Globalne badania rynku energii: Nadkrytyczne rozwiązania dla naszej przyszłości energetycznej

---

The energy demands of a growing world never cease. Unfortunately, past ways of providing power, particularly coal, are becoming less viable due to increased regulation centered on environmental concerns and human health protection. The coal plants of the past are entering obsolescence as the world turns to shale gas extraction and clean power sources such as solar, wind, and geothermal to meet the global energy needs of tomorrow. Combined cycle technologies are replacing coal-fired plants, creating profitable markets for gas and steam turbines. Meanwhile, we improve existing technologies and uncover new and exciting ways of providing the power sources that will energize the 21^św. Wiek.

Czy węgiel umarł? Daleko od tego. Chiny, Indie i inne rozwijające się regiony potrzebują ekonomicznego węgla, aby napędzać swoje szybkie tempo rozwoju, a nowe czyste technologie węglowe są w stanie dostarczać energię wydajniej i z mniejszym wpływem na środowisko. Proliferacja elektrowni CCGT i ponowne pojawienie się produkcji energii jądrowej po Fukushimie stworzyły rosnący popyt na turbiny napędzane parą i gazem. Nowa analiza Frost & Sullivan, Globalne rynki turbin gazowych i parowych, finds that the market earned revenues of $32.51 billion in 2013 and estimates this to reach $43.49 billion in 2020.₁ Odnawialne źródła energii to przyszłość, ale źródła energii takie jak wiatr i słońce nie są na razie w stanie dostarczyć ilości energii elektrycznej, jakiej potrzebuje świat zmagający się z dużym zapotrzebowaniem na energię.

In this report SIS International Research endeavors to uncover evolving energy trends from a power equipment manufacturer’s point-of-view, particularly with regards to coal consumption. We’ll examine global micro-trends related to supercritical, ultra super critical and advanced super critical steam generators. We’ll also factor in climate change, industrial consolidation, and government policies on the evolution of the energy equipment industry. Our C.I Team recently held in-depth discussions with many key figures inside the power industry to gauge their views on our global energy future as they see it. 

Jakie czynniki mają największy wpływ na branżę energetyczną?

Era wytwarzania energii z węgla systematycznie malała w ostatnich latach. W przeszłości węgiel stanowił około 55% rynku amerykańskiego. Obecnie liczba ta może być mniejsza niż 45%. Nowe przepisy dotyczące emisji CO2 i spalania paliw kopalnych miały wyraźny wpływ na przemysł węglowy, a niektóre elektrownie węglowe stały się po prostu zbyt drogie w eksploatacji. W czerwcu 2014 r. EPA przedstawiła Clean Power Plan mający na celu „utrzymanie niedrogiego, niezawodnego systemu energetycznego, przy jednoczesnym ograniczeniu zanieczyszczeń i ochronie naszego zdrowia i środowiska”. ₂ The Clean Power Plan mandates that plants that burn fossil fuels must cut their carbon emissions by 30% in an attempt to slow climate change. Opponents of the plan fear that it could ultimately lead to job layoffs and plant closures.

Utilities today are questioning the comparative value of retrofitting older plants with expensive air-quality control systems to keep them compliant, versus installing new gas-fired combined cycle plants. They are finding that the old plants are not cost-competitive when the price of natural gas is $2 to $3 per million BTU. Uncertainty about regulations and the future direction of energy consumption has created ambivalence in the energy sector, especially with President Obama being particularly vocal about the downside of coal. Some in the industry feel power providers will wait to see who takes the White House in 2016 before they make plans or continue changing the way they generate power.

Still others feel a broader paradigm shift will need to occur, possibly related to electric vehicles and the energy demand they would create for lithium-ion production or hydrogen cell manufacturing. Ultimately, momentum is swinging away from oil and gas-powered cars. It is a slow transition because gasoline, despite its environmental liabilities, has been a tremendously useful transportation fuel.

Przepisy federalne powodują wiele niepewności

Stany Zjednoczone obecnie doświadczają spowolnienia zamówień na modernizację elektrowni węglowych, głównie z powodu regulacji federalnych. Wszechobecna niepewność dotycząca federalnej polityki energetycznej sprawia, że firmy wahają się przed inwestowaniem w technologię cyklu kombinowanego, pomimo jej obietnic. Po Fukushimie wahanie to rozciąga się również na sektor jądrowy. Odnawialne źródła energii nie są jeszcze w stanie wytworzyć wystarczającej ilości energii, aby zaspokoić globalny popyt, więc redukcja zużycia paliw kopalnych o 30% do 2030 r. wydaje się mało prawdopodobna.

Krajowe Stowarzyszenie Agencji Czystego Powietrza popiera proponowane przepisy, ostrzega jednak, że „wyzwania regulacyjne i związane z zasobami, które nas czekają, są ogromne”.₃ Jak można się spodziewać, opinie są często podzielone ze względu na przynależność polityczną – wielu postępowych i proekologicznych ustawodawców chwali te nakazy, podczas gdy konserwatyści ubolewają nad potencjalną utratą dochodów i miejsc pracy. 

Regardless of these opinions, it would seem evident that coal will rebound in one form or another to augment nuclear power, renewables, natural gas, and combined cycle; all in the interest of meeting global energy demands. 15 years ago there was a push towards combined cycle natural gas-fired plants, so there were a good deal of steam turbine and gas applications. Some cite the Enron fiasco of 2001 as a catalyst for the subsequent build-out of modernized coal plants with new steam turbine equipment and boilers. There has also been a significant modernization of steam cycles for nuclear plants as utilities try to get as much as they can from their existing thermal energy and steam cycle capabilities, but more capacity will be required. Investors are waiting to see if the industry migrates away from central generation to distributed localized smaller packaged gas turbines or fuel cells.

Nawet przy wykorzystaniu technologii wychwytywania dwutlenku węgla przyszłość produkcji węgla w USA jest niepewna i wiele może zależeć od tego, w którą stronę potoczą się polityczne wiatry w 2016 r. Jeden z insiderów zasugerował, że pozostało tylko 200–250 gigawatów węgla. Konkurencyjne rozwiązania energetyczne, takie jak gaz ziemny i odnawialne źródła energii, ostatecznie ograniczą popyt na generatory pary w USA, jednak wiele rozwijających się regionów i krajów może w nadchodzących latach uznać węgiel za niedrogą opcję energetyczną.

Chiny Przebudzenie środowiska Świadomość

„Chińscy ustawodawcy uchwalili pierwsze poprawki do krajowego prawa ochrony środowiska od 25 lat, obiecując większe uprawnienia dla organów ochrony środowiska i surowsze kary dla trucicieli. Poprawki… pozwolą władzom zatrzymać szefów firm na 15 dni, jeśli nie ukończą oceny oddziaływania na środowisko lub zignorują ostrzeżenia, aby zaprzestać zanieczyszczania”.

Chiny są coraz bardziej świadome problemów środowiskowych i będą wykorzystywać najskuteczniejsze technologie, aby poradzić sobie z ograniczeniami klimatycznymi. Szybko rozwijają infrastrukturę, aby jak najszybciej wprowadzić energię do sieci, co w krótkim okresie wymaga ciągłego polegania na elektrowniach węglowych. W ciągu ostatniej dekady chińskie przedsiębiorstwa użyteczności publicznej zakupiły wiele materiałów do turbin parowych, takich jak skrubery, które usuwają dwutlenek siarki i azot. Przewiduje się, że będą musiały nadal rozwijać więcej elektrowni nadkrytycznych i technologii, aby zwiększyć wydajność. 

Chińczycy z czasem wybudują więcej elektrowni jądrowych i powoli odejdą od tymczasowego rozwiązania w postaci produkcji energii z węgla. W ciągu następnych 25 lat będą agresywnie dążyć do celu zaspokojenia do 50% swojego zapotrzebowania na energię za pomocą energii jądrowej. Stworzy to dobre okazje dla producentów OEM, którzy mogą pomóc Chinom osiągnąć ten cel w zakresie mocy w przyszłości. Podobnie jak USA, znajdą i wykorzystają więcej gazu ziemnego, rozszerzając działalność związaną z frackingiem. Ostatecznie gaz ziemny i energia jądrowa zmniejszą obecne uzależnienie Chin od elektrowni węglowych.

Globalny wpływ gazu łupkowego na rozwój elektrowni węglowych

W Ameryce Północnej, podobnie jak w Chinach, przepisy dotyczące ochrony środowiska kształtują przyszłość produkcji energii. Boom gazu łupkowego zainspirował również przedsiębiorstwa użyteczności publicznej do przekształcania elektrowni węglowych na gazowe lub budowy nowy obiekty zasilane gazem. Jednak cena wierceń w poszukiwaniu gazu ziemnego w zestawieniu z niską ceną ropy naftowej powoduje problemy w sektorze gazowym. Według Bloomberg New Energy Finance,  „Nawet jeśli cena ropy naftowej nieznacznie wzrośnie i ustabilizuje się na poziomie $75 za baryłkę – co Goldman Sachs kiedyś uważał za możliwe – 19 rezerw łupków w kraju nie będzie już opłacalne.”

Globalnie, wytwarzanie energii z węgla nadal rośnie, choć w wolniejszym tempie niż w latach ubiegłych. Indie i Chiny nadal patrzą na węgiel jako na gotowe źródło taniej energii, a oba te rozwijające się kraje zapewniają producentom sprzętu realną okazję do zysku. W ciągu następnych 20 lat Indie mają dodać dodatkowe 150 GW energii zasilanej węglem.

Europejskie ścieżki do zaopatrzenia w energię        

Nie ma ostatecznego konsensusu między państwami europejskimi, jeśli chodzi o zaspokojenie przyszłego zapotrzebowania na energię. Każdy kraj UE ma wyjątkowe wyzwania energetyczne, zarówno ekonomiczne, jak i środowiskowe. Większość krajów w Europie jest przeciwna dalszej rozbudowie elektrowni węglowych. Jednocześnie Europa próbuje „zamknąć” elektrownie jądrowe po katastrofie jądrowej w Fukushimie. Niestety, same odnawialne źródła energii nie zaspokoją zapotrzebowania na energię państw europejskich, jak niedawno zauważył Joachim Knebel, główny naukowiec prestiżowego niemieckiego Instytutu Technologii w Karlsruhe, mówiąc: „Łatwo powiedzieć: „Po prostu przejdźmy na energię odnawialną” i jestem pewien, że pewnego dnia będziemy mogli obejść się bez energii jądrowej, ale to jest zbyt nagłe”.₆

Niemcy zamierzają wycofać elektrownie jądrowe do 2022 r. Aby wypełnić lukę, zakupili ogromną ilość technologii słonecznej i zielonej generacji i mają nadzieję zwiększyć produkcję energii wiatrowej o elektrownie gazowe ziemne o cyklu łączonym. W obliczu braku znaczącej produkcji energii z węgla lub energii jądrowej stawki za media w Niemczech gwałtownie wzrosły. Istnieją również sprzeczne i kontrowersyjne doniesienia, że Niemcy importują energię jądrową z Francji i/lub Czech. Nie mogąc wytworzyć wystarczającej ilości energii ze źródeł odnawialnych, rośnie presja na wykorzystanie większej ilości węgla i energii jądrowej. Tylko czas pokaże, jak rozwinie się sytuacja w Niemczech. Branżowi insiderzy uważają, że może minąć kolejne 10 lat, zanim zostaną podjęte jakiekolwiek prawdziwe decyzje. Większość ekspertów ostatecznie przewiduje, że Francja i Niemcy będą nadal dodawać więcej elektrowni o cyklu łączonym w nadchodzących latach.

Wielka Brytania nadal zużywa dużo gazu i ropy naftowej wydobywanych z Morza Północnego, jednak, podobnie jak większość krajów UE, nie ma dostępu do tego, co w USA nazywa się tanim gazem ziemnym. Ponieważ Wielka Brytania nie doświadcza wzrostu, jaki mają inne części świata, jest w stanie po prostu wyeliminować niektóre starsze elektrownie węglowe, ponieważ nie są spragnione większej ilości energii elektrycznej. W tym momencie kierują się przede wszystkim troską o środowisko i bezpieczeństwo.

