Investire nell'energia nucleare

L'opportunità per l'energia nucleare di essere la risposta al crescente fabbisogno di elettricità è enorme

Le la domanda globale di elettricità dovrebbe crescere del 50% entro il 2050 (~ 2% CAGR) negli scenari conservativi al 75% in quelli più aggressivi (2,2-2,3% CAGR); negli Stati Uniti, anche la crescita del 50% entro il 2050 è considerata una stima prudente, alimentata in parte da:

• L'elettrificazione della vita quotidiana
  
  • Sviluppo di veicoli elettrici e datacenter: da 19 GW a 35 GW entro il 2030 solo negli Stati Uniti
  • Ubiquità imminente dell'AI/ML, che richiederà data center ancora più potenti: saranno necessari 85-90 GW aggiuntivi solo per questo caso d'uso entro il 2030 (Fonte: Goldman Sachs)
    

• Reshoring di settori selezionati negli Stati Uniti, ad esempio i semiconduttori
• Altri casi d'uso dimostrati: impianti di desalinizzazione, processi industriali come raffinazione e produzione chimica, teleriscaldamento.

Il nucleare è solo la tecnologia pulita di base per la generazione di elettricità su larga scala disponibile oggi con quasi nessuna emissione di CO2

• I combustibili fossili non sono considerati fonti di energia pulite e i sistemi di batterie sono di dimensioni inferiori
• La maggior parte delle fonti di energia rinnovabili attualmente in costruzione sono intermittenti o non disponibili ovunque
• I fattori di capacità sono inoltre molto più elevati per il nucleare (90-95%) rispetto ad altre fonti (combustibili fossili ~ 40-70%; eolico on-shore: 30-45% e solare fotovoltaico: 20-30%)

‍Dagli anni '70, la necessità di una maggiore generazione nucleare è stata affrontata attraverso estensioni della vita utile e aggiornamenti di potenza (aggiungendo fino a 40 anni di vita e fino al 10% della capacità), sia termici che elettrici (attraverso I&C digitali e apparecchiature più grandi), per un totale di otto centrali elettriche da 1 GW, ma la capacità installata aggiuntiva di queste iniziative sta rallentando‍

• La maggior parte dei reattori negli Stati Uniti ha già ricevuto una proroga della durata utile una volta e non è sicura di ulteriori estensioni‍
  
  • Quasi il 90% dei reattori statunitensi ha ricevuto un'estensione della vita utile di 20 anni, portando la loro età operativa a 60 anni
  • Sebbene le estensioni della vita utile offrano un'alternativa relativamente più economica alle nuove costruzioni, richiedono comunque investimenti significativi per sostituire e rinnovare i componenti chiave; inoltre, molti impianti devono affrontare sfide dovute a parti obsolete
  • Regolamenti operativi più rigorosi, insieme a prezzi all'ingrosso più bassi dell'elettricità e del carbonio, rendono alcuni impianti finanziariamente non redditizi‍
• Gli aggiornamenti energetici hanno raggiunto il picco all'inizio degli anni 2000 negli Stati Uniti e da allora sono costantemente rallentati: dal 2021 è stato registrato in media solo 1 aggiornamento di potenza all'anno contro gli oltre 11 in media dal 2001 al 2005

Sono quindi necessarie nuove leve di crescita per aumentare la capacità nucleare.

‍È in corso una seconda rinascita nucleare dopo il brusco rallentamento seguito al disastro di Fukushima (escl. Cina, dove la crescita dell'energia nucleare è stata ininterrotta da Qinshan, poi da Daya Bay negli anni 80/90)

• È già in corso al di fuori degli Stati Uniti: è iniziato con nuovi impianti in Francia/Regno Unito/Europa orientale a metà degli anni 2000 (mentre quelli ideologicamente contrari al nucleare si occupano di problemi di sicurezza dell'approvvigionamento energetico e costi più elevati, ad esempio la Germania): 33 unità sono attualmente in costruzione, di cui 19 in Cina e 4 in Turchia
• Recentemente ha preso velocità grazie a nuovi ordini di costruzione (in particolare in Francia): 35 reattori sono ordinati in tutto il mondo, in particolare 19 in APAC e 10 in Europa occidentale, di cui 6 in Francia

‍Progettazioni di impianti esistenti sono la prima leva per soddisfare la crescita della capacità nucleare: negli Stati Uniti sono in corso molte iniziative, con un grado di complessità crescente: ‍

