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Claves y Retos Asociados a un Proyecto de Construcción de una Central Nucleoeléctrica
Tabla de Contenidos
Antecedentes
La visión de Iberdrola
Los Retos del Proyecto de una nueva planta Nuclear
Las etapas previas del Proyecto: Enfoque mixto
La Madurez del Diseño
La Cadena de Suministro
Constructibilidad e Ingeniería
Modelización: Retos y Metas
Experiencia actual de IBERDROLA
Conclusiones
Antecedentes
• El Contrato de Suministro y los Riesgos asociados al proyecto de una nueva
planta nuclear están profundamente ligados:
• Los modelos de proyecto llave en mano (OL3) o por paquetes (FL3) han sufrido
importantes retrasos.
• El lucro cesante asociado a los retrasos en la construcción de nuevas plantas nunca
son compensados por garantías y penalizaciones.
• Teniendo en cuenta estas experiencias, los nuevos proyectos deberían
considerar un enfoque Mixto, asegurando una adecuada integración del OEM,
propiedad y organismo regulador para definir:
• El proyecto civil.
• El proyecto de la Isla Nuclear
• El proyecto de la Isla de Turbina
• El OEM responsable de la integración y control
• Este modelo requiere unas actividades de ingeniería previas a la adjudicación
del contrato por parte de los distintos OEMs
• Minimizar el riesgo requiere la implicación directa de la propiedad para apoyar
y controlar el trabajo del OEM y asegurar un licenciamiento “suave”.
Antecedentes
• Se considera crítico que el desarrollo del diseño (Ingeniería básica), así como
del modelo de Construcción y Puesta en Marcha de la Planta Nuclear, estén
listos para iniciar el proceso de fabricación de equipos y componentes críticos
al día siguiente de la firma del contrato entre el suministrador y el cliente.
• A través de las modernas técnicas de 3D, el desarrollo de la ingeniería de detalle
debe estar así mismo suficientemente avanzado.
• La cuantificación y el control de riesgos es fundamental:
– Garantizar la Constructibilidad del diseño por la ingeniería y construcción.
– Planificación del proyecto.
– Evaluación realista del proyecto
– Definir y adecuar la cadena de suministros para el proceso de montaje modular.
– Velar por el cumplimiento de la cadena de suministros con:
• Requisitos y directrices de la Propiedad / Regulador
• Requisitos del OEM
– Desarrollo del diseño antes de empezar los procesos de construcción y compra.
– Definición de una matriz de riesgos realista.
Cultura de Calidad y Seguridad
Los Retos del proyecto de una nueva planta Nuclear
Presupuesto preciso y realista del proyecto.
Licenciamiento de la planta antes del primer hormigón (Diseño
terminado y aprobado por el Organismo Regulador)
Cadena de suministro definida con suministradores de confianza.
Constructibilidad de la Planta (Diseño construible en tiempo y
coste)
Cronograma de ejecución del Proyecto.
Control de riesgos de forma realista.
Minimización de Riesgo Asegurar el cumplimiento del
programa de construcción
Las etapas previas del Proyecto: Enfoque Mixto
Contrato de licenciabilidad y Contrato de preingeniería
•Se propone un modelo de licenciamiento por etapas, en vez del tradicional con una
interacción “suave” con el regulador
• Para obtener la aprobación del regulador de la metodología de licenciamiento, y diseño de la planta
• Para asegurar el conocimiento de las diferentes tecnologías
•Para definir el modelo de proyecto
•Este modelo requiere unas actividades de ingeniería previas a la adjudicación del
contrato por parte de los distintos OEMs
Contratos principales (TI, NI otros)
Nuestro objetivo es soportar a nuestro cliente obteniendo su máxima
satisfacción y minimizando el riesgo del proyecto
Asegurando la madurez y viabilidad de las tecnologías con las que nos
involucramos en los proyectos.
