per le centrali nucleari 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. La localizzazione dei 360 GW in esercizio è così suddivisa: Europa 172 GW (~48%) - Nord America 110 GW (~30%) - Asia 73 GW (~20%) - Sud America 3 GW (~1%) - Africa 1,8 GW (~0.5%). Sono in costruzione da diversi anni trentadue unità a livello mondiale per un totale di 27 GW, delle quali diciannove unità per 16 GW in Asia (7 in India, 4 in Cina, 3 in Giappone, 2 nella Repubblica di Corea, 2 a Taiwan e 1 nella Repubblica Democratica di Corea). 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 due restanti unità sono in costruzione in Argentina e in Iran. Il Giappone ha visto l'unica centrale nucleare con lavori iniziati nel 2003 e la Finlandia l'unica centrale ordinata.
Situazione nei principali paesi
Delle note su trentasette paesi, riportate nel libro 2004 SER, riassumo quelle relative ai paesi di maggior interesse, con aggiunte basate sui colloqui avuti.
Belgio: il nucleare, con sette 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.
Bulgaria: quattro unità WWER russe da 408 MW ciascuna costruite tra il 1974 e il 1982 e due unità da 953 MW entrate in servizio tra il 1987 e il 1989 hanno fornito nel 2002 il 47% dell'energia elettrica bulgara. Due unità da 408 MW sono state tolte dal servizio nel dicembre 2002 e le altre due lo saranno nel 2006 in accordo alle richieste dell'Unione Europea che ha elargito un prestito di 215 milioni di euro per incrementare la sicurezza delle due unità da 953 MW. Ogni decisione sul futuro del nucleare in Bulgaria «sarà basata su un'analisi dettagliata che riguarderà sia gli aspetti economici sia quelli della sicurezza».
Canada: dei ventidue reattori installati (20 in Ontario, 1 in Quebec e 1 in New Brunswick), otto sono usciti dal servizio nel 2002 per adeguamenti alle regole di sicurezza. Due sono rientrati in esercizio nel 2003 e gli altri 6 rientreranno nel 2007. I quattordici reattori in servizio hanno fornito circa il 12% dell'energia elettrica del Canada. Non vi è nessun piano per nuovi reattori.
Ceca Repubblica: dal 1985 al 2002 sono entrati in servizio sei unità che forniscono il 25% della elettricità totale della nazione. Gli ultimi due reattori a Temelin (WWER) sono stati migliorati con sistemi di controllo occidentali. Il documento di politica energetica del paese prevede un continuo uso del nucleare per almeno vent’anni.
Cina: dal 1991 al 2002 sono entrati in servizio sette centrali per un totale di 5300 MW che forniscono l'1,4% della totale energia elettrica generata. Quattro unità erano in costruzione a fine 2002 per totali 3275 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 percentuale non rilevante per il paese, basato fondamentalmente sul carbone.
Finlandia: dal 1977 all’80 la Finlandia ha realizzato quattro reattori (2 tipo WWER da 488 MW ciascuno e 2 BWR da 840 MW ciascuno) che hanno fornito il 25% dell'elettricità nel 2002. A metà degli anni ‘90 sono iniziati gli studi per una nuova centrale, ordinata a fine dicembre 2003.
Francia: dalla metà degli anni ‘70 la Francia ha realizzato cinquantasei 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, in servizio dal dicembre 1999, segna la fine del primo programma nucleare. Non è stato ancora definito un secondo piano nucleare ma è stato ordinato a fine 2004 un reattore, EPWR da 1600 MW (come il finlandese); sulla base anche della sua esperienza operativa sarà definito il nuovo piano nel 2012-2015.
Germania: diciannove reattori per 21300 MW erano in servizio alla fine del 2002, contribuendo per il 30% alla produzione di energia 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 sarà ridotta a circa 32-35 anni; l'ultimo impianto dovrebbe uscire dal servizio nel 2021.
Giappone: a fine 2002 erano in servizio cinquantadue reattori per 45700 MW (29 BWR e 23 PWR) che hanno fornito il 34% dell'energia elettrica. Il reattore "fast breeder" di Monju (260 MW) non è ancora stato riportato in servizio dopo 8 anni dall'incidente che lo ha fermato. A fine 2003 erano in costruzione tre reattori per totali 3800 MW e previste altre dieci unità in servizio nel 2015.
India: a fine 2002 erano in servizio quattordici reattori per totali 2500 MW che hanno fornito il 3,7% dell'energia del paese. Sette reattori sono in costruzione per totali 3400 MW. L'India ha grosse riserve di torio e prevede per fine 2004 l'inizio della costruzione di un Advanced Heavy Water Reactor da 300 MW.