Zależność energetyczna Europy od Rosji

„W zeszłym roku Rosja odcięła gaz Ukrainie z powodu sporu o niezapłacone rachunki. Przepływy gazu zostały wznowione po zawarciu umowy przez Komisję (Europejską), która ma silny interes w zapewnieniu dostaw na Ukrainę, ponieważ jest to główna trasa tranzytowa rosyjskiego gazu do Unii Europejskiej. UE dąży do zmniejszenia swojej zależności od rosyjskiego gazu, który stanowi około 30 procent dostaw do UE, i rozwija trasę znaną jako Korytarz Południowy, aby dostarczać gaz azerski, a także paliwo od innych dostawców spoza Rosji”.₇

Europa jest w dużym stopniu zależna od Rosji w zakresie dostaw gazu ziemnego. Nie mają oni korzyści z niedrogich dostaw gazu ziemnego, jakie mają Stany Zjednoczone; w związku z tym ceny są tam trzy lub cztery razy wyższe. Kraje europejskie będą nadal poszukiwać alternatywnych dostawców energii, aby odebrać Rosji przewagę w transakcjach energetycznych. Większość uważa, że nadal będą unikać energii z węgla w jakikolwiek znaczący sposób i nadal będą patrzeć na odnawialne źródła energii jako swoje przyszłe źródło energii.

W marcu 2015 r. Bloomberg.com poinformował, że ceny węgla w Europie spadły do najniższego poziomu od siedmiu lat z powodu globalnego nadmiaru paliwa, ponieważ rządy świata nadal odchodzą od spalania paliw kopalnych. Spowolnienie popytu na węgiel ze strony Chin, największego konsumenta, jest postrzegane jako główny powód spadku cen.

rt.com

Skutki katastrofy w Fukushimie w światowej energetyce jądrowej Produkcja

„Japonia, wcześniej jeden z największych producentów energii jądrowej na świecie, w dużej mierze polegała na paliwach kopalnych po awarii w Fukushimie Dai-ichi i późniejszym wyłączeniu krajowej floty jądrowej. W 2013 r., kiedy wyłączono prawie całą japońską flotę jądrową, ponad 86% japońskiej mieszanki wytwórczej składało się z paliw kopalnych. W 2014 r. japońska generacja jądrowa wyniosła zero. Japoński rząd przewiduje uruchomienie kilku obiektów jądrowych w 2015 r.”₈

Japończycy są zrozumiałe zaniepokojeni bezpieczeństwem publicznym w przyszłości. Niestety, są bardzo zależni od produkcji energii jądrowej, pomimo niedawnych wysiłków na rzecz zwiększenia możliwości wykorzystania energii słonecznej i wiatrowej. Po katastrofie w Fukushimie Japonia zamierzała całkowicie zamknąć swój program nuklearny i powrócić do innych źródeł wytwarzania energii. Jednak dalsze badania wykazały, że całkowite zrezygnowanie z energii jądrowej nie jest dla nich ekonomicznie wykonalne.

Gdy japońskie elektrownie jądrowe zostaną ponownie uruchomione, będą modyfikować projekty elektrowni, aby zapobiec przyszłym katastrofom. Nowsze obiekty będą bardziej pasywne i bezpieczne. Westinghouse AP1000 to reaktor dostosowany do przetrwania katastrof, takich jak ta, z którą niedawno zmagała się Fukushima. Chociaż dla Japonii nie jest opłacalne budowanie nowych elektrowni węglowych lub gazowych, Japonia i Niemcy odegrały kluczową rolę w opracowaniu technologii spalania węgla w stanie nadkrytycznym i ultrakrytycznym, aby uczynić ten proces mniej kosztownym i bardziej konkurencyjnym.

Reforma japońskiego systemu elektroenergetycznego

Po katastrofie w Fukushimie japoński rząd opracował w kwietniu 2013 r. politykę reformy systemu elektroenergetycznego. Ta trzystopniowa polityka koncentruje się na poszerzeniu działania rozległych sieci elektroenergetycznych, liberalizacji rynków detalicznych i wytwarzania energii elektrycznej oraz projektach ustaw o prawnym oddzieleniu strukturalnym w celu zmiany ustawy o działalności elektroenergetycznej, które zostaną przedstawione Sejmowi w 2015 r.

Polityka dotycząca reformy systemu elektroenergetycznego oddziela przedsiębiorstwa użyteczności publicznej od dystrybucji energii elektrycznej i tworzy zupełnie inny rodzaj rynku niż ten w USA. W celu ustabilizowania infrastruktury energetycznej kraju po Fukushimie japoński rząd nałożył surowe regulacje operacyjne na przedsiębiorstwa energetyczne zamiast pozwolić tym podmiotom konkurować ze sobą. Obecnie Tokyo Electric Power Company i Kansai Power Company dostarczają prawie 98% japońskiej energii elektrycznej. Uzyskanie dostępu do ich linii przesyłowych jest trudne i sprawia, że wejście na rynek dla nowych przedsiębiorstw jest niezwykle trudne.

W USA nowi producenci energii mogą zainstalować nową elektrownię, a przedsiębiorstwa użyteczności publicznej są często zobowiązane do zakupu energii, która jest tańsza niż ta, którą mogą sami wytworzyć. Jak zawsze, wśród polityków, sektora energetycznego i opinii publicznej toczy się wiele debat na temat względnych zalet regulacji w porównaniu z deregulacją branży energetycznej. W tym przypadku sektor energetyczny jest jednym z miejsc, w którym interwencja rządu może być przydatna w dostarczaniu miliardów dolarów potrzebnych do kapitalizacji i tworzenia projektów na dużą skalę, które mogą dostarczać energię milionom ludzi.

W przyszłości Japonia może rozwijać technologię gazu ziemnego i cyklu kombinowanego, wykorzystując turbiny do wytwarzania energii. Kraj Kwitnącej Wiśni staje przed wyjątkowymi wyzwaniami geograficznymi, które wpływają na strategie i decyzje dotyczące energii. Pozostaje pytanie, jak regulacje dotyczące wytwarzania, przesyłu i dystrybucji wpłyną na perspektywy Japonii w nadchodzących latach. Podobne regulacje zostały wdrożone w Kalifornii, co przyniosło mieszane rezultaty. Niektóre duże przedsiębiorstwa użyteczności publicznej zostały zmuszone do sprzedaży swoich aktywów przesyłowych i dystrybucyjnych, co stworzyło napiętą sytuację dla Pacific Gas and Electric, San Diego Gas and Electric i Southern California Edison.

Chiny i Indie utrzymują ambicje nuklearne

Awaria nuklearna w Fukushimie w 2011 r. sparaliżowała ogromne plany budowy przemysłu energetyki jądrowej. Od tego czasu jednak wiele krajów ponownie przyjmuje energię jądrową jako wciąż wykonalny i niezbędny sposób wytwarzania energii w XXI wieku.^św. Century. Agencja informacyjna Xinhua informuje, że Rada Państwa Chin właśnie dała zielone światło dwóm nowym reaktorom w zakładzie Hongyanhe należącym do General Nuclear Power Group. Obie jednostki są projektowane przez China General Nuclear Power Company (CGNPC). Chiny zwiększą swoją moc jądrową do 58 GW do 2020 r., zgodnie z National Business Daily. Obecnie w Chinach buduje się 25 reaktorów jądrowych. Niektórzy prognozują, że w ciągu najbliższych 20 lat może powstać tam nawet 200 reaktorów.

W Indiach odbyły się negocjacje z amerykańskimi interesariuszami nuklearnymi dotyczące przyszłej budowy elektrowni jądrowych, ale przedstawiciele firmy niechętnie ujawniają konkretne szczegóły. Podano, że „rząd Indii planuje potroić krajową zdolność wytwarzania energii jądrowej do 2020–2021 r.₉ Niezależnie od ambicji nuklearnych Indii lub kwestii środowiskowych, nadal budują elektrownie węglowe, których potrzebują z przyczyn ekonomicznych. Będą aktywnie dodawać generację węglową, jednocześnie kontynuując badania nad sposobami zmniejszenia ilości zanieczyszczeń, które zamierzają produkować. Chociaż wykorzystują gaz ziemny, mało prawdopodobne jest, aby przeszli wyłącznie na niego, chyba że jest to absolutnie konieczne.

Gaz łupkowy, Fukushima i polityka nuklearna USA

Polityka nuklearna w USA została zdecydowanie bardziej ukształtowana przez pojawienie się produkcji gazu łupkowego niż przez jakiekolwiek „odpady” przemysłowe z Fukushimy. Przy mocy wytwarzanej z gazu dostępnej na poziomie poniżej $20 na godzinę, obecnie nie ma zbyt wielu bodźców do rozwijania energetyki jądrowej. Wydaje się również, że cena gazu ziemnego pozostanie niska w najbliższej przyszłości. Nie oznacza to, że przedsiębiorstwa użyteczności publicznej nie są zainteresowane posiadaniem energii jądrowej w swoich portfelach, ale korzyści nie są obecnie warte ryzyka. Na chwilę obecną technologie cyklu łączonego oferują najlepsze marże zysku dla przedsiębiorstw użyteczności publicznej i akcjonariuszy. Produkcja gazu ziemnego będzie nadal spowalniać budowę elektrowni jądrowych w USA, ale w innych częściach świata będzie się rozprzestrzeniać.

Trwająca penetracja rynku energii odnawialnej

W obliczu zagrożeń dla bezpieczeństwa i środowiska elektrowni węglowych i jądrowych, rosnące zainteresowanie odnawialnymi źródłami energii sprawiło, że zaczęto zwracać uwagę na wiatr, energię słoneczną, biomasę, energię geotermalną i hydroelektryczną. Oczywiście każde z nich ma swoje wady i obecne ograniczenia. Europa przewodzi we wdrażaniu technologii zielonej energii, ale obecnie odnawialne źródła energii nie są w stanie wytwarzać energii w taki sposób, jak węgiel i energia jądrowa. Pomimo obaw dotyczących bezpieczeństwa wywołanych przez Fukushimę, energia jądrowa z pewnością będzie częścią globalnego rozwiązania energetycznego na długi czas.

Wiele pracy włożono w uzyskanie prawdziwie „czystego węgla”. Mimo to zwolennicy zielonej energii uważają, że nie da się utrzymać życia, stale uwalniając tlenki siarki i inne zanieczyszczenia do powietrza. Węgiel jest łatwo dostępny i niedrogi, co czyni go niezbędną alternatywą dla krajów rozwijających się, ale obecny trend w kierunku gazu ziemnego i odnawialnych źródeł energii pokazuje, że węgiel może zniknąć w dłuższej perspektywie. Podczas gdy debata polityczna na temat zmian klimatycznych trwa, trend w kierunku odnawialnych źródeł energii i czystszych źródeł energii jest w ruchu. Rząd federalny zaoferował przedsiębiorstwom wiele zachęt podatkowych administrowanych przez IRS w celu zachęcenia do wdrażania projektów energii odnawialnej, w tym ulgę podatkową na produkcję energii odnawialnej (PTC) i ulgę podatkową na inwestycje w energię przedsiębiorstwa (ITC).

