Agentes Envolvidos na Construção de uma Usina Nuclear

Ensaio:

Agentes Envolvidos na Construção de uma Usina Nuclear

Leonam dos Santos Guimarães

Resumo

A retomada de Angra 3 e a expansão futura do parque nuclear brasileiro possivelmente serão concretizadas com parceria externa. Para descrever os potenciais modelos de negócio para usinas nucleares, é útil aclarar a terminologia usada, pela  indústria nucleoelétrica.  Apresentam-se, resumidamente, os termos utilizados para descrever   os vários agentes importantes no processo de implantação de uma nova usina nuclear, que são: Proprietário, Arquiteto – Projetista (Architect – Engineer A&E), Construtor, Fornecedor do Sistema Nuclear de Geração de Vapor, Fornecedor do Turbo-Gerador elétrico, Operador, Regulador e Financiador.

Palavras Chave:

Angra 3,  indústria nuclear,   geração de eletricidade , Eletronuclear,  energia nuclear, Central de Angra


1. Introdução

As discussões sobre a retomada de Angra 3 e expansão futura do parque nuclear brasileiro muitas vezes não são muito claras quando se trata da terminologia usada para descrever os potenciais modelos de negócio para usinas nucleares. Tentando preencher esta lacuna, apresentaremos aqui resumidamente os termos utilizados pela indústria nucleoelétrica para descrever os vários agentes importantes no processo de implantação de uma nova usina nuclear, que são:

  • Proprietário
  • Arquiteto – Projetista (Architect – Engineer A&E)
  • Construtor
  • Fornecedor do Sistema Nuclear de Geração de Vapor
  • Fornecedor do Turbo-Gerador elétrico
  • Operador
  • Regulador
  • Financiador

Figura 1: Central Nuclear de Krsko, Eslovênia – 1 única unidade

Esta seria uma usina nuclear (Nuclear Power Plant – NPP ou Nuclear Power Station – NPS), com uma única unidade (no caso Krsko, na Eslovênia, “gêmea” de Angra 1). Em algumas partes do mundo, o termo “bloco de energia” (Power Block) ou simplesmente “bloco” (block) é sinônimo da palavra “unidade”, ou seja, uma combinação de “Sistema Nuclear de Geração de Vapor” (Nuclear Steam Supply System – NSSS ou N3S), do qual um reator nuclear é a fonte de calor, e seu Sistema de Geração Termelétrica, centrado no turbo-gerador (Balance of Plant – BoP). Uma central nuclear é um conjunto de usinas nucleares. No mundo hoje temos centrais de uma a oito unidades (Figuras 1 e 2).

Figura 2: Central Nuclear de Kashiwazaki Kariwa, Japão – 8 unidades.

2. O Triângulo da Construção

Podemos chamar de “triângulo da construção” à tríade de organizações composta pelo proprietário (Owner) da usina nuclear, por seu Arquiteto – Projetista (Architect – Engineer – A&E) e pelo seu Construtor (Constructor).

Proprietário (Owner): Esta parte do triângulo da construção é óbvia, sendo a empresa de serviços públicos (utility) que está comprando a usina nuclear. Esta empresa tem que fornecer o terreno para localização da usina, pagar para tê-la construída, operá-la e conectá-la à rede elétrica nacional. Os proprietários de centrais nucleares podem ser empresas individuais ou grupos de empresas que atuem em conjunto, seja como sócios, seja como empresas separadas e autônomas com propriedade conjunta (em qualquer um dos acordos, distribuem-se os custos). Os proprietários geralmente tomam a decisão de que precisam de mais capacidade de geração, em primeiro lugar, e então realizam estudos para determinar qual a melhor alternativa para obter essa energia nova. Se os estudos mostram que uma usina nuclear é a melhor opção, então um processo é iniciado envolvendo outros agentes.

No caso de Angra 1 e início da construção de Angra 2, o Proprietário foi FURNAS. No caso da conclusão de Angra 2, o Proprietário foi a ELETRONUCLEAR, nascida da fusão da parte nuclear de FURNAS com a NUCLEN, empresa criada dentro da controladora NUCLEBRÁS para exercer o segundo lado do triângulo, o do Arquiteto – Projetista.

