Dimensioni, previsioni e tendenze del mercato globale nel periodo 2025-2037
La dimensione del mercato della costruzione di reattori nucleari era pari a 53,24 miliardi di dollari nel 2024 e si stima che raggiungerà i 67,14 miliardi di dollari entro la fine del 2037, espandendosi a un CAGR dell'1,8% durante il periodo di previsione, ovvero il 2025-2037. Nel 2025, la dimensione del settore della costruzione di reattori nucleari è valutata a 54,20 miliardi di dollari.
La capacità globale di costruzione di reattori nucleari si sta evolvendo, con l'Asia che emerge come il principale centro di crescita. Secondo la World Nuclear Association, nel dicembre 2024 circa 440 reattori nucleari con una capacità complessiva di 390 GW sono in funzione in 32 nazioni e altri 65 sono in costruzione a livello globale. La Cina è al primo posto con 27 progetti che rappresentano circa il 46% dell'edilizia globale, seguita da Europa orientale e Russia.
Il nucleare è la seconda fonte di energia a basse emissioni dopo l'energia idroelettrica. Nelle nazioni in cui è approvato, il nucleare può contribuire allo sviluppo di sistemi elettrici sicuri, vari e a basse emissioni grazie alla sua dispacciabilità e potenziale di espansione. I reattori nucleari non producono quasi alcun gas serra come la CO2, contribuendo a mitigare il cambiamento climatico. La maggior parte delle emissioni si verificano durante i processi di costruzione e del ciclo del combustibile, che sono di gran lunga inferiori rispetto ai combustibili fossili. L'Agenzia internazionale per l'energia (IEA) prevede che l'aggiunta di capacità nucleare dovrà aumentare fino a circa 22 GW all'anno nel 2020 per raggiungere l'obiettivo di zero emissioni nette, con i piccoli reattori modulari che potrebbero svolgere un ruolo cruciale.
Mercato della costruzione di reattori nucleari: fattori di crescita e sfide
Fattori di crescita
- Tecnologie digitali che trasformano le centrali nucleari: le tecnologie digitali rivoluzionano la manutenzione predittiva nei reattori nucleari attraverso tecniche avanzate di intelligenza artificiale (AI) e analisi dei dati. L’intelligenza artificiale ha il potenziale per aumentare la capacità dei reattori nucleari. efficienza notevolmente. Gli impianti possono migliorare i protocolli di sicurezza e ottimizzare le operazioni combinando algoritmi di apprendimento automatico con analisi avanzate dei dati. I sistemi di intelligenza artificiale possono valutare istantaneamente grandi volumi di dati dei sensori, identificare anomalie e prevedere le esigenze di manutenzione. Inoltre, l'intelligenza artificiale e l'analisi avanzate consentono al settore nucleare di ottimizzare tutti gli aspetti delle operazioni degli impianti, tra cui progettazione, costruzione, manutenzione e smantellamento. Ad esempio, la manutenzione predittiva basata sull'intelligenza artificiale può ridurre al minimo i tempi di inattività non pianificati fino al 35%, risparmiando milioni in costi di prevenzione dei guasti delle risorse e garantendo una fornitura elettrica affidabile.