Coraz liczniejsze doniesienia twierdzą, że szybko rozwijające się możliwości fotowoltaiki słonecznej mogą wkrótce wykoleić boom gazu łupkowego. „Za kilka lat elektrownie słoneczne będą dostarczać najtańszą dostępną energię w wielu częściach świata. Do 2025 r. koszt produkcji energii w Europie Środkowej i Południowej spadnie do 4–6 centów za kilowatogodzinę, a do 2050 r. do zaledwie 2–4 centów”. Oto główne wnioski z badania przeprowadzonego przez Instytut Fraunhofera ds. Systemów Energii Słonecznej na zlecenie niemieckiego think tanku Agora Energiewende.₁₀

Energia jądrowa, węgiel i plan czystej energii

Nie można przecenić wpływu katastrofy nuklearnej w Fukushimie Daiichi w 2011 r. Niektóre kraje, takie jak Niemcy, natychmiast wydały moratorium na przyszły rozwój energetyki jądrowej. Jednak kraje te odkryły, że wypełnienie luki w mocy bez energii atomowej nie jest małym wyczynem. Powoli narasta budowa nowych elektrowni na Ukrainie, w Bułgarii, Chinach, USA, Wielkiej Brytanii i gdzie indziej.  Zależność Europy od rosyjskiego gazu ziemnego przyczynia się również do ponownego wzrostu zainteresowania energią jądrową i biomasą na kontynencie, ponieważ problemy polityczne i ekonomiczne sprawiły, że dostawy gazu stały się niepewne i nieopłacalne ekonomicznie.

Obecnie istnieje zapotrzebowanie na innowacje w przemyśle jądrowym. W tym celu opracowywane są reaktory czwartej generacji, a kilka firm pracuje nad małymi reaktorami modułowymi, które mogą być falą przyszłości. Chociaż Fukushima mogła tymczasowo spowolnić rozwój sektora jądrowego, w ciągu ostatnich pięciu lat wydano więcej pieniędzy na badania i rozwój w przemyśle jądrowym niż w ciągu ostatnich trzech dekad.

Podczas konferencji ONZ w sprawie zmian klimatu w Kopenhadze w 2009 r. Stany Zjednoczone zgodziły się na zmniejszenie emisji gazów cieplarnianych do 17% poniżej poziomu z 2005 r. do 2020 r. W miarę jak przedsiębiorstwa użyteczności publicznej starają się sprostać wymogom Plan czystej energii, w USA budowane są nowe elektrownie jądrowe, a w przyszłości planowane jest ich więcej, aby wypełnić lukę energetyczną powstałą po wycofywaniu elektrowni węglowych. „Według przewidywań Agencji Ochrony Środowiska USA (EPA), prawie 50 GW wycofania z eksploatacji podstawowej generacji węglowej może nastąpić między 2016 a 2020 rokiem z powodu proponowanego przez agencję Clean Power Plan. Te spodziewane wycofania są dodatkiem do prawie 70 GW wytwarzania energii z paliw kopalnych, które EPA przyznaje, że zostały wycofane lub zostaną wycofane w tej dekadzie z powodu innych przepisów EPA. Łącznie oczekuje się, że ponad 120 GW zainstalowanej mocy, czyli około 33 procent całej generacji węglowej, zostanie wycofane do 2020 roku, co stanowi wystarczającą ilość energii elektrycznej do zasilenia 60 milionów domów”.₁₁

Kierowcy modernizacji elektrowni węglowych

Od wewnątrz przedsiębiorstwa użyteczności publicznej mają dwojakie motywacje, jeśli chodzi o decydowanie, co zrobić z istniejącymi elektrowniami węglowymi. Clean Power Plan dąży do 30% redukcji śladu węglowego Stanów Zjednoczonych do 2030 r. i wzywa stany do znacznego ograniczenia produkcji gazów cieplarnianych. W tym celu elektrownie węglowe muszą zostać wycofane z użytku lub odnowione. „Stany będą musiały przedstawić co najmniej wstępny plan do 30 czerwca 2016 r., ale mogą wybierać spośród różnych metod, od rozszerzenia wykorzystania energii odnawialnej po ustanowienie rynkowych systemów handlu emisjami dwutlenku węgla”.₁₂ Wiele stanów może rozważyć współpracę z grupami regulacyjnymi ds. jakości opieki zdrowotnej w celu uzyskania swojego planu w interesie uzyskania kompromisu. Mają nadzieję, że będą mogli budować obiekty gazu ziemnego, jeśli zgodzą się wycofać węgiel. To wyraźny trend, który ma miejsce.

W wielu przypadkach elektrownie węglowe można odnowić za pomocą nowych, czystych technologii węglowych, ale proces ten jest często kosztowny, co skłania firmy do budowy całkowicie nowych obiektów. EPA jest zdecydowanie jednym z najsilniejszych motywatorów zmian w rządzie USA i w miarę jak ich przepisy stają się bardziej rygorystyczne, będą nadal wypychać węgiel z ogólnego równania energetycznego. Mimo to nie da się zaprzeczyć, że odnawialne źródła energii nie są jeszcze w stanie sprostać światowemu zapotrzebowaniu na energię. Wielu uważa, że EPA jest głównym motorem napędowym i katalizatorem zmian, zmuszając większość firm do rozważenia gazu ziemnego lub energii jądrowej jako alternatywy.

Energia jądrowa jest droga w produkcji i stwarza ryzyko dla bezpieczeństwa publicznego, co niedawno zostało podkreślone przez incydent nuklearny w Fukushimie. Przedsiębiorstwa użyteczności publicznej chcą zachować energię jądrową w swoich portfelach, aby utrzymać pewien stopień różnorodności paliw w przyszłości. Produkcja gazu łupkowego była bardzo dochodowa, ale infrastruktura do przesyłu gazu ziemnego jest przez niektórych uważana za ograniczoną. W dłuższej perspektywie węgiel może zostać wyłączony, jeśli skuteczna technologia wychwytywania dwutlenku węgla nie zostanie w pełni zrealizowana. Obecnie nie jest to jeszcze wykonalne komercyjnie w przypadku elektrowni na dużą skalę, a projekty demonstracyjne nie odniosły szczególnego sukcesu.

Na arenie międzynarodowej producenci i projektanci widzą bliskość jako główny czynnik w pozyskiwaniu nowych kontraktów. Aby firmy odniosły sukces w takich miejscach jak Chiny i Indie, muszą tam mieć swoje oddziały. Jednak te kraje nie są zainteresowane tylko importem energii; chcą ją tworzyć dla siebie, więc producenci zdają sobie sprawę z wagi otwierania oddziałów i operacji na dużych rynkach, na których klienci są zainteresowani ostatecznym przejęciem własności

Z perspektywy inżynierii wszystko, co jądrowe, zależy od polityki rządowej, która określa krytyczne czynniki bezpieczeństwa. Firmy takie jak Areva, Westinghouse, Babcock and Wilcox, Adams Atomic muszą udowodnić bezpieczeństwo swoich produktów. DOE będzie wspierać finansowo projekty, które uznają za godne, a dodatkowe $25 mln dolarów rządowego finansowania z pewnością pomoże, jeśli chodzi o badania nad reaktorami.

Małe reaktory modułowe oferują nowe rozwiązania energetyczne

„Projektanci reaktorów opracowują szereg projektów małych reaktorów lekkowodnych (LWR) i nie-LWR, wykorzystując innowacyjne rozwiązania technicznych problemów z energią jądrową. Projekty te mogą być wykorzystywane do wytwarzania energii elektrycznej w odizolowanych obszarach lub do produkcji ciepła procesowego o wysokiej temperaturze do celów przemysłowych… Amerykańska Komisja Regulacji Jądrowych (NRC) spodziewa się otrzymać wnioski o przegląd i zatwierdzenie przez personel wniosków dotyczących małych reaktorów modułowych (SMR) zgodnie z 10 CFR Part 52 już pod koniec 2015 r.”₁₃

Niektóre mniejsze kraje, takie jak Malezja i Indonezja, nie mają infrastruktury sieci przesyłowej ani przestrzeni do obsługi dużych obiektów jądrowych. SMR (małe modułowe reaktory) stanowią praktyczne rozwiązanie w takich sytuacjach. SMR mogłyby również pomóc Wielkiej Brytanii w realizacji zobowiązań niskoemisyjnych i pomóc jej w zwiększeniu przepustowości sieci. Nowe projekty SMR są również wdrażane w Stanach Zjednoczonych, Japonii i wielu krajach rozwijających się na całym świecie.

Wielu przedstawicieli branży jest dość optymistycznie nastawionych do przyszłości SMR. Różne wersje są używane w przemyśle jądrowym od jakiegoś czasu, a kilka firm, takich jak New Scale i SCAMU, pracuje obecnie nad ich dalszym rozwojem w celu uzyskania licencji do 2020 r. Następnym krokiem byłoby znalezienie klientów, którzy chcieliby je kupić. SMR są budowane w formie modułowej w fabryce i transportowane do miejsca wdrożenia. Chociaż zapewniają łatwość obsługi i kompaktową konstrukcję, konserwację i wysokie środki bezpieczeństwa Czy nadal wymagane.

Gospodarka odpadami nuklearnymi i Góra Yucca

Jeden z insiderów określił gospodarkę odpadami nuklearnymi w USA jako „bałagan” i zrzucił winę na politykę. To prawda, że typowe urazy prawicy i lewicy utrudniały podjęcie decyzji dotyczącej utworzenia scentralizowanego miejsca składowania odpadów. Obecnie większość zakładów użyteczności publicznej składuje odpady w suchych beczkach na swoich własnych składowiskach, ponieważ nie ma określonego krajowego składowiska odpadów nuklearnych. Góra Yucca w Nevadzie od dawna była uważana za preferowaną lokalizację takiego składowiska, ale opór społeczny i polityczny wobec projektu do tej pory sprawił, że jest on nieczynny. Większość obywateli Nevady sprzeciwia się temu miejscu ze względów bezpieczeństwa, takich jak emisja promieniowania; pomimo zapewnień, że wszelkie narażenie na działanie promieniotwórczości będzie mieścić się w ustalonych granicach bezpieczeństwa.

W sierpniu 2013 r. Sąd Apelacyjny Stanów Zjednoczonych dla Dystryktu Kolumbii zamówił Komisja Regulacji Jądrowych „zatwierdzić lub odrzucić wniosek Departamentu Energii dotyczący [nigdy] nieukończonego składowiska odpadów w Yucca Mountain w Nevadzie”.  W opinii sądu stwierdzono, że NRC „po prostu lekceważyła prawo” w swoim poprzednim działaniu, aby umożliwić Administracja Obamy kontynuować plany zamknięcia proponowanego składowiska odpadów, ponieważ nadal obowiązuje federalne prawo wyznaczające Yucca Mountain na składowisko odpadów nuklearnych w kraju.”

Główni gracze w produkcji turbin

Przewiduje się, że generatory i silniki turbinowe wygenerują $162 miliardów dolarów sprzedaży na rynku światowym w 2016 r. Odzwierciedla to roczny wzrost o 6,4%. Największym rozwijającym się sektorem są turbiny wiatrowe. Rosnący popyt na turbiny gazowe jest również widoczny na rynku międzynarodowym. 

GE, Siemens, Alstom, Mitsubishi, Hitachi i Solair dominują w dzisiejszym przemyśle produkcji turbin. Firmy te górują nad konkurencją, jeśli chodzi o gaz, parę, turbiny i kotły. Uważa się, że GE ma większy udział w rynku turbin gazowych. Ich planowany zakup Alstom SA za $15,6 mld obejmuje wysoko ceniony biznes tej firmy w zakresie ciężkich turbin gazowych.  Łącząc energię jądrową, węglową, turbinę gazową lub hydroelektryczną, uważa się, że GE produkuje około 25% światowej energii. Jeśli dojdzie do skutku, fuzja GE i Alstom z pewnością zmieni oblicze udziału w rynku i zwiększy międzynarodowy zasięg GE.

Rzucając kłody pod nogi, „Komisja Europejska ma przeprowadzić „wnikliwe” dochodzenie w sprawie fuzji GE-Alstom, aby ocenić, czy narusza ona przepisy dotyczące konkurencji. Śledztwo potrwa 90 dni, a ostateczna decyzja zostanie podjęta 6 sierpnia 2015 r.₁₅ Komisja wyraziła obawy, że ograniczenie konkurencji na rynku turbin gazowych może skutkować wzrostem cen, mniejszą innowacyjnością i mniejszym wyborem dla klientów.