Licenciabilidad y Constructibilidad de los OEMs de nuevas centrales
Soportando al cliente antes y durante la fase de oferta
Petición de presupuestos y ofertas no vinculantes para seleccionar listas cortas
Definición de Bases de licitación con unos requisitos suficientes y una definición
clara de las reglas de desarrollo del proyecto (Project Implementation)
Desarrollando el proyecto en tiempo y coste tomando ventaja de las nuevas
tecnologías a través de un modelo de negocio apropiado
Queremos ser una referencia “contratista nominado de confianza”
La Visión de Iberdrola
• El diseño de la planta debe ser lo suficientemente maduro, y asumido por la
autoridad reguladora antes de solicitar la licencia de construcción
• Desarrollo completo del diseño genérico de la planta y PSAR
• Desarrollo previo de las actividades más significativas de diseño e ingeniería
(Diseño Básico completado y modelo 3D de sistemas críticos)
• Desarrollo de ingeniería de detalle de equipos críticos
La Madurez del Diseño
• La cadena de suministro es crítica, debiendo realizarse tareas
simultáneamente con el diseño, teniendo en cuenta:
• Presupuesto y calendario del proyecto.
• Concesión de licencias y permisos requeridos por el organismo regulador para
iniciar fabricación de equipos e instalación de los mismos
Aprobación y posible supervisión del organismo regulador durante el diseño,
fabricación y pruebas, para subcontratistas de cualquier equipo de clase de
seguridad
• Cualificación de la cadena de suministro local para el proyecto
IBERDROLA conoce el tejido técnico e industrial existente en México,
necesario para el desarrollo de un proyecto de una nueva planta
nucleoeléctrica.
La Cadena de Suministro
Constructibilidad e Ingeniería
Objetivos de la Constructibilidad:
Un nivel aceptable de calidad, con
máxima disponibilidad de la planta
El menor tiempo de ejecución posible
Minimización del coste total en la inversión
Licenciabilidad
Vida de la Planta de 60 años
Metodología
Revisar y examinar el modelo de construcción y la viabilidad del diseño de la planta:
¿Cómo cumplirá el diseño de la planta los requisitos generales de Constructibilidad?
Análisis de los métodos de construcción civil, incluyendo la posibilidad del uso de
modularización y modelos 3D para visualizar el trabajo de construcción.
Impacto de los Requerimientos Regulatorios en la Constructibilidad.
Constructibilidad e Ingeniería
• Implementar la metodología de Constructibilidad requiere un esfuerzo
importante de pre-ingeniería para resolver preguntas como:
• ¿Se adapta el modelo de cadena de suministro con la metodología propuesta?
• Suministro “just in time”
• Modelo de Construcción “Open top”
• Modularización
• Suministros críticos
• Asuntos específicos de Licenciabilidad
• ¿Está preparado el diseño de ingeniería para apoyar la licenciabilidad durante todo
el proyecto?
• Cumplimiento con las normativas de diseño (como ejemplo, el colector del núcleo
fundido (core catcher), impacto de avión , etc.)
• Licenciabilidad de la ejecución del proyecto
• Diseño de la modularización, fabricación y pruebas.
• Fabricación y testeo de objetos de elevado peso / tamaño
Metodologías de construcción adoptadas basadas en las lecciones
aprendidas en proyectos previos
• Open Top
• Super Grúa
• Modularización
• Steel Concrete Structure Method
Constructibilidad e Ingeniería
Modularización: Retos y Metas
• La modularización ….
• Mejora la calidad de los trabajos
de instalación en el
emplazamiento
• Acorta el período de
construcción.
• Reduce el trabajo en campo
Modularización: Retos y Metas
• ….aunque debe integrarse en un
proceso global con la ingeniería…
• Identificación de las tareas críticas
en el programa de construcción.
• Gran esfuerzo de ingeniería y
planificación
• Identificación de las áreas modulables
• Gran esfuerzo de ingeniería en
modelos 3D
• Balance entre el número de módulos
y la complejidad asociada a la ingeniería y la construcción.
• Cumplimiento con los requisitos de la cadena de suministros para la
fabricación, aprobación y logística de los módulos con su programa de
instalación en la planta.
• Gran esfuerzo de ingeniería y fabricación para el proceso de licenciamiento.