Arquiteto – Projetista (Architect – Engineer A&E): Esta é a empresa responsável pelo projeto da usina na sua totalidade. Na maioria dos casos, uma vez que um proprietário tomou a decisão de construir uma usina nuclear, ele contrata um A&E para conduzir o projeto. O A&E pode ou não ajudar o Proprietário na seleção de uma determinada tecnologia nuclear. Uma vez que o Sistema Nuclear de Geração de Vapor (Nuclear Steam Supply System – NSSS ou N3S) e outros detalhes foram especificados, o A&E projeta a usina como um todo. Isto incluirá, inevitavelmente, milhares de páginas de documentação técnica. Essa documentação corresponderá às especificações fornecidas tanto pelo fornecedor do N3S quanto pelo Proprietário para o projeto da usina em particular. O A&E precisa analisar, por exemplo, se um projeto em particular incluiria uma torre de resfriamento, ou seria o caso de usar diretamente um rio ou mesmo o mar. O trabalho do A&E está também associado ao gerenciamento da construção, terceiro lado do triângulo.

No caso de Angra 1, o A&E foi a empresa americana Gibbs & Hill. No caso de Angra 2, o A&E foi a NUCLEN. O gerenciamento da construção ficou ao cargo da NUCON, outra empresa controlada pela NUCLEBRÁS, extinta em 1988. Ambas foram sucedidas pela ELETRONUCLEAR. No caso de Angra 3, o A&E atualmente é a ELETRONUCLEAR.

Construtor: Esta é a empresa que constrói ou supervisiona a construção da usina nuclear. Normalmente, o construtor contrata dezenas de subcontratados para executar os trabalhos de lançamento de concreto, montagem de tubulações, instalação do cabeamento elétrico e de instrumentação e controle, etc. O Construtor constrói de acordo com a documentação técnica fornecida pelo A&E e age com base na paulatina disponibilidade dos componentes necessários para a instalação. Grandes problemas podem ser causados por um construtor que trabalha antes de receber a documentação final de projeto, apenas para verificar, depois que os desenhos finais chegam, que parte do trabalho foi feito de forma não conforme. Isso leva a ter que desfazer e refazer o trabalho. Em outras vezes, o próprio trabalho em si pode ter sido feito de forma errônea e isso ser identificado pelo controle de qualidade, o que leva também a desfazer e refazer o trabalho. Naturalmente, a entrega tardia de desenhos e especificações do A&E também levará a um atraso significativo.

No caso de Angra 2, e também de Angra 3, a ELETRONUCLEAR também desempenha o papel de Construtor, pois as obras civis e a montagem eletromecânica são contratadas em separado. 

3. Outros agentes importantes

Fornecedor do N3S: Esse em geral é o mais conhecido: Westinghouse – Toshiba, Framatome (ex-AREVA), GE – Hitachi, Rosatom, Mitsubishi, ATMEA, CNNC, etc. É a empresa que realmente projeta e fabrica o próprio reator nuclear e od demais componentes do Sistema Nuclear de Geração de Vapor – N3S a ele ligados. O N3S é montado dentro do edifício de contenção e tem muitas interfaces com o restante da usina. As duas interfaces mais importantes são o vapor que ele envia através de tubulações, que é utilizado para acionamento do turbo-gerador, e a água condensada que volta para o N3S para ser novamente transformada em vapor. Por mais importante que seja o N3S, seu fornecedor não é a entidade que define o projeto geral da usina, pois isso é da responsabilidade do A&E e do proprietário. Ao longo do tempo, tem havido uma tendência crescente para padronizar e multiplicar usinas de um local para o outro. Esta é a norma hoje em dia, de modo que é apropriado falar sobre um projeto particular em termos do próprio projeto do reator. No entanto, nos “velhos tempos”, o discurso geral não era de que uma usina fosse uma “Usina Westinghouse”, mas sim uma “Usina Bechtel” ou uma “Usina Stone & Webster”, para citar exemplos americanos, porque estas empresas de A&E definiam o projeto geral da usina em que um N3S e muitos outros componentes a ele integrados.