W międzyczasie w 2014 roku Mitsubishi i Hitachi połączyły się, tworząc Mitsubishi Hitachi Power Systems, Ltd. (MHPS).  „First announced on November 29, 2012, the two firms have transferred their respective global thermal power generation operations into a new joint venture through a company split where MHI now holds a 65% equity interest and Hitachi holds 35% in the new merged entity.”₁₆ Fuzja zapewni obu firmom większy portfel surowców energetycznych i dostępnych rozwiązań.

W globalnych turbinach parowych Siemens ma udział w rynku wynoszący 4% w rocznej sprzedaży. Większe udziały w parze mają Bharat Heavy Electricals z Indii (BHEL) z 18%, Toshiba z 10% i Harbin Electric z Chin z 7%. Oceniając dane dotyczące sprzedaży w 2015 r., dyrektor generalny Siemensa Joe Kaeser powiedział, że gaz i energia potrzebują „bardziej kompleksowa koncepcja powrotu do historycznych marginesów na dłuższą metę”.

Chęć połączenia

China Power Investment Corporation podobno łączy się z państwową korporacją technologii jądrowej. W tym samym czasie China National Nuclear Power Corporation łączy się z China General Nuclear Power. Te fuzje powinny dać tym podmiotom siłę finansową potrzebną do globalizacji. W USA DOE wspiera część pożyczek na budowę nowych elektrowni jądrowych, ale Chiny potrzebują siły finansowej, aby wykorzystać swoją dźwignię na globalnym rynku. Chiny mają nadzieję konkurować i ostatecznie przewodzić światowemu przemysłowi jądrowemu, budując więcej reaktorów i zdobywając więcej technologii. Wydają więcej na energię jądrową niż jakikolwiek inny kraj na świecie. Z siedzibą w USA  W 2012 roku Progress Energy połączyło się z Duke Energy, wskutek czego Duke Energy stało się największym przedsiębiorstwem energetycznym w kraju, biorąc pod uwagę moce wytwórcze, liczbę klientów i kapitalizację rynkową.

AB1000, EBWR i perspektywy nuklearne

Eksperymentalny reaktor wodny wrzący (EBWR) firmy General Electric jest tworzony do zastosowań jądrowych. Według doniesień prace projektowe idą dobrze i wkrótce powinien być gotowy do wprowadzenia na rynek.   

Liderem branży jest obecnie reaktor zaprojektowany przez Westinghouse w latach 80., który pierwotnie nazywał się AP600. Ta jednostka została powiększona i ostatecznie nazwano ją AP1000. Są one budowane w Savannah w stanie Georgia we współpracy z CB&I (Chicago Bridge and Iron). AP1000 to reaktor wodny ciśnieniowy, który zawiera starszy typ EBWR zaprojektowany przez GE, który wymaga dodatkowej mocy do utrzymania systemów chłodzenia i wyłączenia reaktora w przypadku problemu. Nawiązując do awarii jądrowej w Fukushimie, technicy tam pracujący nie mieli zasilania awaryjnego z generatorów diesla. Z tego powodu nie byli w stanie schłodzić elektrowni i nastąpiła katastrofa.

Projekt Westinghouse AP1000 obejmuje pasywny system, który wykorzystuje grawitację i konwekcję cieplną do wyłączania elektrowni nawet w przypadku braku dostępnego zewnętrznego zasilania. Jednostki budowane obecnie przez Southern Company są pierwszymi budowanymi w USA od 30 lat i mówi się, że są „odporne na Fukushimę”.

W tym samym czasie Toshiba buduje generator turbiny parowej, który jest bardzo konkurencyjny pod względem wydajności w wykorzystaniu źródła pary jądrowej. Westinghouse i Toshiba będą konkurować na rynku, promując swoje reaktory. Niektórzy uważają, że Westinghouse ma przewagę dzięki lepszej konstrukcji reaktora wodnego i znaczącej przewadze pod względem pozyskiwania zamówień na szczeblu krajowym i międzynarodowym. Zrobili o wiele więcej zaawansowanej inżynierii i standaryzacji projektu, dzięki czemu ubieganie się o licencję operacyjną będzie prostsze i mniej kosztowne; coś, co spodobało się chińskiej spółce State Nuclear Power Technology Corp (SNPTC).

Obie firmy kierują się do Wielkiej Brytanii, Bułgarii, Chin i Indii; praktycznie wszędzie, gdzie tylko mogą, aby sprzedawać reaktory AP1000 lub EDWR. Oczywiście, przez wiele lat działalność nuklearna Toshiby była kluczowym elementem firmy, dopóki Fukushima nie zamknęła wszystkich krajowych reaktorów jądrowych, z których wiele nie zostało ponownie uruchomionych. Nadal jest to bardzo silna część firmy, nie tyle z punktu widzenia biznesowego, co kulturowego. Nadal będą silnie wspierani przez kadrę zarządzającą Toshiby. To kluczowy moment dla przemysłu energetyki jądrowej, a następne pięć lub dziesięć lat będzie decydujące w kwestii tego, dokąd doprowadzi. Niektórzy uważają, że małe modułowe reaktory są przyszłością i przewidują, że niektóre duże firmy opuszczą biznes jądrowy lub wejdą na inne rynki.

Zrozumienie łańcucha wartości energii

„Według US Energy Information Administration, całkowite krajowe wydatki na usługi energetyczne mają wzrosnąć z około $1,2 biliona w 2010 r. do ponad $1,7 biliona w 2030 r. Rosnący popyt konsumentów i innowacyjność światowej klasy, w połączeniu z konkurencyjną siłą roboczą i łańcuchem dostaw zdolnym do budowy, instalacji i serwisowania wszystkich technologii energetycznych, sprawiają, że Stany Zjednoczone są najbardziej atrakcyjnym rynkiem na świecie w $6 bilionowym globalnym sektorze energetycznym”.₁₇

Gdzie są pieniądze? Przy badaniu łańcucha wartości branży energetycznej, niektóre obszary wyróżniają się jako bardziej dochodowe niż inne. Cykl kombinowany turbiny gazowej może być najlepszym sposobem na zarabianie pieniędzy, ponieważ koszt inwestycji w instalację jest nadal dość konkurencyjny. Na rynku amerykańskim dostawcy energii elektrycznej konkurują z innymi dostawcami w oparciu o koszt dostarczenia dodatkowego megawata na rynek. Ten zmienny koszt produkcji jest zasadniczo kalkulacją kosztu paliwa i kosztu przekształcenia paliwa w energię elektryczną.

Energia jądrowa znajduje się na najniższym końcu krzywej pod względem zmiennych kosztów produkcji, ale inwestycje kapitałowe wymagane do zainstalowania elektrowni jądrowej są astronomicznie wysokie. Obecnie powstaje wiele jednostek cyklu kombinowanego, ponieważ konwersja paliwa gazowego na energię elektryczną w elektrowniach cyklu kombinowanego jest nieefektywna. Koszt kapitałowy jest przewidywalny i zrozumiały. Obecnie następuje ogromna zmiana w kierunku cyklu kombinowanego, ponieważ przedsiębiorstwa użyteczności publicznej chcą wykorzystać niski koszt gazu ziemnego i stać się bardziej konkurencyjnymi na rynku energii elektrycznej. Ponownie, najbliższe kilka lat określi, gdzie będzie największa rentowność. Technologia reaktorowa jest bardzo lukratywna, ale wymaga miliardów kapitału inwestycyjnego. Jeśli deweloperzy sprzedadzą tę technologię, mogą zarobić dużo pieniędzy, jeśli tego nie zrobią, mogą stracić dużo pieniędzy. Oczekuje się, że gospodarka odpadami będzie niezwykle dochodowa w nadchodzących latach. Produkcja również wydaje się być dochodowa, ale większość z tego prawdopodobnie będzie miała miejsce za granicą.

Ceny uranu są obecnie na tyle niskie, że gdy elektrownia jądrowa jest już w eksploatacji, koszt konwersji paliwa uranowego na energię elektryczną jest niezwykle konkurencyjny. Czynnik ryzyka na rynku jądrowym wynika z możliwości zaistnienia czegoś, co spowoduje gwałtowny wzrost ceny uranu. Elektrownia jądrowa jest tylko nieznacznie droższa od elektrowni wodnej, jeśli chodzi o koszt produkcji energii, więc energia jądrowa jest opłacalna, jeśli ceny uranu pozostają stabilne.

Pakiety i długoterminowe umowy serwisowe

Chińczycy niedawno zaoferowali wsparcie finansowe, aby przekonać potencjalnych klientów energetycznych do podpisania umów. Inne firmy wolą pakiet sprzedaż sprzętu z długoterminową umową serwisową. Jakie są kluczowe czynniki sukcesu w rozwijaniu nowego biznesu w różnych lokalizacjach? Wielu w branży uważa, że ważne jest pakietowanie długoterminowych programów i usług, a wielu dużych graczy w sektorze energetycznym już to robi. Właściciele/operatorzy w USA często nie są tak zależni od tego typu usług, ale globalnie długoterminowe umowy serwisowe są bardziej powszechne. Dlatego ważne jest, aby krajowe firmy energetyczne miały fizyczną obecność i relacje z międzynarodowymi klientami, którzy potrzebują zdalnej obsługi.  Po zapoznaniu się z nową technologią istnieje możliwość, że klienci nie będą już potrzebować umowy o świadczenie usług.

Decyzje zakupowe w USA są zazwyczaj podejmowane na podstawie ceny i wydajności, a nie rozszerzonych planów konserwacji. Jest to zrozumiałe, że jest to bardzo konkurencyjny rynek. Japońskie firmy, takie jak Hitachi, często nie wymagają żadnych płatności, dopóki zakład nie zostanie ukończony; podobnie jak sklep detaliczny – żadnych odsetek, żadnych płatności, dopóki praca nie zostanie wykonana. W Europie nie jest niczym niezwykłym, że nabywcy kupują pakiety i kontynuują współpracę z Siemensem lub Alstomem. Pakiety finansowania zazwyczaj dotyczą mniej wyrafinowanych właścicieli lub osób, które mają większą wiedzę na temat finansów niż faktycznej eksploatacji zakładu. Bardziej zaawansowane technologicznie firmy chcą same obsługiwać swoje zakłady i podejmować kluczowe decyzje zakupowe dotyczące tego, czyje części kupują i ile za nie płacą. Przede wszystkim takie decyzje są oparte na czynnikach ekonomicznych.

Aby przetrwać ostatni kryzys gospodarczy, wiele firm sprzedało z zerowym zyskiem lub nawet ze stratą, obiecując swoim klientom, że utrzymają ich zdolności i przeszkolą personel. Wszystko zostało zorganizowane w celu uzyskania kontraktów konserwacyjnych i zabezpieczenia udziału w rynku. Historycznie rzecz biorąc, producenci OEM mieli przewagę, ale część z niej może zniknąć wraz z dojrzewaniem rynków.

Na jakim etapie rozwoju jesteśmy w kwestii technologii wychwytywania dwutlenku węgla?

Technologia wychwytywania dwutlenku węgla była pierwotnie stosowana w celu poprawy odzysku gazu i ropy naftowej, ale ostatnio jest wdrażana ze względów środowiskowych. Elektrownie zasilane paliwami kopalnymi odpowiadają za większość emisji CO2. W przyszłości ulepszone metody wychwytywania dwutlenku węgla powinny umożliwić wychwytywanie i bezpieczne składowanie CO2. Obecnie wychwytywanie jest drogie. Szacuje się, że wychwytywanie CO2 z elektrowni o mocy 500 megawatów wymagałoby instalacji separacyjnej o mocy $400 milionów. Ponadto energia wymagana do uruchomienia separatora katalitycznego może pochłonąć jedną trzecią energii wytwarzanej przez elektrownię. Ten obraz ekonomiczny nie jest jasny. Niektórzy wspominali o subsydiowaniu, systemie Cap and Trade lub regulacjach, które mogłyby motywować ludzi do redukcji emisji CO2. Ostatecznie potrzebna jest nowa technologia, która może zastąpić elektrownie separacyjne, a jak dotąd proponowane koncepcje wychwytywania dwutlenku węgla okazały się zbyt drogie.