• ….y con la cadena de suministro
La cadena de suministro presenta en este caso
los siguientes retos:
1. Asegurar el diseño, suministro y concesión de
licencias y permisos regulatorios para los
componentes de clase de seguridad de los
módulos
2. Garantizar el diseño, suministro, pruebas,
montaje y concesión de licencias y permisos
regulatorios del propio módulo
3. Transporte del módulo al sitio para su instalación
mediante “open top”.
Modularización: Retos y Metas
– Proyecto de Aumento de Potencia de Laguna Verde
– Desarrollo de la estrategia de desarrollo de un nuevo proyecto nuclear:
– Desarrollo de la BIS y apoyo NUGEN en UK
– Definiendo los programas de construcción y licenciabilidad de OL4
– Cooperación con HITACHI-GE en el desarrollo de su cadena de
suministro en UK
– Cooperando con OEM para el desarrollo de ofertas
– Desarrollo con MHI de la oferta estimativa de la central de OL4 en 2010
– Participación con MHI en el desarrollo de la oferta final de OL4,
entregada en enero de 2013
– Suministro de ingeniería sistemas y equipos en centrales en construcción
– Desarrollo de la ingeniería civil del edificio de bombas esenciales de
OL3 con AREVA
– Flamanville 3, Francia EDF desde 2007
– Proyecto ITER de un reactor de fusión termonuclear
Referencias de IBERDROLA
Análisis de licenciabilidad de tecnologías
Elaboración y análisis de bases de licitación
Capacidades específicas
Actividades en el Proyecto Famanville 3
Análisis de viabilidad de tecnologías
IBERDROLA y las Nuevas Centrales
Aumento de Potencia de Laguna Verde
Proyecto ITER
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• Incremento de Potencia al 120% (294 Mwe 2 Unidades)
• Duración de proyecto: 2007-2010
• Ejecución de las modificaciones en 90 días/Unidad
– 2 Recargas Unidad1: 2008 y 2010
– 2 Recargas Unidad 2: 2009 y 2010
• Consorcio entre Iberdrola Ingeniería y construcción (97%) & Alstom México (3%)
• Cliente: COMISION FEDERAL DE ELECTRICIDAD (CFE)
• Presupuesto del proyecto:
605 millones de US $
Proyecto llave en mano para la rehabilitación y modernización de la isla
de turbina de las 2 unidades de la CN Laguna Verde
Aumento de Potencia de Laguna Verde
19
Introducción
* Primera Recarga
** Segunda Recarga
37 Mwe
mejora de eficiencia
Aumento de Potencia de Laguna Verde
– Evaluación del retorno económico de la inversión, incluyendo….
– La tecnología involucrada
– Licenciabilidad, Constructibilidad, mantenibilidad y factor de disponibilidad
– Análisis de la factibilidad de cumplir con los plazos de licencia y
construcción que indica el OEM (Original Equipment Manufacturer)
– Optimización isla de turbina
– Cómo afecta el emplazamiento a la construcción y explotación,
– Factores medioambientales y climatológicos,
– Infraestructuras, Foco frío,
– El análisis de riesgos
– La explotación
– Coste y precio de venta del Mwe
– 60 años de operación
– Tecnologías competidoras: gas, hidro, renovables
– La percepción del público
• Análisis de viabilidad de tecnologías
– Análisis de riesgos del proyecto de OL4 para MHI, año 2012
– NUGEN (IBERDROLA+GAZ DE FRANCE en Inglaterra), año 2012
Análisis de viabilidad del AP1000 y EPR
– GENERAL ELECTRIC
Análisis de viabilidad de la isla de turbina óptima para Olkiloto 3,
Finlandia, año 2003
– Technologies for a Competitive Power Cycle in Europe
Referencias de modelos de análisis de viabilidad
– ANGRA 3: Análisis de viabilidad de de Angra 3, año 2002.
– Esta central está actualmente en construcción
• Análisis de viabilidad de tecnologías
– Suele ser un requisito de la propiedad para
– Asegurar la competencia real entre las distintas tecnologías que se presentan.