• Le chiusure pianificate sono ritardate, ad esempio Diablo Canyon 1 e 2‍
• Demolizione delle piante:
  
  • Constellation Energy sta progettando di smantellare una centrale nucleare inattiva (Three Mile Island a Londonderry, PA)
  • Holtec International sta riaprendo una centrale nucleare recentemente chiusa (Palisades Nuclear Plant a Covert, MI)‍
• Nuove proposte di costruzione:
  
  • Il Nuclear Energy Deployment Framework degli Stati Uniti del 2024 del DOE degli Stati Uniti prevede 35 GW di nuova capacità nucleare operativa o in costruzione negli Stati Uniti entro il 2035 attraverso un mix di nuovi grandi reattori su scala gigawatt
  • Westinghouse ha annunciato un programma per avviare 10 AP-1000 negli Stati Uniti entro il 2030 e la seconda amministrazione Trump si è impegnata in un PPP con i suoi proprietari Brookfield Asset Management e Cameco Corporation per facilitarne la costruzione in tutto il paese (semplificazione delle autorizzazioni, revisione normativa e finanziamento, nonché coordinamento della base industriale e del supporto alla forza lavoro)

‍Nuovi design sono inoltre in fase di sviluppo...

• Gli SMR (basati su LWR), i cui primi progetti sono già stati approvati dall'NRC statunitense e con una capacità compresa tra 50-500 MW, insieme ai microreattori che producono fino a 50 MW o meno, sono parte integrante del DOE Framework statunitense
• Reattori avanzati (sale fuso, ecc.)
• Fusione

... e nuovi attori non di utilità si stanno lanciando nella mischia per garantire l'alimentazione dei loro data center, utilizzando vari percorsi

• Google: partnership con Kairos Power per sviluppare una flotta di SMR che dovrebbero essere online entro il 2030
• Microsoft: accordo ventennale per la fornitura di energia con Constellation a Three Mile Island

Tuttavia, la strada verso il primo kWh può essere lunga e verso il primo dollaro di rendimento ancora più lunga

Le normative sono state un importante punto critico, ma si stanno evolvendo

• I nuovi impianti nucleari sono ancora soggetti a lunghe e complesse approvazioni normative da parte di enti come l'NRC negli Stati Uniti e l'ASN in Francia, e questa è una buona cosa dal punto di vista della sicurezza...
• ... ma alcuni enti regolatori nucleari (gli Stati Uniti, ad esempio) stanno esplorando modi per abbreviare i processi di approvazione e stanno generando quadri normativi per l'integrazione di SMR e data center; gli esempi includono
  
  • ‍L'ADVANCE Act è stato approvato negli Stati Uniti nel 2024:
    
    • Consente all'NRC di ridurre determinati costi di richiesta di licenza e autorizza un aumento del personale per accelerare i processi di revisione e approvazione
    • Specialmente per i microreattori, ordina a NRC di sviluppare linee guida per autorizzare e regolamentare i progetti di microreattori entro 18 mesi (rispetto ai 5 anni precedenti)‍
  • La «European SMR Partnership» creata dalla Commissione Europea nel 2023:
    
    • Schema di cooperazione per sviluppare quadri per snellire e potenzialmente abbreviare alcune normative, in particolare per quanto riguarda le PMI
    • Obiettivo: facilitare lo sviluppo del SMR e la conformità ai quadri legislativi dell'UE con l'obiettivo di implementare gli SMR in Europa entro il 2030

Inoltre, dopo l'approvazione del Jobs Act (2021) e dell'IRA (2022) sotto l'amministrazione Biden, c'è ora una significativa incertezza sul sostegno alle fonti energetiche alternative rinnovabili negli Stati Uniti sotto la seconda amministrazione Trump

L'economia, i tempi di costruzione e la conseguente posizione competitiva continuano a essere una sfida

• I costi di capitale e di finanziamento sono ingenti (6-10 miliardi di dollari per un impianto da oltre 1 GW) e sono molto più elevati rispetto ai combustibili fossili e alle energie rinnovabili (carbone: 600 milioni di dollari - 1,4 miliardi di dollari; eolico offshore: 650 milioni di dollari - 1,2 miliardi di dollari; eolico onshore: 240 milioni di dollari - 640 milioni di dollari; solare: 250 milioni di dollari - 800 milioni di dollari)
• Le tempistiche di costruzione possono essere lunghe e imprevedibili (ad esempio OL3, FA3, Vogtle), rendendo le centrali nucleari meno flessibili e lente da installare rispetto ad altre fonti di energia, ad esempio solare fotovoltaico, eolico o a gas
• Il costo dell'SMR e la durata dell'edificio sono ancora incerti (poiché tutti competono per essere impianti FOAK) La scala è importante, poiché il costo unitario del kWh generato dagli SMR è ancora molto più elevato rispetto agli impianti di grandi dimensioni
• Con ogni probabilità, l'opzione nucleare può essere competitiva in termini di costi e tempi di costruzione, solo nei casi in cui viene lanciato un programma pluridecennale (ad esempio in Francia e Cina)