I piccoli reattori modulari (SMR) sono una nuova generazione di reattori nucleari che incorporano tecnologie innovative per migliorare la costruzione, il funzionamento e la sicurezza dell'energia atomica. Questi reattori nucleari avanzati hanno una capacità di potenza limitata, in genere fino a 300 MW(e) per unità, ovvero circa un terzo della capacità di produzione dei tradizionali reattori atomici. Gli SMR sono posizionati per svolgere un ruolo significativo nel futuro dell’energia nucleare, affrontando sia la domanda energetica che le preoccupazioni ambientali. L'Agenzia internazionale per l'energia atomica (AIEA) segnala che a livello globale sono in fase di sviluppo oltre 80 progetti e concetti SMR. - Crescente globalizzazione economica: la globalizzazione promuove la collaborazione internazionale, consentendo ai paesi di condividere competenze e tecnologie avanzate. Ciò è particolarmente importante nel mercato della costruzione di reattori nucleari, dove aziende leader di paesi come Stati Uniti, Francia, Russia e Corea del Sud collaborano con le economie emergenti per sviluppare reattori sicuri ed efficienti. Ad esempio, la partnership nucleare di lunga data dell’India con la Russia ha svolto un ruolo importante nello sviluppo di una forte infrastruttura per l’energia nucleare. L’accordo intergovernativo del 2008 ha stabilito un quadro per la collaborazione sulla costruzione di ulteriori reattori nucleari presso la centrale nucleare di Kudankulam (KKNPP). Questo accordo è stato aggiornato nel 2023 per accogliere gli sviluppi futuri. Il progetto Kudankulam, che comprende sei reattori VVER-1000 di progettazione russa, esemplifica una notevole cooperazione commerciale e tecnologica tra i due paesi. Sebbene due unità siano attualmente funzionanti, le restanti quattro dovrebbero essere completate entro il 2027. Inoltre, le recenti proposte della Russia per centrali nucleari galleggianti e piccoli reattori modulari (SMR) evidenziano il potenziale di innovazione in evoluzione.
- Dinamiche del commercio globale in aumento: il commercio internazionale consente ai paesi privi di tecnologia nucleare interna di accedere a progetti di reattori avanzati e alle competenze tecniche dei principali attori globali. Entro il 2035, si prevede che il commercio internazionale di sistemi e componenti di reattori aumenterà fino a raggiungere i 24-30 miliardi di dollari all'anno, rispetto ai 6-7,5 miliardi di dollari del 2018.
Paesi come Stati Uniti, Russia, Francia e Corea del Sud esportano tecnologie di reattori, offrendo sia grandi reattori convenzionali che innovazioni più recenti. Secondo i dati commerciali dell'Osservatorio della complessità economica (OEC), nel 2022, i principali esportatori di reattori nucleari sono stati la Russia (43,9 milioni di dollari), il Regno Unito (32,2 milioni di dollari), gli Stati Uniti (1,1 milioni di dollari), la Polonia (9,15.000 dollari) e la Namibia (5,66.000 dollari).
Sfide
- Costi iniziali elevati: la costruzione di un reattore nucleare comporta costi iniziali sostanziali per la costruzione, l'acquisizione di terreni, i materiali e la tecnologia. Molti governi e investitori privati sono scoraggiati da questi costi, soprattutto quando le alternative energetiche rinnovabili come quella solare ed eolica stanno diventando sempre più convenienti.
- Lunghe tempistiche di costruzione: i reattori nucleari impiegano anni, a volte decenni, per essere completati a causa delle approvazioni normative, delle complessità di progettazione e delle sfide di costruzione. Tempistiche prolungate comportano un aumento dei costi e rendono i progetti nucleari meno attraenti rispetto alle opzioni energetiche più rapide da implementare come il gas naturale o le energie rinnovabili.
Mercato della costruzione di reattori nucleari: approfondimenti chiave
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Anno base |
2024 |
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Anno di previsione |
2025-2037 |
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CAGR |
1,8% |
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Dimensioni del mercato dell’anno base (2024) |
53,24 miliardi di dollari |
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Dimensione del mercato dell'anno di previsione (2037) |
67,14 miliardi di dollari |
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Ambito regionale |
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Segmentazione della costruzione di reattori nucleari
Tipo di reattore (reattori ad acqua pressurizzata, reattori ad acqua bollente, reattori modulari piccoli e reattori avanzati)
Si prevede che il segmento dei reattori ad acqua pressurizzata (PWR) deterrà una quota di mercato della costruzione di reattori nucleari superiore al 47,7% entro il 2037. I PWR sono all'avanguardia nel mercato globale grazie alle loro prestazioni comprovate, alle funzionalità di sicurezza avanzate e all'allineamento con gli obiettivi globali in materia di energia e clima. La loro adattabilità, scalabilità e accettazione internazionale li posizionano come la forza trainante della rinascita dell’energia nucleare in tutto il mondo. I PWR sono il tipo di reattore più utilizzato. Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti afferma che oltre il 65% dei reattori commerciali negli Stati Uniti sono PWR.