Em Angra 1 o fornecedor do N3S foi a Westinghouse. Em Angra 2 foi a Siemens – KWU. Em Angra 3 é a FRAMATOME (ex-AREVA), que adquiriu a Siemens – KWU.

Fornecedor do Turbo-Gerador: Poucos fornecedores no mundo são capazes de fabricar os turbo-geradores de grande porte associados às usinas nucleares, com potência superior a 1.000 MW. É uma lista curta, que inclui Alston, Mitsubishi, Siemens, GE, além de empresas russas e chinesas. Como cada equipamento deste tipo é feito sob encomenda, é possível combinar-se diferentes fornecedores de turbo-geradores com diferentes fornecedores de N3S.

O fornecedor do turbo-gerador de Angra 1 foi a Westinghouse e o de Angra 2 foi a Siemens. O turbo-gerador de Angra 3 também é Siemens.

Operador: Em geral, o Proprietário se confunde com o Operador. Entretanto, existem modelos modernos em que esses dois atores podem ser distintos. Por exemplo, na Espanha, as grandes empresas de geração elétrica, IBERDROLA e ENDESA, criaram empresas exclusivamente para operação de suas usinas nucleares com as quais mantêm contratos de gestão associados a transferências orçamentárias (caso da ANAV, que opera três usinas: Ascó 1 e 2 e Vandellós 2). Neste caso, o Operador tem a obrigação de entregar toda eletricidade gerada ao Proprietário, que se incumbe de sua comercialização. O Operador é uma empresa que não gera lucro e funciona com base num orçamento transferido pelo Proprietário. Note-se ainda que o Operador é o requerente das licenças nuclear e ambiental da usina, sendo responsável pela segurança operacional da mesma.

Regulador: O regulador é o órgão oficial de uma nação encarregado de garantir a segurança das usinas nucleares. Muitas palavras foram escritas sobre os reguladores, mas para o propósito desta discussão apenas diremos que as inspeções do regulador no projeto e construção de uma usina nuclear são frequentes e que ele tem autoridade para interromper os trabalhos e impor mudanças no projeto e construção. Alterações na regulamentação técnica enquanto uma usina está em construção podem contribuir com um atraso significativo, se o regulador exigir mudanças em trabalhos já concluídos.

Financiador: Obviamente, para que os agentes envolvidos na construção da usina executem as tarefas sob sua responsabilidade torna-se necessário um financiamento. Normalmente, o tomador desse financiamento é o Proprietário, que também aporta uma parcela de recursos como equity. O pagamento do serviço da dívida e da amortização do principal financiado como debt é feito com parte da receita auferida com a venda de energia, cujo preço deverá ser compatível com essa obrigação, a qual se adiciona aos custos operacionais propriamente ditos. No arranjo convencional, o Proprietário é uma única empresa elétrica (utility), que obtem o financiamento junto a instituições de crédito. Como a construção de uma usina nuclear é um empreendimento intensivo em capital e de longo prazo de maturação, novos arranjos de financiamento têm sido propostos e alguns deles efetivamente praticados.

A Tabela 1 resume a atuação dos diversos agentes para as usinas de Angra 1, Angra 2 (duas fases) e a Angra 3 na primeira fase.

Tabela 1: Agentes envolvidos na construção das usinas nucleares brasileiras:

 

ANGRA 1

ANGRA 2
(INÍCIO)

ANGRA 2
(CONCLU-SÃO)

ANGRA 3
(INÍCIO)

Proprietário

FURNAS

FURNAS

ETN*

ETN

A&E

GIBBS & HILL

NUCLEN

ETN

ETN

Construtor

FURNAS

NUCON

ETN

ETN

Fornecedor do NSSS

WESTING-HOUSE

KWU

KWU

AREVA

Fornecedor do TG

WESTING-HOUSE

SIEMENS

SIEMENS

SIEMENS

Operador

FURNAS

FURNAS

ETN

ETN

Regulador

CNEN

CNEN

CNEN / IBAMA

CNEN / IBAMA

(*) ETN: Eletrobras Eletronuclear

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