Ludzie pracują nad tym problemem. Babcock i Wilcox, na przykład. Istnieją technicznie wykonalne plany, ale, powtórzę, są one zbyt kosztowne. Oprócz przeszkód ekonomicznych, utrzymanie bezpiecznego składowania CO2 jest konieczne, ponieważ każde wystąpienie awarii może spowodować poważne problemy zdrowotne i środowiskowe.  Wysokie koszty i problemy z magazynowaniem w przypadku wychwytywania dwutlenku węgla sprawiają, że wiele przedsiębiorstw użyteczności publicznej ponownie rozważa energię jądrową jako prawdopodobnie najlepsze globalne rozwiązanie energetyczne na długi dystans. Ostatecznie technologia wychwytywania dwutlenku węgla jest w powijakach i potrzeba więcej danych i badań, aby przeanalizować jej ryzyko i korzyści.

„Chemicy z UC Berkeley poczynili ogromny krok naprzód w technologii wychwytywania dwutlenku węgla, tworząc materiał, który może skutecznie usuwać dwutlenek węgla z powietrza otoczenia okrętu podwodnego tak samo łatwo, jak z zanieczyszczonych emisji elektrowni węglowej. Materiał ten uwalnia dwutlenek węgla w niższych temperaturach niż obecne materiały wychwytujące dwutlenek węgla, co potencjalnie zmniejsza o połowę lub więcej energię obecnie zużywaną w tym procesie. Uwolniony CO₂ można następnie wstrzyknąć pod ziemię, stosując technikę zwaną sekwestracją, lub, w przypadku okrętu podwodnego, wyrzucić do morza”.

Nadkrytyczny kontra cykl łączony – rozważanie opcji

Technologie superkrytyczne i ultrasuperkrytyczne spalają węgiel pod ciśnieniem w ekstremalnie wysokich temperaturach, aby uzyskać wydajną produkcję energii i znacznie zmniejszyć emisję CO2. Ponadto elektrownie z cyklem łączonym emitują znacznie mniej dwutlenku siarki i tlenków azotu, które negatywnie wpływają na jakość powietrza. Jednostki ultrasuperkrytyczne opracowywane w Danii, Niemczech i Japonii powinny być w stanie działać z jeszcze większą wydajnością i obniżyć koszt paliwa.  Wysokostopowe stale odporne na korozję mogą w niedalekiej przyszłości doprowadzić do szybkiego wzrostu zastosowań nadkrytycznych i ultranadkrytycznych.

Technologia IGCC (Integrated Gasification Combined Cycle) „wykorzystuje system gazyfikacji węgla do przekształcania węgla w gaz syntezowy (syngas) i produkcji pary. Gorący syngas jest przetwarzany w celu usunięcia związków siarki, rtęci i cząstek stałych, zanim zostanie wykorzystany do zasilania generatora turbiny spalinowej, który wytwarza energię elektryczną. Ciepło w gazach wydechowych z turbiny spalinowej jest odzyskiwane w celu wytworzenia dodatkowej pary. Ta para, wraz z tą z procesu syngas, napędza następnie generator turbiny parowej w celu wytworzenia dodatkowej energii elektrycznej”.

Ekonomicznie rzecz biorąc, elektrownie węglowe nadkrytyczne są konkurencyjne, gdy cena gazu ziemnego wynosi około $5 za milion BTU. Obecnie prognozowana cena gazu ziemnego w USA wynosi $3 do $4 za milion BTU. Tak więc, nawet gdyby nie było obaw o emisję CO2, finansowo rozsądne byłoby zbudowanie elektrowni o cyklu kombinowanym. Dlatego nowe elektrownie węglowe generalnie nie są budowane, z wyjątkiem Indii, Chin i Wietnamu. Brazylia i Chile były ostatnio zainteresowane rozwojem nowych elektrowni węglowych, ale udoskonalenie technologii cyklu kombinowanego spowodowało, że kraje te porzuciły wszelkie ambicje związane z węglem. Ta sama postawa jest powszechna w większości krajów na całym świecie.

Projekcje cen gazu ziemnego

Przewiduje się, że ceny gazu ziemnego utrzymają się w przedziale od $2,50 do $4 na milion BTU w ciągu najbliższych 10 lat. Jednak gdyby to była prawda, wyglądałoby na to, że więcej elektrowni przechodziłoby na technologię cyklu kombinowanego, a obecny rynek pokazuje, że tak się nie dzieje. Niektóre zakłady użyteczności publicznej stosują strategię utrzymywania niektórych zakładów użyteczności publicznej zasilanych węglem jako „zabezpieczenia” przed wahaniami cen gazu ziemnego. Na przykład problemy na Ukrainie mogą spowodować wzrost cen gazu ziemnego w Europie do 4$ do $6 na milion BTU. W takim przypadku Stany Zjednoczone mogłyby umieścić go na statkach i wysłać tam. Kadra kierownicza zakładów użyteczności publicznej często niechętnie podejmuje duże decyzje dotyczące zmian w interesie zachowania swoich miejsc pracy.

Wielu z tych, którzy spodziewają się, że ceny gazu ziemnego pozostaną tak niskie, jak są, wierzy, że ceny te będą wynikiem kontynuacji obecnych technologii wydobywczych. Jednak firmy, które stosują te metodologie, twierdzą, że nie mogą nadal czerpać zysków przy tak niskich cenach gazu łupkowego. Dyrektor generalny Exxon Mobil powiedział w zeszłym roku, że „tracimy nasze koszule” sprzedając gaz ziemny po tak niskich cenach. Prognozy znacznie niższych cen ropy naftowej oznaczałyby również straty na nowych odwiertach dla większości producentów ropy naftowej.”

Tak więc, chociaż istnieje pewna konwersja na cykl łączony, nie było zobowiązania 100% do niego. Wahadło może się przechylić na korzyść gazu ziemnego, ale przedsiębiorstwa użyteczności publicznej lubią zachować pewną elastyczność, aby „przełączyć się z powrotem”, jeśli będzie to konieczne. Tymczasem dochodzi do kolejnych fuzji i jest coraz mniej przedsiębiorstw użyteczności publicznej, co wygląda na to, że trend ten może się utrzymać.

Zalety azjatyckich producentów

„Chiny, Japonia i Korea Południowa są gotowe prześcignąć Stany Zjednoczone w dominacji na rynkach czystej energii ze względu na znacznie większe inwestycje rządowe w badania i innowacje, zdolności produkcyjne i rynki krajowe, a także krytyczną infrastrukturę powiązaną. … Chiny, Japonia i Korea Południowa prześcigną Stany Zjednoczone w inwestowaniu w stosunku trzy do jednego w ciągu najbliższych pięciu lat, przyciągając większość, jeśli nie większość przyszłych prywatnych inwestycji w branży. Szacuje się, że globalne prywatne inwestycje w same odnawialne źródła energii i energooszczędne technologie osiągną … $600 miliardów do 2020 r.”

Kraje azjatyckie mają tę przewagę, że mogą oferować finansowanie swoich produktów. Chociaż Azja szybko się rozwija, USA nadal mają przewagę techniczną nad azjatyckimi producentami. Chiny zazwyczaj mają klauzulę w swoich umowach z zachodnimi firmami, która wymaga transferu technologii, więc zawsze były biegle w zbieraniu informacji technologicznych od swoich dostawców, które stosują w projektach w Chinach. Ich zdolność do manipulowania walutą jest prawdopodobnie ich największą siłą. Z drugiej strony niektórzy w USA mają negatywne zdanie o chińskich firmach, czując, że nie radzą sobie dobrze z problemami technicznymi lub gwarancyjnymi. Właściciele mogą później mieć problemy z transformatorami i innymi rodzajami dużego sprzętu.

Chiny i Indie mają możliwość produkcji własnych kotłów. Początkowo pożyczały swoje projekty i licencjonowaną technologię od dominujących firm, takich jak Babcock and Wilcox i Alstom, ale z czasem chińskie i indyjskie firmy rozwinęły możliwość produkcji własnych kotłów przy użyciu własnej technologii. Wielu azjatyckich producentów ma umowy, na mocy których nie muszą płacić tantiem, jeśli włączą czyjś projekt. Jeśli firma jest na rynku nowego kotła i prosi o oferty, może skończyć na zakupie od koreańskiej firmy, która włączy projekt pochodzący ze Stanów Zjednoczonych. Wiele zachodnich firm nawet nie składa ofert potencjalnemu klientowi, jeśli wiedzą, że chiński lub indyjski producent również składa ofertę, ponieważ nie mogą konkurować cenowo.

Większość produkowanych obecnie kotłów i części do nich pochodzi z Chin lub Wietnamu, gdzie często zleca się prace na zewnątrz, ponieważ nie  many companies make these products in the US anymore. Europe is still able to produce some things competitively, but China is the go-to for cost-effectiveness. Even Hitachi and Mitsubishi include materials which is outsourced from China to be competitive. Despite the possibility of repercussions down the road, large capital enterprise interactions with Chinese firms often involve joint venture agreements which stipulate that a transference of technology must take place over time. In the not-too-distant future, the Chinese will be able to produce the same technology without involving a capital partner. Of course, the Chinese market is massive, so Western industries are quite anxious to penetrate it, but this is not without some potential cost to future sales. Offering capital incentives in various regions, packaging services, packaging order volume; if ten units could be sold at a slightly lower price point to Chinese clients it is very attractive to them.

As was mentioned before, many Asian companies have licenses to utilize Western technologies. Korea and China use boiler designs from manufacturers such as Foster Wheeler, Babcock, and Alstom. Until recently, these countries have often used technologies that are a generation behind, and they were able to compete well because the software was safe and had been around for decades. The Chinese have their local markets and low manufacturing prices, but their technology has traditionally come from Western designers. India is seen by many as particularly fast-rising. Their excellent grasp of technology may elevate them over others on the basis of reliability, efficiency, and reference plans. For now, the advantage held by Western companies is based on higher technology and better manufacturing control, but it may not stay that way for long as Asian companies are growing more and more technically proficient and capable. 

In the US, those in the nuclear market are extremely cautious and risk-averse. Chinese technology is sometimes viewed as immature. International clients are confident that US and Japanese manufacturers will offer technical support for the life of the units they make, but they don’t feel the same way about Chinese manufacturers. Thusly, they are quite cautious about making big technology purchases without feeling confident that they can be supported for the 40 to 60 year life of a power plant. North America and Europe are more mature markets. Most of what’s needed there are replacement parts and service. Asian suppliers may be able to fill these gaps as commodity parts are often not so sophisticated and don’t require OEM drawings. The main competition will be for parts and components.

Hinkley Point C i kontrowersje wokół Chin

Projekt Hinkley Point C w Wielkiej Brytanii wywołał sporo kontrowersji. Zaprojektowany w celu wprowadzenia dwóch nowych reaktorów na północne wybrzeże Somerset w Anglii, jest pierwszym obiektem jądrowym „nowej generacji” w Wielkiej Brytanii.  Projekt obiecuje zapewnić pracę 900 osobom z 25 tys. potencjalnych miejsc pracy podczas budowy w ciągu następnej dekady. Firmy ubiegają się o 16 miliardów funtów, które zostaną zainwestowane w budowę projektu. Oprócz przewidywalnych obaw dotyczących środowiska i zdrowia publicznego, pojawiły się obawy dotyczące zaangażowania Chin w Hinkley Point.