I PWR forniscono elettricità a basso contenuto di carbonio e carico di base, rendendoli parte integrante del raggiungimento degli obiettivi climatici globali come l'azzeramento delle emissioni nette entro il 2050. I governi e le aziende energetiche si rivolgono sempre più all'energia nucleare, con i PWR come tecnologia preferita, per integrare le fonti di energia rinnovabile e ridurre la dipendenza dai combustibili fossili. Ad esempio, Mitsubishi Heavy Industries (MHI) ha sviluppato 24 centrali nucleari PWR in Giappone, con una produzione totale di elettricità che raggiunge quasi 20.000 MW.
Applicazione (generazione di elettricità del carico di base, bilanciamento del carico e picco della domanda, teleriscaldamento e cogenerazione, dissalazione e calore di processo e propulsione marina)
Nel mercato della costruzione di reattori nucleari, si prevede che il segmento della generazione di elettricità di carico di base dominerà una quota di ricavi pari a circa il 53% entro la fine del 2037. La capacità dei reattori nucleari di fornire elettricità di carico di base costante, affidabile e a basso contenuto di carbonio è un importante motore di crescita per il mercato globale della costruzione di reattori nucleari. Con l'aumento della domanda di energia, lo spostamento verso l'energia pulita e i progressi nelle tecnologie nucleari, la generazione di elettricità di base continua a sostenere l'espansione dell'energia nucleare in tutto il mondo.
I governi di tutto il mondo si stanno concentrando sulla riduzione delle emissioni di carbonio per combattere il cambiamento climatico. L’energia nucleare, con la sua natura a basse emissioni di carbonio, si posiziona come una componente critica in questa transizione. Secondo un rapporto pubblicato dall’AIEA nel 2020, nel 2019 l’energia nucleare ha generato 2586,2 TWh1 di elettricità di carico di base senza emissioni e a basse emissioni di carbonio. Ciò rappresentava oltre il 10% della produzione di elettricità mondiale e quasi un terzo della produzione di elettricità a basse emissioni di carbonio.
La nostra analisi approfondita del mercato della costruzione di reattori nucleari comprende i seguenti segmenti:
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Tipo di reattore |
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Applicazione |
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Catena del valore |
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Previsioni di mercato APAC
Si prevede che il mercato della costruzione di reattori nucleari nell'Asia del Pacifico deterrà una quota di ricavi superiore al 33,3% entro la fine del 2037. La regione sta emergendo come l'epicentro globale della costruzione di reattori nucleari, con dinamiche di mercato significative. Il World Economic Forum riporta che nel 2022 ci sono 35 reattori nucleari in costruzione nella regione. Cina, Giappone e India sono in testa alla classifica per l’energia nucleare. In Asia sono state proposte altre 220 centrali nucleari.
La Cina è uno dei paesi più dinamici e in rapida espansione nel settore globale dell'energia nucleare. Essendo il più grande emettitore di gas serra al mondo, il Paese sta investendo massicciamente nell'energia nucleare come parte della sua strategia per ridurre le emissioni di carbonio, migliorare la sicurezza energetica e soddisfare la crescente domanda di elettricità. Questa spinta aggressiva a favore dell'energia nucleare è supportata sia dalle politiche governative che dai progressi tecnologici, rendendo la Cina un attore importante nel settore globale dell'energia nucleare.
La Cina si sta concentrando sul miglioramento del ciclo del combustibile nucleare, compresi l'arricchimento del combustibile, il ritrattamento del combustibile esaurito e la gestione dei rifiuti. La Cina ha sviluppato un sistema integrato del ciclo del combustibile per supportare il settore dell'energia nucleare in rapida crescita, spinto dalla necessità di sicurezza energetica, ottimizzazione dei costi e sostenibilità a lungo termine nella produzione di energia nucleare.