Le capacità della catena del valore sono diminuite e devono essere ripristinate

• Parte del know-how nucleare è scomparso, poiché i leader e la manodopera qualificata della nascita e della prima rinascita nucleare negli anni 2000 sono andati in pensione; questo è il caso delle utilities e degli EPC nucleari ai fornitori di NSSS e ai loro fornitori lungo la catena del valore
• Le quantità di manodopera necessario per realizzare gli aumenti di capacità nucleare previsti è molto elevato, in particolare per competenze altamente qualificate sia per studi di ingegneria (ad esempio ingegneria, gestione dei progetti) che per attività operative specializzate (ad esempio saldatura)
• La sicurezza dell'approvvigionamento di combustibile nucleare potrebbe diventare discutibile se le relazioni internazionali continuassero a peggiorare (la Russia rappresenta attualmente il 40-45% della capacità di arricchimento e il 17% dell'approvvigionamento di combustibile a livello mondiale)

La rete è un vincolo e un collo di bottiglia

• Le centrali nucleari potrebbero non essere installate dove è necessario il prelievo (ad esempio centri dati), poiché necessitano di una fonte di acqua fredda
• La rete elettrica, ad esempio negli Stati Uniti, potrebbe richiedere sostanziali programmi di miglioramento per essere in grado di sostenere il trasporto di enormi quantità di elettricità generata dalle centrali nucleari verso i centri di consumo

L'opinione pubblica sull'energia nucleare e sui rifiuti non è sempre favorevole

• Sebbene esistano o siano in fase di sviluppo soluzioni per i rifiuti radioattivi a basso livello, continuano le battaglie sui depositi e sui potenziali altri metodi di trattamento per i rifiuti radicolari di medio e alto livello
• L'opposizione locale all'ospitare nuove centrali nucleari (e ancor di più i siti di smaltimento delle scorie) è sempre da non sottovalutare

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Considerazioni chiave per gli investitori: cosa, dove e con chi investire

Gli operatori del settore esistenti e i fondi infrastrutturali con un lungo orizzonte di investimento devono avere motivazioni e risposte chiare alle seguenti domande:

• ‍In che tipo di attore investire?‍
  
  • Cos'è la catena del valore nucleare e dove sono i suoi pool di profitti?
  • Quali sono le fasi della catena del valore che genereranno scalabilità, crescita e redditività: servizi di pubblica utilità, progetti individuali, EPC, O&M, fornitori, ecc.?
  • Data l'attenzione degli investitori e le potenziali sinergie con le loro altre operazioni o investimenti, quali sono gli asset da considerare?
  • Quali strategie di uscita potrebbero essere contemplate?

• A quali aree geografiche dare priorità?‍
  
  • Quali sono le maggiori opportunità di mercato per l'energia nucleare nel tempo e per quali applicazioni? In particolare, qual è il contesto competitivo e come si colloca l'energia nucleare? Quali sono le aree geografiche più favorevoli alla realizzazione di programmi nucleari?
  • Qual è l'ambiente più favorevole al suo sviluppo (normative, catena di approvvigionamento, approfondimento delle competenze, disponibilità di finanziamenti, garanzie di prelievi, riduzione del rischio, ecc.)?
  • Gli investimenti devono essere considerati a livello locale o globale?

La maggior parte delle aziende orientate al rischio (ad esempio VC e nuovi reparti di progettazione di fornitori NSSS esistenti) dovrà anche rispondere a potenziali domande tecnologiche:

• ‍Su quali tecnologie nucleari concentrarsi?‍
  
  • Quali sono le tecnologie prese in considerazione (SMR vs. reattori su scala, LWR vs. reattori avanzati, casi d'uso dell'IA, ecc.)?
  • Quali sono le loro applicazioni e quali sono le più promettenti (ad esempio infrastruttura di rete, data center, produzione di H2, ecc.)
  • Quali sono le loro fasi di sviluppo e le prospettive potenziali?

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