5.3 Panoramica economica del ciclo di vita della centrale nucleare (NPP)

Le centrali nucleari sono progettate e gestite per produrre in modo sicuro e affidabile energia elettrica con profitto. Sono particolarmente adatte al compito di fornire energia di base costante alla rete. Questo è particolarmente importante se l’energia nucleare è solo una parte (per esempio fino a circa il 20-30%) del mix complessivo di produzione di energia di un paese, e sono disponibili fonti alternative di energia che possono essere facilmente regolate per seguire i picchi e i cali della domanda. In alcuni paesi in cui la maggior parte dell’energia elettrica (per esempio circa il 75%) è generata dal nucleare, come in Francia, la produzione delle centrali nucleari deve essere regolata per seguire la domanda, perché c’è meno spazio per la flessibilità. A titolo di paragone, il Regno Unito (con circa il 19% di energia generata dal nucleare), non ha mai progettato, autorizzato o fatto funzionare la prima e la seconda generazione di centrali nucleari per seguire le variazioni della domanda di energia, e quindi il loro ruolo continua ad essere quello di fornire il carico di base alla rete. Le centrali nucleari sono costose da costruire, ma relativamente economiche da gestire; di solito è solo negli ultimi anni della loro vita di progetto originale che si avvicinano all’ammortamento. Pertanto, ha un buon senso commerciale raggiungere prima la vita di progetto di una centrale nucleare e, avendo rispetto per la capacità della centrale in questione di soddisfare le sue condizioni di licenza (aspetti di sicurezza), continuare a operare. La “vita di progetto” di una centrale nucleare può essere considerata un termine relativo, dal momento che è ampiamente basata su valutazioni ingegneristiche solitamente molto conservative delle SSC e su come possano essere mantenuti margini di sicurezza sufficienti per il maggior tempo possibile. Inoltre, ci sono solo pochi elementi in una centrale nucleare che sono veramente determinanti per la vita, cioè i grandi SSC passivi che sono praticamente, tecnicamente o economicamente impossibili da sostituire. Un’attenzione significativa dei programmi OP, AM, ASP e PLiM per contrastare o mitigare il degrado da invecchiamento (AD) (e per mantenere sufficienti margini di sicurezza) è naturalmente posta su questi SSC, perché più a lungo sono mantenuti idonei al servizio, più lunga sarà la vera vita operativa della centrale nucleare. Questo porta a una migliore possibilità di proteggere l’investimento complessivo dell’impianto. Inoltre, gli SSC che possono essere sostituiti come una questione di routine beneficiano anche di OP, monitoraggio o manutenzione standard, poiché possono essere mantenuti in servizio oltre la loro vita nominale di progetto se la loro vera condizione è nota. I costi di sostituzione possono quindi essere rimandati a un momento successivo, o addirittura evitati del tutto. Tuttavia, la sicurezza deve avere la priorità sugli aspetti economici; qualsiasi evento legato alla sicurezza può potenzialmente diventare più costoso del risparmio a breve termine ottenuto ritardando le riparazioni o le sostituzioni degli SSC. Gli sforzi per minimizzare l’AD hanno un costo, ma minimizzare i collaboratori che causano la sostituzione prematura o non necessaria degli SSC rappresenta un costo evitato.

Il costo totale della costruzione e del funzionamento di una centrale nucleare dipende da molti fattori complessi. La qualificazione dell’impatto ambientale, l’ubicazione del sito, le strade di accesso, la costruzione di linee elettriche, l’approvvigionamento dei terreni, la costruzione, la messa in funzione, il funzionamento, il trattamento delle scorie radioattive, lo smaltimento delle scorie radioattive, e infine lo smantellamento, sono solo alcuni. Altri fattori di costo, oltre ad assicurare abbastanza personale qualificato per tutti gli aspetti dell’operazione, includono il carburante, i diritti di licenza, le spese aggiuntive associate alle riparazioni e alle sostituzioni degli SSC, e i costi operativi inerenti all’impianto (per esempio il costo dei programmi OP, ASP, AM e PLiM). Costi insoliti o imprevisti possono sorgere in qualsiasi momento durante il funzionamento, come la sostituzione dei generatori di vapore (SG) e dei mantelli del nocciolo, e anche la ricottura del contenitore a pressione del reattore (RPV). Non sono solo elementi costosi di per sé, ma la loro sostituzione comporterà anche interruzioni prolungate e quindi una bassa disponibilità dell’impianto e di conseguenza una perdita di vendite di elettricità. Per esempio, la sostituzione degli ER causata da problemi di integrità dei tubi in lega 600 è diventata una necessità per molti vecchi reattori ad acqua pressurizzata (PWR). Questo è un compito importante e costa circa 150 milioni di dollari, a seconda del progetto della centrale nucleare coinvolta. Questi costi di investimento importanti possono essere recuperati solo se la centrale in questione continua a funzionare ed entra nella fase LTO della sua vita. Il rinnovo delle licenze (LR) (ad esempio la pratica statunitense) o il funzionamento continuo con un riesame periodico della sicurezza (PSR) ogni 10 anni (ad esempio la pratica europea) significa che qualsiasi investimento può essere ammortizzato su un periodo di tempo più lungo (ad esempio 20 anni). Il costo tipico di una procedura LR negli Stati Uniti è di circa 10-20 milioni di dollari. Il valore netto attuale della LR, se tutte le centrali nucleari operative negli Stati Uniti funzionano per 60 anni, è di circa 25 miliardi di dollari. Il processo LR negli Stati Uniti richiede fino a 5 anni per essere eseguito, ma l’approccio LR sta diventando più snello man mano che le buone pratiche e l’esperienza vengono continuamente implementate. Si riconosce che la LR è un modo relativamente conveniente per mantenere la fornitura di energia sicura e pulita, e ad aprile 2009 il regolatore statunitense (US-NRC) aveva già ri-licenziato 52 centrali nucleari (circa la metà della flotta statunitense), e alla fine fino a 85 (da 104) centrali nucleari potrebbero beneficiare della LR.