– Ponen a todas las tecnologías en un nivel similar a la hora de competir,
resaltando sus ventajas e inconvenientes
– Minimizar el riesgo de licencia y construcción con el organismo regulador
– En estos análisis se intenta demostrar frente al regulador y la
propiedad que las soluciones que presentan los OEM o bien están
suficientemente probadas, o bien tienen los fundamentos necesarios,
mediante metodología o cálculo, para asegurar que no supondrán un
riesgo de licencia, por ejemplo:
– Defensa en profundidad y Diversidad. Fukushima
– Diseño frente a accidente. Fukushima
– Licenciabilidad, Constructibilidad, definición de interfases.
– Requisitos de la cadena de suministro desde el punto de vista del
regulador
• Análisis de licenciabilidad de tecnologías
– Algunas referencias de IBERDROLA en este área son:
– Desarrollo para MHI de las tareas de licenciabilidad, Constructibilidad
y modularización del License Feasibility Study para OL4
– Participación en el GDA del AP1000 en UK
Análisis de modularización
• Análisis de licenciabilidad de tecnologías
Las bases de licitación cubren todos los requisitos que afectarán a
la relación suministrador – propiedad.
– Desarrollo de las herramientas de “Project Implementation”
– Calidad, compras, licenciabilidad, control de la configuración
– Durante el proyecto
– Durante la operación
– Durante el desmantelamiento
IBERDROLA ha desarrollado las bases de licitación para NUGEN,
Inglaterra
– 5 volúmenes
– Desarrollan los requisitos técnicos, legales y administrativos que
rigen el contrato
– IBERDROLA así mismo ha desarrollado para MHI el cumplimiento de
las bases de licitación de TVO para la central de OLKILUOTO 4
– 11 volúmenes
• Elaboración y análisis de bases de licitación
Conocimiento detallado de la tecnología EPR, ABWR, APWR y
AP1000.
– Conocimiento del diseño conceptual y básico
Conocimiento detallado de los listados de “bulk material” de
reactores de potencia > 1300 Mwe:
– Km cables, tuberías, soportado
– Listados de equipos mecánicos y eléctricos
Cadena de suministro completa desarrollada para el proyecto de
APWR para OL4
– Base de datos SARA con interfaz para herramienta de diseño 3D
• Capacidades específicas
Desarrollo de tecnologías avanzadas de montaje modular y Open Top
– Implicaciones de licenciamiento
– Impacto en la construcción
– Riesgo asociado e implicaciones en la cadena de suministro
Implementación y soporte de herramientas de diseño 3D para
gestión integral del proyecto
• Capacidades específicas
• Alcance: diseño, fabricación y montaje de 21
cambiadores de carcasa y tubos para la isla
nuclear.
• Todos son clase nuclear, y han sido diseñados
según ASME BPV Section III y Section VIII y han
de cumplir con la PED 97/23/CE y la
reglamentación francesa de equipos a presión
nucleares (ESPN).
• Cliente: Electricité de France, CNEN Paris
• Proyecto ejecutado en UTE con ENSA
• Plazo de ejecución: 2007 – 2012
• Estado actual: 90% de los equipos fabricados,
70% montados ,20% a la espera de autorización
de montaje
Cambiadores clase para la isla nuclear
• Actividades en el Proyecto Famanville 3
• Alcance: diseño, fabricación y montaje de 2
filtros de cadenas clase nuclear, así como sus
sistemas de limpieza para el filtrado de la
refrigeración esencial.
• Además, se suministran diversos equipos de
filtración auxiliares como rejas fijas, limpiarrejas,
ataguías, un pantalán y unas bombas de tornillo.
• Cliente: Electricité de France, CNEPE Tours
• Plazo de ejecución: 2007 – 2012
• Estado actual: 95% de los equipos fabricados,
80% montados
Equipos de filtración para el agua de
refrigeración esencial
• Actividades en el Proyecto Famanville 3
• Alcance: diseño, fabricación y montaje de 9
desmineralizadores.