Ciclo del combustibile nucleare in Cina
Estrazione e macinazione dell'uranio
Il paese dispone di miniere di uranio nazionali situate principalmente in province come Xinjiang, Mongolia Interna, Jiangxi e Guangdong. Per soddisfare la crescente domanda, la Cina fa molto affidamento sull’uranio importato, acquistandolo da Kazakistan, Nambia, Canada e Australia. La nazione proclama di essere un paese ricco di uranio sulla base di circa 2 milioni di tonnellate di uranio. A gennaio 2021, le risorse recuperabili identificate ammontavano a 223.900 tU a 130 USD/kg, di cui 107.600 ragionevolmente garantite. Inoltre, il minerale di uranio estratto viene trasformato in Yellowcake presso impianti di macinazione nazionali e internazionali.
Conversione e arricchimento
Il minerale di uranio viene convertito in esafluoruro di uranio (UF6), una forma gassosa utilizzata nel processo di arricchimento. La Cina gestisce impianti di arricchimento con centrifughe a gas per produrre uranio arricchito per i suoi reattori nucleari. Gli impianti principali sono gestiti dalla China Nuclear Fuel Corporation (CNFC).
Fabbricazione del carburante
L'UF6 arricchito viene trasportato in un impianto di fabbricazione di combustibile, dove viene riscaldato nuovamente fino allo stato di gas e trasformato chimicamente in polvere di biossido di uranio. La polvere viene frantumata in pellet di ceramica e sinterizzata (cotta) ad alta temperatura (più di 2550 F). Le barre di combustibile vengono create racchiudendo i pellet in tubi metallici e disponendoli in un gruppo di combustibile preparato per l'introduzione nel reattore. I gruppi di combustibile nucleare sono fabbricati seguendo standard di garanzia della qualità e realizzati appositamente per determinati tipi di reattori, come i PWR.
La Cina gestisce diversi impianti di fabbricazione di combustibile per produrre assemblaggi di combustibile per i suoi reattori, garantendo una fornitura costante per le sue centrali nucleari. La China National Nuclear Corporation (CNNC) è responsabile della produzione di carburante, utilizzando determinate tecnologie trasferite da TVEL, Areva e Westinghouse. La domanda di combustibile prodotto è stata di circa 1.300 tU nel 2013 e di 1.800 tU nel 2020, mentre le cifre esatte variano a causa della necessità di carichi iniziali del nocciolo nei nuovi reattori.
Reattore di potenza
Il processo di produzione di elettricità inizia con la scissione degli atomi di uranio (nota come fissione) da parte dei neutroni. Dopo aver diviso un atomo di 235U, i neutroni dell'atomo di uranio si scontrano con altri atomi di 235U. Inizia una reazione a catena, che genera calore. Questo calore viene utilizzato per riscaldare l'acqua e convertirla in vapore. Il vapore viene utilizzato per alimentare una turbina, collegata a un generatore che produce energia elettrica. Dal 2011 al 2020, la Cina ha collegato alla rete 37 reattori nucleari. Questi reattori avevano una capacità di circa 36 GW, pari a circa il 60% della capacità di energia nucleare aggiunta a livello globale durante questo periodo.
Ritrattamento, riciclaggio
Il combustibile nucleare esaurito può essere riprocessato in combustibile fresco e sottoprodotti. Dopo cinque anni di funzionamento del reattore, il combustibile conserva quasi il 90% della sua energia potenziale. La CNNC Longrui Technology Company, fondata nel marzo 2015, sta costruendo un impianto dimostrativo di ritrattamento del combustibile nel parco industriale tecnologico nucleare di Gansu vicino a Jinta, nella provincia di Gansu, in grado di trattare 200 tonnellate di combustibile esaurito all'anno. Si prevede che l'operazione inizierà intorno al 2025.