Inghilterra: trentuno reattori in servizio a fine 2002 per totali 12500 MW hanno prodotto il 22% dell'energia elettrica. L'"Energy White Paper" del 2003 stabilisce che il nucleare è una importante sorgente di elettricità, priva di emissioni di CO2, «…tuttavia la non economicità attuale rende il nucleare una opzione non attraente per una nuova generazione ad emissione zero di CO2 essendoci anche importanti problemi da risolvere relativamente alle scorie. …Prima di ogni decisione di costruire nuove centrali nucleari, ci vorrà un'ampia consultazione popolare e la pubblicazione di un nuovo white paper…».
Lituania: le due unità di Ingalina entrate in servizio nel 1983 e 1987 hanno avuto dopo Chernobyl un declassamento a 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 definendo la realizzazione di un nuovo moderno reattore.
Romania: il reattore di Cernovoda (Candu) entrato in servizio nel 1996 ha fornito nel 2002 il 10% dell'energia rumena; un secondo gruppo in costruzione entrerà in servizio nel 2006. Il programma nazionale prevede la realizzazione di altri due reattori, non essendoci particolari opposizioni.
Russia: i trenta reattori per totali 20800 MW hanno fornito il 16% dell'energia elettrica russa nel 2002. Tre reattori per totali 2800 MW sono in costruzione. Nel 2003 il governo russo ha espresso l'intenzione di raddoppiare la produzione di energia nucleare entro quindici anni. La Russia sta studiando la realizzazione di centrali "flottanti" fino a circa 70 MW ciascuna.
Slovacchia: sei reattori per totali 2460 MW, entrati in servizio dal 1978 al 2000, hanno fornito nell’anno 2002 il 55% dell'energia elettrica slovacca. Due unità per totali 820 MW sono in costruzione, con completamento non ben definito.
Slovenia: la produzione del reattore PWR da 650 MW di Krsko in servizio dal 1981 è suddivisa al 50% tra Croazia e Slovenia. Nel 2002 ha fornito il 38% dell'elettricità slovena.
Spagna: nove reattori (2 BWR e 7 PWR) in servizio per totali 7600 MW, nel 2002 hanno fornito il 26% dell'elettricità spagnola. Un programma di upgrading ha incrementato la globale potenza di 465 MW. Non è prevista la costruzione di nuove centrali, ma l'estensione della vita di quelle in servizio per diversi anni fino a quando saranno "sicure, economiche e affidabili".
Stati Uniti: i centoquattro reattori in funzione a fine 2002 per totali 98550 MW hanno fornito il 20% dell'energia elettrica. Gli ultimi due reattori sono entrati in servizio nel 1993 e nel 1996 e non ci sono reattori in costruzione. Nel 2003, il Segretario di Stato Abraham ha espresso il supporto dell'Amministrazione allo «…sviluppo del nucleare come principale componente di una politica energetica» e ha incoraggiato le società elettriche a iniziare la costruzione di «…almeno un nuovo reattore che sia in servizio nel 2010…». Da colloqui in Sydney, vista la pratica impossibilità che privati investitori realizzino centrali nucleari, si sta pensando ad un incentivo sul kWh prodotto di circa 1,8 cUS$. Ad oggi, l'enfasi è posta sull'estensione per venti anni della licenza a operare le centrali esistenti. Sono già state accordate diciannove licenze dalla NRC (Nuclear Regulatory Commission).
Svezia: dal 1971 al 1985, dodici reattori (9 BWR e 3 PWR) sono entrati in servizio. A fine 2002 gli undici reattori ancora in servizio (9400 MW) hanno fornito il 44% dell'energia elettrica svedese. Il piano di graduale chiusura fino al 2010, definito dal governo nel 1997, ha visto fino a ora il fuori servizio di un reattore da 600 MW. La data del 2010 è stata rimossa.
Svizzera: i cinque reattori (3 PWR e 2 BWR) in servizio per 3100 MW hanno prodotto nel 2002 il 40% dell'energia elettrica nazionale. Il referendum del 2003 ha respinto la chiusura del nucleare. Non sono in discussione nuove centrali; le attuali sono previste in servizio almeno fino al 2015.
Ucraina: alla fine del 2002 erano in servizio tredici reattori per 11205 MW in quattro siti; hanno prodotto il 46% dell'energia elettrica ucraina. La Comunità Europea ha elargito un prestito all'Ucraina al fine di finanziare il completamento di due reattori da 950 MW per compensare la perdita di produzione legata alle quattro unità di Chernobyl (una distrutta nell'incidente del 1986 e tre chiuse nel 1991, 1996 e 2000 rispettivamente) due reattori WWER sono in fase avanzata di costruzione.