Dyrektor naczelny EDF potwierdził, że firma jest pewna zawarcia umowy inwestycyjnej w projekcie Hinkley Point Anglia do końca marca. „W zasadzie wszyscy są na pokładzie” – powiedział Financial Times Song Xudan, dyrektor generalny EDF w Chinach. … 24,5 mld funtów energia jądrowa project represents the first overseas venture for China General Nuclear Power Corp, which has negotiated for Chinese companies to get a share in supplying components to the project.” The Chinese also want a big share of supply contracts and ownership of another nuclear site in Bradwell where they have intentions of building their own nuclear reactor. These demands have hampered ongoing Hinkley Point negotiations. 

Cost savings are certainly a huge factor for the UK as they negotiate with China. Some feel financial considerations often play a larger role than they should when it comes to these types of decisions and that politicians might buy in on Chinese technology earlier than they should for the sake of political expediency. It is not believed that China will immediately pursue deeper involvement with projects in developed nations. Rather, they will likely focus on emerging markets where cost heavily influences decision-makingnegotiates. The global nuclear community is small, so everyone will be watching to see how things transpire as they always do with new power plants.

Koszt, jakość i niechęć do ryzyka wpływają na decyzje zakupowe

Decisions regarding nuclear plants vary from country to country, depending on economic and quality concerns. Emerging nations are more likely to seek cost-effective solutions and be less inclined to deal with larger, more established companies that charge more for their services. Of course, governmental regulations also influence the choice of which companies receive business.

Awersja do ryzyka odgrywa również dużą rolę w skłonnościach zakupowych krajów zainteresowanych uzyskaniem elektrowni jądrowych. Stany Zjednoczone są uważane za szczególnie wrażliwe na ryzyko. Może to wynikać z NEIL (Nuclear Electric Insurance Limited), „a ubezpieczenie wzajemne firma, która ubezpiecza wszystko Elektrownie jądrowe w Stanach Zjednoczonych, a także niektóre obiekty na całym świecie. Firma ma siedzibę w Wilmington, Delawarei jest zarejestrowany w BermudyZostała założona w 1980 roku w odpowiedzi na wydarzenia z 1979 roku Wypadek na Three Mile Island.”₂₃ Odpowiedzialna za wypłatę odszkodowania dla uszkodzonej elektrowni jądrowej Crystal River na Florydzie, Progress Energy początkowo domagała się ugody w wysokości $1,9 mld, która wywołała szok w firmach członkowskich NEIL. Spór ostatecznie rozstrzygnięto za znacznie niższą kwotę; $835 mln, ale incydent miał trwałe skutki, generując niechęć do ryzyka w branży, która trwa do dziś.

Decyzje dotyczące konserwacji wewnętrznej/zewnętrznej

For some companies, profit in the nuclear industry comes from operation and maintenance contracts. Businesses such as URS and others work on a low margin basis. They don’t make astronomical profits, but they generate respectable revenue at no margin. Smaller companies generally don’t have the manpower to undertake the maintenance of major inspections themselves, so they have to contract the work from without. Entergy has gone from doing everything itself to forming some alliances with manufacturers. They can maintain a core competency group that can manage the work that’s done for maintenance during refueling cycles.

W USA przedsiębiorstwa użyteczności publicznej dzielą się na dwie kategorie:  albo zakłady handlowe, takie jak te, które utrzymuje Exelon, albo regulowane zakłady użyteczności publicznej, takie jak Duke, które muszą uzasadniać koszty i uzyskać rozsądną stopę zwrotu od agencji regulacyjnych z tych wydatków. W Niemczech zasadniczo muszą po prostu wyjaśnić swoje koszty, więc mają tam bardziej chroniony rynek. Mogą sami wykonać część pracy i łatwiej jest im potwierdzić swoje koszty. Tak więc zależy to od tego, jak zorganizowany jest rynek i w jakim środowisku pokoleniowym znajduje się firma użyteczności publicznej.

Chiny – Licencjonowanie i prawa własności intelektualnej

Chińscy, koreańscy i indyjscy producenci nadal prosperują w Azji Południowo-Wschodniej. Wschodząca klasa średnia w Chinach i Indiach odpowiada za sporą część tego sukcesu. W dłuższej perspektywie prawdopodobne jest, że te narody mają również strategie wejścia na rynek globalny i konkurowania tam.  W większości te kraje są albo na licencji zachodnich firm, albo są zaangażowane w joint ventures. Niektórzy uważają, że Chiny włączają zachodnie wzornictwo do swoich własnych produktów i że zachodnim firmom coraz trudniej jest chronić swoje prawa własności intelektualnej. W idealnym przypadku budowanie reaktorów na licencji, zgodnie ze specyfikacjami i przy użyciu odpowiednich materiałów może być preferowaną sytuacją dla produkcji.

In most instances, Chinese manufacturers have licenses to sell American products, but these licenses provide that products may only be sold in the countries they are manufactured. Some claim that Chinese firms have been attempting to sell licensed equipment to other countries and that China will only respect intellectual property rights when they have gotten to the point of developing its own intellectual property worth protecting.

Istnieje również sceptycyzm co do jakości chińskich produktów, który nadal istnieje. Wiele amerykańskich firm zleca produkcję części Chinom i istnieje ciągła obawa o integralność tych produktów. Niektóre firmy wysyłają przedstawicieli do Chin, aby obserwowali chińskich producentów przez całą dobę, upewniając się, że nie stosują skrótów. Może to obejmować zastępowanie gorszych materiałów, nieprawidłowe spawanie lub w inny sposób nieprawidłowe przestrzeganie wyznaczonych procedur. Nawet dzisiaj chińscy producenci mają trudności ze zrzuceniem reputacji osób, które idą na łatwiznę, ryzykując bezpieczeństwo i/lub wydajność.

Ultimately, China will acquire the necessary technology and know-how to compete on the world stage with manufacturers such as Westinghouse, GE, and Toshiba. In some markets they will even dominate. While the US may presently be risk-averse concerning Chinese products, other nations will look to China because they are cost-effective. They will also appreciate the fact that China has licensed technologies, ot they have been part of technology transfers with respected Western companies. Some feel that once a technology is turned over to the Chinese, no company is going to be able to control Chinese innovation or how they manufacture their products.

Czy chińskie spółki joint venture będą kontynuowane?

There are many research centers throughout India and China today that involve joint ventures between those nations and various Western companies. This type of international technology sharing and diversification will continue. As for China, they are still technologically behind, but they are making up ground. It’s generally felt that they will catch-up in the next five to ten years and may well go it alone. Much of this will depend on whether Western interests continue to bring value to joint ventures with the Chinese. If this does not occur and Western firms just want money, it’s unlikely that the joint ventures would move forward.

Ostatecznie „Chiny chcą zmaksymalizować niezależność w zakresie technologii reaktorów jądrowych, produkcji i projektowania, chociaż zachęca się również do współpracy międzynarodowej i transferu technologii. Zaawansowane reaktory wodne ciśnieniowe takie jak ACPR1000 i AP1000 są główną technologią w niedalekiej przyszłości. Do połowy wieku reaktory na neutrony prędkie są postrzegane jako główna technologia. Bardziej długoterminowe plany dotyczące przyszłej mocy to 200 GW do 2030 r. i 400 GW do 2050 r. Planuje się, że reaktory na neutronach prędkich wniosą 1400 GW do 2100 r. Chiny są w stanie stać się eksporterem reaktorów poprzez rozwój CPR-1000.”

Much will depend on the financial performance of Asian companies as to their future success in the global nuclear marketplace. At this time, there is still a good deal of uncertainty. Overall, however, there is a feeling that nations of the Pacific Rim and the BRIC countries (Brazil, Russia, India, and China) will be fundamental components of the industry growth expected in years to come.

Dlaczego Indie?

Oczy zwrócone są na Indie jako potencjalnie dochodowe miejsce do eksportu technologii nuklearnej. Indie mogą okazać się idealną bazą produkcyjną dla krajów rozwijających się, które niekoniecznie chcą najnowszych i najlepszych technologii, ale muszą kupić infrastrukturę. Czy istnieją inne powody migracji do Indii i produkcji tam?

Wielu postrzega Indie jako centrum inżynieryjne, które budzi zaufanie. Jeśli duży producent poszukuje taniego centrum i zdecyduje się na umieszczenie biura inżynieryjnego w Kalkucie, a następnie konkurent zdecyduje się na otwarcie zakładu w Kalkucie, ma już stosunkowo wykwalifikowaną siłę roboczą, z której może pozyskać talenty. Jednak gdy pojawia się trzecia firma i decyduje się tam założyć zakład, w ciągu pięciu lub sześciu lat okazuje się, że to, co było tanim centrum produkcyjnym, ma teraz koszty pracy zbliżone do tych w USA i Europie. Jest to szczególnie prawdziwe, jeśli weźmie się pod uwagę koszty prowadzenia działalności w tych regionach. Zalety zaczynają zanikać. Podobne sytuacje miały miejsce w Budapeszcie i Delhi. Może to wynikać z charakteru działalności. Niektórzy mówią o przenoszenie miejsc pracy; sprowadzając je z powrotem do Stanów Zjednoczonych, ponieważ z czasem zalety globalizacji i tanich centrów offshore uległy erozji. Jeśli ten fakt nie jest dziś oczywisty, będzie o wiele bardziej rozpoznawalny za 25 lat.

Niektórzy inwestorzy byli rozczarowani, że rozbudowa w Indiach nie była tak duża, jak oczekiwano. Chiny nadal dominują w tej części świata. Indie mają tę wadę, że nie mają łatwego dostępu do gazu ziemnego, co czyni je zależnymi od rodzimych paliw, energii jądrowej i, co najważniejsze, węgla.

Utrzymanie lokalnego charakteru

W niektórych krajach obowiązują lokalne wymagania dotyczące treści, aby zapewnić, że nie są one wykorzystywane, a miejsca pracy i siła robocza pozostają w kraju pochodzenia. Ta sytuacja jest często rozwiązywana poprzez joint ventures. W  India, local companies tend to get the contracts for new orders. Thusly, outside interests need to partner with local interests in order to be successful in bidding. In the Indian market there are some large-scale boiler companies that have licensing agreements with US-based companies. The in-house Indian boiler companies are very hard to beat, so there could be an opportunity for a company to take a chance and bid against (for example) Bharat Heavy Electricals –BHEL – as some companies have done. Of course, India is very attractive because labor costs there are extremely low and the cost of getting to market is inexpensive.

Dalsze spojrzenie na joint ventures

The merger of GE and Alstom continues to inspire fascination in the nuclear sector. There had been conjecture that GE never wanted to be in the boiler business because its marketing outreach was more effective with steam turbines. Others felt that GE was interested in partnering with someone in the boiler business or in buying another company altogether. Ultimately, GE would resist these impulses in the boiler business for fear that there was not enough profit in the idea.

Ostatecznie wszystkie fuzje opierają się na ofercie; kto kupuje i co kupuje? Jakie są czynniki oceny? Oczywiście, tego typu oceny dotyczące strategii są trudne do przeprowadzenia na poziomie makro.  Ironicznie, sojusze mogą działać w przypadku jednego projektu, ale w przypadku kolejnego sojusznik może stać się bezpośrednim konkurentem. Wydaje się, że żadna firma nie ma wszystkiego. Wszystkie mają swoje mocne strony. Większość uważa, że jest to ważny i zdrowy aspekt biznesu.