Immagazzinamento del carburante esaurito
Il combustibile esaurito è il combustibile nucleare che è stato utilizzato in un reattore. Un impianto centralizzato di stoccaggio del combustibile usato è stato sviluppato presso il complesso del combustibile nucleare di Lanzhou, situato a 25 chilometri a nord-est di Lanzhou, nella provincia centrale del Gansu. La fase iniziale del progetto prevede una capacità di stoccaggio di 550 tonnellate, che può essere aumentata a 1.300 tonnellate.
Gestione dei rifiuti
Nell'ambito del 14° piano quinquennale, i lavori sul laboratorio sotterraneo per separare i rifiuti ad alta attività sono iniziati nel giugno 2021, con un periodo di costruzione di sette anni e un obiettivo operativo di 50 anni. Comprenderà 13,4 chilometri di tunnel e una superficie lorda di 2,39 milioni di metri quadrati. Il costo stimato è di 420 milioni di dollari. Il progetto è guidato dal Beijing Research Institute of Uranium Geology (BRIUG). Il solido approccio della Cina alla gestione dei rifiuti nucleari riflette il suo impegno per lo sviluppo sostenibile dell'energia nucleare, affrontando al contempo le preoccupazioni relative all'ambiente e alla sicurezza.
Il governo dell'India sta facendo passi da gigante negli investimenti nei reattori nucleari attraverso diverse iniziative. Il bilancio dell’Unione per il periodo 2024-25 rappresenta una pietra miliare importante per il settore dell’energia nucleare indiano. Il governo ha stanziato 270 milioni di dollari per progetti sull’energia nucleare, il che indica un investimento significativo nello sviluppo delle infrastrutture nucleari del paese. Inoltre, il budget prevede 14 milioni di dollari in particolare per l'Atomic Energy Regulatory Board (AERB), a dimostrazione di un'enfasi significativa sull'aumento del controllo normativo e delle misure di sicurezza nel settore nucleare.
Inoltre, il governo ha invitato le imprese private a investire in progetti di energia nucleare. L'India spera di raccogliere un totale di 26 miliardi di dollari in investimenti privati per il suo settore dell'energia nucleare. Questo sforzo offre agli investitori privati un'importante opportunità di partecipare al mercato della costruzione di reattori nucleari precedentemente controllato da imprese statali, contribuendo così all'espansione della capacità di generazione nucleare.
Analisi del mercato del Nord America
Il mercato della costruzione di reattori nucleari in Nord America guadagnerà una quota sostanziale durante il periodo previsto. Il mercato è caratterizzato da un panorama relativamente frammentato. Gli attori globali dominano questo mercato, insieme ad alcune aziende regionali. Questa concentrazione di imprese distinte dimostra un’ampia gamma di competenze e tecnologie, consentendo loro di servire diversi settori del settore delle costruzioni nucleari. Man mano che il settore si evolve, la concorrenza tra queste aziende specializzate rimane feroce, ognuna delle quali compete per contratti e progetti. La natura frammentata del mercato indica un potenziale di collaborazione e integrazione mentre le aziende cercano di migliorare la propria posizione ed espandere la propria portata.
Negli Stati Uniti il mercato della costruzione di reattori nucleari è guidato da un mix di aziende energetiche affermate, startup innovative e società di ingegneria specializzate in tecnologie avanzate per reattori. L'impianto di generazione elettrica di Vogtle è il secondo impianto nucleare della Georgia Power e uno dei tre nel sistema della Southern Company. Georgia Power, Oglethorpe Power Corporation, l'Autorità elettrica municipale della Georgia e Dalton Utilities possiedono congiuntamente lo stabilimento di Vogtle. L'Unità 1 ha iniziato le operazioni commerciali nel 1987 e l'Unità 2 nel 1989. L'azienda ha recentemente completato le operazioni commerciali sulle Unità Vogtle 3 e 4, rendendo lo stabilimento Vogtle il più grande generatore di energia pulita negli Stati Uniti. L'Unità 3 ha iniziato le operazioni commerciali il 31 luglio 2023, mentre l'Unità 4 ha iniziato le operazioni commerciali il 29 aprile 2024.