Ungheria: quattro reattori WWER per totali 1770 MW, entrati in servizio dal 1983 al 1987, forniscono circa il 40% dell'elettricità ungherese. Esiste un piano di estensione della vita per altri venti anni e di incremento di capacità nucleare.
Il caso Finlandia
A metà degli anni ’90, la Finlandia ha iniziato 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%) e il rischio di mancanza di energia idroelettrica nel Nord Pool durante anni di siccità. Nel 1997, l'"Energy Strategy Report" emesso dal Governo e 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. È importante che know-how e skill del settore siano acquisiti dalla Finlandia…». Nel 1998, la società Teollisuuden Voima Oy (TVO), proprietaria di due reattori BWR da 840 MW 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 di 6 alternative. Gli studi terminati nel novembre 2000, hanno 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 e utilizzato e anche per lo stoccaggio finale delle scorie. A seguito di una serie di audizioni pubbliche, a gennaio 2002 il Governo ha concesso la DIP e nel maggio successivo il Parlamento ha ratificato la decisione del governo con 107 voti a favore e 92 contrari. Nella stessa procedura è stato approvato che la nuova centrale potesse avvalersi dell'impianto di Posiva per lo stoccaggio dello "spent fuel". 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 dell’anno successivo. Nell'ottobre 2003 è stata effettuata la scelta definitiva del sito di Olkiluoto e nel dicembre la scelta del consorzio Framatome ANP (ora AREVA). La potenza elettrica del reattore è 1600 MW e 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 funzionamento commerciale è previsto per il 2009. Le principali argomentazioni avanzate per la scelta 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 (che è circa il 6%);
- sicuri, stabili e prevedibili costi di produzione.
I confronti economici ricalcolati da TVO ad aprile 2004, sono riportati in tabella. Sono stati considerati: base-load di 8000 ore/annuo (escluso eolico per 2200), un tasso reale di sconto del 5%, emission trade a 20 euro/t CO2. Occorre notare che il prezzo medio di mercato del Nord Pool per acquisto di una produzione equivalente era ad aprile 2004 di 35,3 euro/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 dalle centrali nucleari finlandesi. Stoccaggi provvisori sono già predisposti in due siti.
L'uranio
La competitività del nucleare è basata sui bassi costi del combustibile e sulla disponibilità dello stesso. Sull'argomento occorrerebbe una lunga dissertazione come riportata nella "2004 Survey of Energy Resources" del WEC. Vale la pena di notare che 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 e Australia e il 40% suddiviso tra Kazakistan, Namibia, Niger, Uzbekistan, Russia. La produzione del 2003 (35000 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, creando un grado di incertezza e volatilità su future forniture e prezzi dell'uranio.
Conclusioni
I combustibili fossili continueranno a dominare la scena nei prossimi vent’anni. 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. Gli aspetti ambientali con le relative regole e l'accettazione di strutture energetiche da parte delle popolazioni giocheranno un ruolo fondamentale per uno sviluppo sostenibile e per le quote di mercato delle singole materie prime energetiche e dei vettori energetici. Un'appropriata campagna di corretta comunicazione all'opinione pubblica deve essere intrapresa. Lo sviluppo del nucleare a oggi sembra condizionato più da un fattore economico e dal problema delle scorie e dal decommissioning delle centrali che dalle problematiche di sicurezza dei reattori. Chiaramente in mercati liberalizzati e 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. Con i ritorni sempre più a breve degli investimenti, spinti da un mercato finanziario sempre più speculativo, i mercati energetici liberalizzati saranno capaci di "autoregolarsi" e permettere uno sviluppo sostenibile senza forti interventi regolatori o senza sussidi? In tale ottica si colloca il problema del nucleare a medio/lungo termine in una nazione come l'Italia non dotata di materie prime energetiche, con alti costi per l'energia elettrica (e quindi bisognosa di una strategia di sicurezza delle forniture energetiche e di loro bassi costi) e inoltre particolarmente condizionata da opposizioni locali. Occorre un approccio serio, pragmatico ed incisivo che affronti quattro fondamentali tematiche. Come? (legislazione, enti autorizzanti/controllanti, opinione pubblica). Quanto? (per un’eventuale riduzione dei costi della bolletta energetica il nucleare dovrebbe avere una sensibile quota nel mix energetico). Quando? (non si può illudere il mercato e l'opinione pubblica che il nucleare risolva da domani tutti i problemi). È compatibile con il libero mercato attuale una strategia energetica nazionale che imponesse il nucleare?
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