Spin-off Babcocka i Wilcoxa

„… Energia dostawca usług, The Babcock & Wilcox Company … podjął wstępny krok w swoim planie wydzielenia swojej działalności Power Generation. Babcock & Wilcox Enterprises Incorporated, nowo utworzona spółka zależna, która będzie obejmować działalność Power Generation firmy, złożyła wstępne oświadczenie rejestracyjne na formularzu 10 w amerykańskiej Komisji Papierów Wartościowych i Giełd (SEC). Industrial Info śledzi $5,69 miliarda w projektach B&W w obiektach energetycznych opalanych węglem, gazem ziemnym i odpadami oraz $10 milionów w projektach w elektrowni jądrowej, która zaopatruje US Navy.”₂₅ Istnieją spekulacje, że ten spin-off może poprzedzać nadchodzącą konsolidację z kimś innym, a jeśli tak się stanie, będzie to podążać za trendem, który już ma miejsce gdzie indziej w branży. Decyzja ta jest prawdopodobnie częścią strategii rozwoju biznesu B&W, ponieważ mają elektrownię jądrową o mocy 50-100 MW, którą bardzo aktywnie próbują wprowadzić na rynek.

Development of nuclear products is still a relatively new undertaking for B&W. The jury is still out on whether they can be successful with their smaller nuclear plant. Right now, the only utility that appears to be seriously looking at it is TVA. Their generation is presently in the neighborhood of 30 thousand megawatts, and the unit being discussed is only a 100mw unit. In a sense, TVA is helping B&W to see if the technology is viable. A smaller plant is inherently less dangerous when it comes to nuclear-type designs and is a lot less susceptible to problems with radiation leaking into the air, ground, or water. At this point in time in US history, it’s a brand new business venture that’s entering the market at a time when people are looking to natural gas as the dominant energy source for the foreseeable future. 

Jeśli ceny gazu łupkowego utrzymają się w pobliżu $2 za milion BTU przez następną dekadę, większość nowych konstrukcji będzie koncentrować się wokół elektrowni gazowych. Jeśli ceny te wzrosną do $8 za milion BTU, zakłady użyteczności publicznej będą musiały zdecydować między węglem, redukcją emisji dwutlenku węgla a wytwarzaniem energii jądrowej. W przyszłości energia jądrowa może być ostateczną odpowiedzią, ponieważ byłaby bardziej opłacalna, gdyby ceny gazu ostatecznie wzrosły. Osoby z wewnątrz spekulują, że takie decyzje zostaną podjęte prawdopodobnie za 10–12 lat. Tymczasem Southern Company jest w trakcie dodawania dwóch jednostek jądrowych do swojej floty. Początkowo planowali cztery, ale koszty okazały się wyższe niż oczekiwano. Budowali elektrownie jądrowe, gazowo-parowe i węglowe, cały czas starając się zrównoważyć swoje portfolio. Jeśli ceny energii miałyby się wahać, produkcja jądrowa jest dość przewidywalna, ponieważ większość kosztów z nią związanych przypada na budowę samej elektrowni. Koszty paliwa są bardzo niskie, więc gdy elektrownia już działa, koszty operacyjne produkcji energii jądrowej są dość niskie.

Toshiba i Westinghouse mają wspólne ambicje nuklearne

W 2006 roku sytuacja w sektorze energetyki jądrowej zaczęła się poprawiać. Toshiba zdecydowała się na współpracę z IHI Corporation w celu zakupu Westinghouse za kwotę $5,4 miliarda. Następnie Toshiba musiała rozstać się z kolejnym $1 miliardem, aby zabezpieczyć kontrolny udział w Westinghouse, gdy Marubeni Corporation dostała zimnych stóp i chciała się wycofać, zagrażając umowie. Od tego czasu incydent nuklearny w Fukushimie spowodował, że potencjalni inwestorzy przynajmniej tymczasowo odwrócili się od energetyki jądrowej. Oczywiście Toshiba nie przewidywała takiego obrotu spraw i wierzyła, że reaktory jądrowe będą na wyższym poziomie szczytowym niż obecnie.

22 stycznia^ii, 2015, Toshiba entered into negotiations to provide equipment for many Chinese nuclear reactors and additional plants in Kazakhstan. “Toshiba already has a leading position in the Chinese nuclear power market and is looking to build on this through its Westinghouse Electric unit.  Gospodarki wschodzące coraz częściej zwracają się w stronę energii jądrowej jako sposobu na ograniczenie emisji dwutlenku węgla, która przyczynia się do globalnego ocieplenia, chociaż spadające ceny ropy naftowej mogą w dłuższej perspektywie zmienić niektóre z tych zachęt.

Tymczasem Westinghouse chętnie dostarcza reaktory do potencjalnej elektrowni w Gudżaracie w Indiach w ślad za postępem, jaki osiągnięto w sprawie ustawy o odpowiedzialności. Teraz, gdy umowa między USA a Indiami jest już w toku, Westinghouse bada możliwość dostarczania komponentów do Gudżaratu, omijając Toshibę, ich spółkę holdingową w Japonii. Ze względu na indyjsko-japońską cywilną umowę nuklearną, Toshiba nie może być zaangażowana w transakcję. 

Westinghouse refers to its AP1000 PWR as “the safest and most economical nuclear power plant available in the worldwide commercial marketplace.”₂₇ They tout its unparalleled reliability, efficient design, and competitive cost. The AP1000 was the first generation three-reactor for the DOE and was considered to be at the pinnacle of technological design when it was initially licensed. It is still thought of as one of the most high-end level reactors in the world. The AP1000 is not without its detractors. In 2010, several environmental organizations called for an investigation into what they believed were weaknesses in the reactor’s containment design. John Ma, a senior structural engineer at the NRC also posited that portions of the reactors steel skin were susceptible to the impact of a plane or projectiles propelled by storms. Westinghouse experts disagreed.

Więcej firm łączy siły

Trend konsolidacji przemysłowej ma się utrzymać w globalnym sektorze energetycznym. GE połączyło siły z Alstom. Mitsubishi i Hitachi połączyły siły. Niemiecki Siemens niedawno poszedł w ich ślady, wykonując własne ruchy szachowe. W 2014 r. przejęli oni działalność energetyczną Rolls-Royce'a, a następnie połączyli się z Dresser-Rand Group, międzynarodowym dostawcą części zamiennych,  usług i rozwiązań sprzętowych. Wartość transakcji szacowano na $7,6 mld.Siemens intends to operate Dresser-Rand as the company’s oil and gas business retaining the Dresser-Rand brand name and its executive leadership team. In addition, Siemens intends to maintain a significant presence in Houston, which will be the headquarters location of the oil and gas business of Siemens.”₂₈

Some believe Siemens is hoping to profit from the booming US oil and shale gas market while giving its energy business rival, GE, some competition. GE has a monolithic presence in the US market however, so Siemens will be playing catch-up in the foreseeable future. GE has put more than $14 billion into gas and oil since 2007. Siemens is a bit late to the dance, but their $1.3 billion acquisition of Rolls-Royce’ power business in May of 2014 was done in hopes of closing the gap with GE. It’s hard for companies to put their feet to the street by themselves. Regardless of a firm’s patience or ability to maintain a long-view, partnerships have become the rule of the day. In China, it’s a no-brainer. In other Asian markets, it’s beyond difficult for companies to grow their business organically.

Konsolidacje i myląca polityka energetyczna USA

Niektóre konsolidacje są przeprowadzane z myślą o produkcji gazu łupkowego. Jednak segment turbin parowych nie jest zależny wyłącznie od gazu, aby być rentownym. Jeśli nastąpi rozbudowa węgla lub jeśli energia jądrowa powróci do mody, większość firm nadal będzie dostarczać produkty dla tych paliw. W branży turbin gazowych większość firm, które szukają optymalnej wydajności, będzie miała cykl dolny z turbiną parową. W ten sposób może istnieć cykl łączony z turbinami gazowymi i parą. Większość producentów OEM i ich partnerów próbuje sprzedawać technologię cyklu łączonego, a nie cykl prosty.

Wielu ludzi w USA, Europie i na całym świecie jest zdezorientowanych brakiem jasności w wytycznych dotyczących federalnej polityki energetycznej USA, które wydają się składać z „mieszaniny niepowiązanych ze sobą polityk zaprojektowanych dla określonych grup wyborców i niemających spójnego celu”.₂₉ Stany Zjednoczone mają dotacje energetyczne na energię jądrową, wiatrową, słoneczną i paliwa kopalne, a także dotacje na modernizację budynków. Nie określono jeszcze ostatecznego celu USA i harmonogramu jego osiągnięcia.  While these issues are being deliberated, the global energy market will continue to be market-driven,. The demand for electricity will continue to grow as long as information systems and computing systems continue to expand. The questions now are how will these growing demands be met and who in the industry will meet them?

Japonia: Poza Fukushimą

Japońskie firmy sprzętowe mają możliwości technologiczne, aby sprostać potrzebom przemysłu energetycznego w Azji i na całym świecie. Są agresywne w globalnej promocji swoich produktów, które są ogólnie uważane za dobrej jakości.  Their recent partnership with Westinghouse places them front and center in the marketplace and in competition for top-level projects. Unfortunately, Japan is still reeling internally in the aftermath of Fukushima. “Japanese politics were dominated by energy in the wake of the disaster of 11 March, 2011. The decision to shut-down all the remaining 48 nuclear units introduced real concerns of brownouts, previously unthinkable in Japan’s gold-plated power system.”₃₀ In a country not known for generating much gas or coal power, Japan’s nuclear-addled status has negatively impacted its economy. 

Mimo wszystko Japonia jest groźna. Mają opracowaną strukturę kosztów, aby konkurować z Chińczykami w zakresie sprzętu energetycznego i w pewnym stopniu z Koreańczykami z Południa. Japonia rozumie wartość możliwości połączenia całego pakietu energetycznego i dzięki finansowaniu projektu zdobyła zlecenia. Mają dobrą strategię konkurencyjną, ale Japonia nie jest obecnie w najlepszej względnej pozycji kosztowej. Mimo to potrafią znaleźć sposób na wygraną. Technologia i sprzęt, którymi dysponuje Japonia, sprawiają, że jest dobrym partnerem dla firm w krajach rozwijających się.

Udziały w rynku i prawdopodobieństwo rentowności

In understanding the profitability of companies in the global energy sphere, it can be difficult to uncover actual market shares and profit levels. Even ballpark figures are elusive because they are all very carefully protected, and for good reason. The competition is fierce. Insiders claim that profit levels for new equipment are ridiculously low for everyone, so no one is making money in that regard. Instead, they are looking to increase their market share, increase their installed feed base, and then profit from providing services over time. In this way, factories stay busy, people stay employed, and market share improves as companies slowly expand. It’s been said that no one is profiting to a great degree. Numbers in the new unit market are probably less than 10% for most suppliers in net profit.

Niektórzy uważają, że pieniądze są w konserwacji; dostarczaniu usług operacyjnych, części zamiennych i części zamiennych. Te rzeczy konsekwentnie zapewniają lepszą marżę od wielu lat. Patrząc na rynek w całości, ma to obecnie wiele sensu, ponieważ ceny są tak konkurencyjne. Ryzyko, że problemy z projektem niespodziewanie podniosą koszty, jest tak wysokie, że wiele firm często koncentruje się na utrzymaniu się na obecnym rynku.

Budowanie relacji z dostawcami

Niektórzy zastanawiają się, czy ważne jest, aby dostawcy budowali wyłączne relacje z firmami energetycznymi. W rzeczywistości przejrzystość jest standardową procedurą operacyjną w amerykańskim przemyśle jądrowym i cieplnym. Może to wynikać z faktu, że wiele lat temu elektrownie były montowane w oparciu o standardowe projekty i istniało duże nakładanie się dostawców kotłów i dostawców turbin i generatorów. Czasami działało to dobrze dla nabywców, którzy nie mieli zbyt dużej nadwyżki marży lub mocy, ale w niektórych przypadkach występowało niedopasowanie. W obecnym środowisku przejrzystość między dostawcami jest normą, ponieważ inżynier architekt zarządza interfejsem i nie ma dużego marginesu na nakładaniu się projektów.