Il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti (DOE) fornisce inoltre finanziamenti e sostegno politico per le tecnologie nucleari avanzate attraverso iniziative come l'Advanced Reactor Demonstration Program (ARDP). L’ARDP accelererà la dimostrazione di reattori avanzati attraverso accordi di condivisione dei costi con l’industria statunitense. L'ARDP offrirà 160 milioni di dollari di finanziamento iniziale e sfrutterà inoltre il National Reactor Innovation Center per testare e analizzare rapidamente le tecnologie ARD sfruttando le capacità di fama mondiale del sistema di laboratori nazionali per trasformare i reattori nucleari dai progetti alla realtà.
In Canada, la Canadian Nuclear Safety Commission (CNSC) supervisiona tutti gli aspetti del ciclo di vita di ciascuna centrale nucleare, dallo studio ambientale richiesto prima della costruzione dell'impianto allo smantellamento della struttura una volta completate le operazioni. Dall’inizio degli anni ’60, le centrali nucleari in Canada hanno prodotto elettricità commerciale. Attualmente cinque siti in tre province ospitano 22 reattori nucleari. L'energia nucleare genera circa il 15% dell'elettricità canadese. Tutte le centrali nucleari in Canada utilizzano reattori CANDU (canadese al deuterio-uranio). Questi reattori ad acqua pesante pressurizzata funzionano con uranio naturale e utilizzano l'acqua pesante come refrigerante e moderatore.
Aziende che dominano il mercato della costruzione di reattori nucleari
- AtkinsRéalis
- Panoramica dell'azienda
- Strategia aziendale
- Offerte di prodotti chiave
- Prestazioni finanziarie
- Indicatori chiave di prestazione
- Analisi dei rischi
- Sviluppi recenti
- Presenza regionale
- Analisi SWOT
- Corporazione nucleare nazionale cinese
- Framatome
- Società coreana per l'energia elettrica
- Nuclear Power Corporation of India
- NuScale Power
- Rosatom
- Siemens Energia
- TerraPower
- Westinghouse Electric
I principali attori del mercato della costruzione di reattori nucleari guidano il settore attraverso l'innovazione, gli investimenti e la collaborazione. Le società di servizi pubblici garantiscono la domanda di energia nucleare, i produttori di reattori forniscono tecnologie all’avanguardia, le società di ingegneria danno vita ai progetti e le agenzie governative creano il contesto normativo. Insieme, questi attori stanno plasmando il futuro dell'energia nucleare, favorendo la crescita di reattori avanzati e affrontando sfide come la sicurezza, la sostenibilità e la protezione energetica.
In the News
- Nell'agosto 2024, Candu Energy Inc., una società AtkinsRéalis, ha firmato un accordo con la Third Qinshan Nuclear Power Company Limited (TQNPC) per sostenere l'estensione di 30 anni della vita utile dei due reattori CANDU presso la stazione di generazione nucleare di Qinshan in Cina. Nell'ambito del progetto Fase III, AtkinsRéalis fornirà servizi di progettazione, ingegneria e approvvigionamento. Ciò include la fornitura di sofisticate attrezzature per il reattore, la formazione del personale TQNPC e il completamento del lavoro di ingegneria necessario per mantenere l'impianto operativo per un periodo prolungato.
- Nell'agosto 2024, Framatome ha firmato un contratto con Entergy Nuclear per fornire servizi di ingegneria e installazione per il progetto di chiusura del contenitore del reattore dell'Unità 2 dell'Arkansas Nuclear One (ANO).
Crediti degli autori: Dhruv Bhatia
- Report ID: 6909
- Published Date: May 07, 2025
- Report Format: PDF, PPT