• Estos equipos importantes para la seguridad
(IPS) han sido diseñados según ASME BPV
Section VIII y EN13445 y han de cumplir con la
PED 97/23/CE y la reglamentación francesa de
equipos a presión nucleares (ESPN).
• Cliente: Electricité de France, CNEN Paris
• Plazo de ejecución: 2008 – 2012
• Estado actual: 100% de los equipos fabricados,,
65% montados 35% a la espera de autorización
de montaje
Desmineralizadores clase para la isla nuclear
• Actividades en el Proyecto Famanville 3
• Alcance: diseño, fabricación y montaje de un
sistema de tratamiento del agua de
condensado durante el re-encendido de la
planta.
• Cliente: Electricité de France, CNEPE Tours
• Plazo de ejecución: 2008 – 2012
• Estado actual: 100% de los equipos
fabricados, finalización del montaje
electromecánico en curso
Sistema de tratamiento del agua de
condensado durante el re-encendido
• Actividades en el Proyecto Famanville 3
• Alcance: diseño, fabricación y montaje de un
sistema de generación de hipoclorito de sodio
para el tratamiento de electrocloración del agua
de circulación.
• Cliente: Electricité de France, CNEPE Tours
• Plazo de ejecución: 2009 – 2012
• Estado actual: 70% de los equipos fabricados,
montaje de las tuberías de inyección terminado,
montaje electromecánico del sistema previsto en
enero de 2013
Sistema de electrocloración para el agua de
circulación
• Actividades en el Proyecto Famanville 3
Principales actividades:
Apoyo de ingeniería al proyecto ITER
• Engineering support in the area of mechanical engineering and components 2005- 2008
• Engineering support in the area of electrical engineering
2005- 2008
• Engineering Support in the area of Mechanical Analysis: "Vacuum Vessel Analysis"
2009- ongoing
• Engineering Support in the area of General Mechanics: Preliminary Design of First Wall (FW) Modules
2010- ongoing
• Engineering Support in the area of Nuclear and Safety (Preliminary Safety Report, Radiological and Environmental Monitoring)
2010- ongoing
• Dependability Analysis and Software Tools for the ITER Central Interlock System
2011- ongoing
Actividades principales
Suministro de las bobinas toroidales del ITER
• Stage 1: Supply of one SIDE
prototype Double Pancake
• Stage 2: Supply of one Full Size
Joint Sample and several mock ups
and 10 Toroidal Field Coils Winding
Packs which are part of
superconducting magnet system of
ITER Tokamak
2010 - ongoing
Asegurar una planificación fiable de un proyecto de una nueva
planta nuclear requiere un trabajo conjunto de la propiedad y los
posibles suministradores (OEM) en sus primeras etapas, mucho
antes de la presentación de la oferta y adjudicación del
contrato.
Es recomendable lanzar un proyecto de pre-ingeniería y
licenciabiliad a los diferentes tecnólogos (modelo Finlandés y de
UK) antes de la adjudicación del contrato para:
Definir y acordar la metodología de solución de los principales
problemas de licenciabilidad de las diferentes tecnologías propuestas
Comprender los aspectos claves de cada tecnología desde el punto
de vista de licenciabilidad, ingeniería y diseño, desarrollo de la
cadena de suministros, Constructibilidad y sus interdependencias
en la planificación, con el fin de verificar la viabilidad de un periodo de
construcción de 5 años (o menos…..)
Conclusiones
Las tecnologías presentadas deben tener un diseño suficientemente
maduro y asumido por la autoridad reguladora antes de solicitar la
licencia de construcción
Evitar que aspectos inesperados desde el punto de vista de la licencia
puedan interrumpir o retrasar la fase de construcción de la planta, desde
el primer concreto estructural.
El lucro cesante originado por el retraso en la construcción de
nuevas plantas nunca se compensa por garantías y
penalizaciones
IBERDROLA está orgullosa de poner a disposición de la
República Mexicana su experiencia y know-how en este campo
para el desarrollo de un nuevo proyecto nuclear en México.
Conclusiones