The industry as a whole is thought to be on a learning curve, rebuilding the knowledge base, the supply chain, and virtually everything else on a global scale. Companies can benefit from staying with specific suppliers who deliver consistent quality and price. It’s also important to know that a supplier will be available over the long-term during an extended construction project. In time, suppliers will improvehand-pick allowing companies to hand pick their suppliers from a pool of proven entities. The National Regulatory Commission (NRC) is also there in the US to “prevent the use of counterfeit, fraudulent, and suspect items. Their programs include careful supplier selections, effective oversight of sub-suppliers, and the authority to challenge a part’s “pedigree” when necessary.”₃₁ NRC przeprowadza inspekcje obiektów elektrowni jądrowych i miejsc produkcji dostawców. Rozpowszechniają informacje i udzielają wskazówek interesariuszom branży jądrowej.

Rosyjskie reaktory w Singapurze i Budapeszcie

In 2012 the Rosatom State Atomic Energy Corporation (ROSATOM) opened a marketing office in Singapore. ROSATOM is a Russian non-profit state corporation in Moscow and is the regulatory body of Russia’s nuclear complex. Their intent is to promote Russian nuclear capabilities while developing business in Australia and Southeast Asia. “The plans of nuclear power development in South East Asia and Australia imply construction of up to 15 reactors until 2030 which, makes this region one of the most promising ones for the development of ROSATOM’s business,” Alexey Kalinin, Director General of ROSATOM Overseas, noted.”

This part of the world uses a lot of Westinghouse technology, but Russia obviously feels emboldened to compete with them. Some feel that Russia may not have the technical know-how to operate in Singapore and that the skilled labor they need may not be available there. It’s a turnkey situation where Russia would build and operate the reactors. Singapore pays, and Russia gives them energy. Can Russia do the job cheaper than the Chinese? It remains to be seen. Until the reactors are complete, it would be hard to calculate costs. Price can be speculated upon, but much can happen in the interim to alter the final figures.

Niedawno doniesienia wskazują, że Rosja udzieliła Budapesztowi pożyczki w wysokości 10 miliardów euro na rozbudowę elektrowni jądrowej Paks na Węgrzech. Spowodowało to oskarżenia, że Rosja ma nadzieję na uzyskanie politycznych wpływów w UE poprzez swoje działania. Pod koniec marca 2015 r. Rosja podpisała umowę z Jordanią na budowę dwóch reaktorów o mocy 2000 mW, których koszt wyniósł $10 miliardów. Przewiduje się, że zostaną ukończone do 2022 r. Umowa stanowiła, że Rosja przyjmie odpady paliwowe generowane przez reaktory.

Marginesy bezpieczeństwa dla zbiorników bezpieczeństwa

W następstwie katastrof nuklearnych, takich jak te, które miały miejsce w Three Mile Island, Czarnobylu i Fukushimie, wiele uwagi poświęcono zbiornikom ciśnieniowym reaktora i ich zdolności do zatrzymania radioaktywności w przypadku wypadku lub incydentu nuklearnego. Zbiornik ciśnieniowy zazwyczaj zawiera chłodziwo reaktora jądrowego, rdzeń reaktora i osłonę rdzenia.

W reaktorze z wrzącą wodą, ze względu na sposób sterowania i ponieważ efekt turbiny jest pętlą sprzężenia zwrotnego do samego reaktora, istnieje margines wyrzutu 3% w projekcie. Oznacza to, że istnieje tylko 3% dodatkowego marginesu pomiędzy reaktorem a stroną generatora turbiny, która wytwarza energię elektryczną. Jest to duży margines w porównaniu do reaktora wodnego ciśnieniowego, który ma tylko margines 2% dla tolerancji produkcyjnych i projektowych. W przypadku elektrowni cieplnych jest to mniej więcej to samo; margines projektowy 2% dla współczynnika węgla i cyklu łączonego gazu ziemnego. Nie ma wiele miejsca na błąd, więc producenci muszą ściśle ze sobą współpracować i być dobrze skoordynowani przez inżynierów.

„W kwietniu 2010 r. Arnold Gundersen, inżynier nuklearny … opublikował raport, w którym zbadano zagrożenie związane z możliwym przerdzewieniem stalowej obudowy konstrukcji zabezpieczającej. W projekcie AP1000 obudowa i beton są oddzielone, a jeśli stal przerdzewieje, … „projekt ten wyrzuciłby zanieczyszczenia radioaktywne, a elektrownia mogłaby dostarczyć społeczeństwu dawkę promieniowania 10 razy wyższą niż limit NRC” – powiedział Gundersen.

Nowa technologia ostrzegania termoakustycznego

Reaktory jądrowe mają szereg systemów sterowania i czujników, ale w rdzeniu panują tak radykalne warunki, że tradycyjne czujniki nie działają. To uniemożliwia operatorom zrozumienie, jak dokładnie działają rdzenie jądrowe.  Westinghouse i naukowcy z Pennsylvania State University i Idaho National Laboratory opracowali nową technologię wykrywającą zmiany temperatury i ciśnienia, a także dawkę promieniowania, za pomocą czujników termoakustycznych emitujących „świszczącą” częstotliwość, aby ostrzec operatorów.  Firma Westinghouse opatentowała urządzenie i chce wprowadzić je na rynek do 2019 roku.

This technology features “thermo-acoustic neutron sensors… in the reactor to monitor the core power distribution and the temperature distribution, removing the need for tubing, wiring, and vessel penetrations that are required to support existing surveillance instruments. That reduces the costs associated with maintaining such equipment … Plant operators will be able to monitor the core much more accurately, allowing them to produce more electricity from the same amount of uranium … “

Operators will be capable of monitoring various axial positions in core fuel assemblies and obtain temperature and fission rate data. The devices are 5” – 8” long with resonance chambers of varying lengths that each has a different frequency, which clues technicians in to specific problem areas in power distribution. It’s not known if Westinghouse plans to keep this technology in-house.

Umowa GE/Alstom czeka na zatwierdzenie

Organy regulacyjne UE ds. ochrony konkurencji przyspieszyły termin zatwierdzenia oferty GE na $13,5 mld na działalność w zakresie urządzeń energetycznych Alstom. Komisja Europejska jest najwyraźniej zaniepokojona podwyżkami cen, które mogą wynikać z tej umowy. GE dostało zielone światło na ponad 50 transakcji od czasu, gdy Komisja zablokowała w 2001 r. przejęcie Honeywell za $42 mld. Podobno GE jest optymistycznie nastawione do zatwierdzenia umowy z Alstom.

There does appear to be geographical synergy between the two companies. GE is historically dominant in the US and Alstom has a big footprint in Europe. Both have symbiotic product lines. Insiders have various theories as to GE’s intentions in making the bid for Alstom. Some don’t believe the Alstom purchase is about making GE more competitive in the fossil fuel market. Rather, they feel GE bought Alstom for the installed base of the gas turbines which allows them to extrapolate their strategy of securing contractual service agreements. It’s likely that GE wishes to gain access to Alstom’s unrivaled sales organization. Alstom’s steam turbine for combined cycle may have also attracted GE. Most don’t feel the coal-fired side was the driver of the GE acquisition.

Podejście tandemowe sprawdza się również w innych sektorach energetycznych.Mitsubishi Hitachi Power Systems Americas, Inc. … ogłosiło formalną integrację swoich operacji w Ameryce, co stanowi ukoronowanie historycznej fuzji między przedsiębiorstwami systemów wytwarzania energii cieplnej Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. i Hitachi, Ltd. Globalna umowa joint venture została zawarta 1 lutego 2014 r., rozszerzając ich obecność w Ameryce … „₃₅

GE used to command 70% of the market in the US, but in recent times Siemens (Germany) has grown and taken some of that market share. Alstom has always represented a rather small part of the US market, so when it comes to turbine generators, the company that may have grown the most and crowded GE’s market is Toshiba. Years ago, Toshiba set its sights on selling as many steam turbines in the combined cycle market as they could, so they ended up with hundreds of units in the US.

Today, there are very few new plants being built in the United States; maybe 20 combined cycle plants a year. GE, Siemens, and Mitsubishi have the best technologies, and those three companies are vying to supply gas and steam turbines for those plants. Of course, Siemens does very well in Europe and controls the most market share of the new machines that are being built there. As was mentioned, Alstom has historically performed better in Europe than in the US, but the GE acquisition is seen as a potential win for sales and marketing because of the combined strength the merger will provide. Siemens is going to see more competition in Europe as a result.

20 lat temu jedynym sposobem na prowadzenie interesów w Chinach i Indiach były joint ventures. Dzisiaj GE, Alstom i japońskie firmy mają tam projekty. W tej części świata istnieją wszelkiego rodzaju relacje biznesowe. Niektóre firmy licencjonują technologię (na przykład) od GE lub Alstom, aby budować maszyny lub komponenty. Taka jest strategia wchodzenia na te rynki od lat 90., kiedy niektóre z tych rynków się otworzyły.

Tymczasem… w Babcock i Wilcox

Babcock and Wilcox are major players in boilers and boiler services and are industry leaders in the US with their SCR and SO2 air quality control systems. According to President and CEO, E. James Ferland, “B&W ended 2014 with a solid quarter and a strengthening backlog heading into 2015 … The Nuclear Operations business had a record year in 2014 with the highest revenue and operating income in its history … The Power Generation segment continued to deliver improved performance in the fourth quarter with strong revenues and additional international bookings for both coal and renewable power plants. Our strategy to drive international growth in the Power Generation business is generating the results we expected as demonstrated by the three projects announced since December, which puts this business in a solid position for the spin-off later this year.”

Obviously, B&W has leadership, and their market share is very high. They are difficult to beat when they set their sights on any particular job and they do defend their market share well in the US. Over time, they are probably hoping their small nuclear plant technology will become the technology that people choose, but that decision has yet to be made. Most likely, they will continue to operate in the same way that they have been, as they are thought by many to be the best at what they do in the United States.

Portfolio bez turbin parowych?

There are varying opinions in the industry as to the importance of having steam turbine manufacturing in the business portfolio of a company. Some point to the small size of the new boiler market in the US and say it’s too late for expansion. Naysayers lament licensing technologies to other parts of the world, believing that it’s pointless to go to India when that market is already saturated with competitors. To be successful, it would be necessary to find the right partners, and even then, it could require dealing with some very low-cost providers. Europe is a mature market. There are incumbents there, but on the whole Europe is seen as easier to penetrate than Asia.

Wręcz przeciwnie, niektórzy uważają, że produkcja turbin parowych Jest, indeed, an important component of a well-rounded portfolio. Steam turbines are second to gas turbines because gas turbines are considered to be “high maintenance” and require lucrative service agreements. They need to be rebuilt almost annually, and every 18 months they require a major overhaul of the gas turbines. Steam turbines typically don’t have to be inspected for ten years. They don’t have the follow-up revenue stream that gas turbines do.

W całej branży producenci są zdeterminowani, aby prowadzić oszczędniejsze i bardziej produktywne operacje. Wszyscy główni gracze podejmują wysiłki, aby obniżyć koszty i stać się bardziej wydajnymi producentami produktów i dostawcami usług. Te cele są jeszcze bardziej konieczne na wysoce konkurencyjnym, nadprodukcyjnym rynku globalnym. Świat nigdy nie przestanie potrzebować energii, niezależnie od tego, skąd ona pochodzi. Najbardziej udane firmy zaspokoją to międzynarodowe zapotrzebowanie, zręcznie decydując, gdzie inwestować, z kim współpracować i w którą stronę obracają się turbiny.

Lokalizacja naszego obiektu w Nowym Jorku

11 E 22nd Street, piętro 2, Nowy Jork, NY 10010 T: +1(212) 505-6805

---

O firmie SIS International

SIS Międzynarodowy oferuje badania ilościowe, jakościowe i strategiczne. Dostarczamy dane, narzędzia, strategie, raporty i spostrzeżenia do podejmowania decyzji. Prowadzimy również wywiady, ankiety, grupy fokusowe i inne metody i podejścia do badań rynku. Skontaktuj się z nami dla Twojego kolejnego projektu badania rynku.