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O que está segurando nuclear no oeste?

por= Zsófia Beck, Amaury Boucquey, Eric Fournier, Jérôme Rein, François Tibi, Benjamin Vannier e Leo Weitzenhoff
Artigo 15 Min Read

Tecla toca

Projetos nucleares recentes na Europa e nos EUA levaram muito mais tempo para serem concluídos do que novas construções em outros lugares. Veja como acelerar o processo. Simplicidade, suporte a fornecedores, promoção da colaboração e melhorando o gerenciamento de projetos, a indústria pode melhorar significativamente sua eficiência de construção e ajudar a aumentar a parcela do poder dessa fonte de baixo carbono. Salvo para
  • Construction duration and cost overruns have troubled the Western nuclear power industry for years, with time to completion as much as twice as long as those in China and South Korea, for example.
  • Problems include poor project management, complex and immature designs, weak supply chains, and little collaboration among stakeholders.
  • By promoting design simplicity, supporting suppliers, fostering collaboration, and improving project management, the industry can significantly improve its construction efficiency and help boost the share of power from this key low-carbon source.
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Por que é tão difícil para os países ocidentais construir novas usinas nucleares? Afinal, a necessidade é ótima: nuclear Energia pode ser uma fonte chave de energia de base de baixo carbono para apoiar a transição energética e aumentar a independência energética. Como resultado, o apoio público à energia nuclear aumentou nos últimos anos. Enquanto isso, a China conseguiu concluir e comissionar mais de 34 gigawatts (GW) de nova energia nuclear nos últimos dez anos, com melhorando continuamente o desempenho do tempo e do orçamento. As razões variam. Alguns são típicos dos problemas que muitas organizações encontram na conclusão de major

In Europe and the US, however, no Generation III reactor has come online on time and within budget yet. The reasons vary. Some are typical of the problems many organizations encounter in completing major Projetos de capital , como o mau gerenciamento de projetos e a falta de colaboração entre as partes interessadas. Outros são específicos para usinas nucleares, incluindo projetos complexos e imaturos e falta de robusta Cadeias de fornecimento Disponível para apoiar esta indústria que outrora próspera. Neste artigo, examinamos os fatores que retêm os esforços para construir com eficiência novas usinas nucleares em larga escala e oferecer sugestões detalhadas para superar os desafios.

If nuclear power is to support Western countries’ energy transition ambitions, project owners will have to drastically improve their capabilities in all these areas. In this article, we examine the factors that hold back efforts to efficiently build new large-scale nuclear plants and offer detailed suggestions for overcoming the challenges.

Falha de energia

Recent efforts to build and commission nuclear power plants in countries such as China, South Korea, and the UAE have been completed far more quickly and efficiently than those in the US and Europe. (See Exhibit 1.) The first Hualong reactors, for example, were built in China in just six to seven years, and the UAE’s four Korea-designed APR-1400 reactors were built in less than ten years. In fact, the first UAE reactor, Barakah-1, started commercial operation just 12 years after the country’s publicly announced plans to study the peaceful use of nuclear power.

 

What’s Holding Back Nuclear in the West? | Ex 1

In contrast, recent attempts in the US and Europe have experienced extensive delays and overruns. Construction of the first EPR reactor at France’s Flamanville site began in 2007, with plans to start it up in 2012 at a cost of €3 billion. According to the French utility company EDF’s 2023 estimate, the reactor was connected to the grid in December 2024 at a total cost of €13 billion. While the initial estimates were arguably ambitious, if not impossible, to achieve for a first-of-a-kind (FOAK) project, the final cost is probably far more than it should have been.

Nos EUA, a construção no terceiro e quarto reatores na usina Vogtle na Geórgia começou em 2009, a um custo estimado de US $ 14 bilhões. Até 2021, os custos estimados haviam aumentado para mais de US $ 28,5 bilhões. Depois que ambos os reatores estavam operacionais em 2024, o custo totalizou US $ 36 bilhões. (Consulte Anexo 2.)

The causes of these time and budget overruns vary from project to project, but they can be grouped into three main types: structural factors, underperformance, and external factors. (See Exhibit 2.)

What’s Holding Back Nuclear in the West? | Ex 2

We believe there are four key factors that, if managed properly, can dramatically increase the speed and lower the cost of completing new plants and bringing the valuable power they generate to market. They include promoting design simplicity and maturity, supporting supply chain robustness, fostering stakeholder collaboration models, and securing strong and efficient project management.

Design Simplicity and Maturity

For nuclear facilities, the simpler the design the better. More complex designs make it more difficult to manage the project and meet cost and schedule ambitions.

Certain features of the design, for example, can lead to major differences in the associated bill of quantities of nuclear projects. The volume of concrete and the number of cables, pipes, and valves per megawatt-electric (MWe) in the bill of quantities for two major Generation III designs differed by a factor of two, with the inevitable impact on construction time and budget.

One solution is to take a “design-for-manufacturing” approach to the process of building reactors, which has delivered compelling results in other industries such as Aeroespacial e Defesa . Essa abordagem visa otimizar todo o processo de projeto e construção, incluindo a padronização de componentes e o material necessário e as reduções no número de etapas de construção necessárias, promovendo a modularidade. O sucesso dependerá de cinco imperativos:

Efficient design development can also be fostered with the deployment of agile development methods tailored to complex systems design. Success will be dependent on five imperatives:

Agile development can have a tangible impact on the speed and cost of complex designs. We have seen 30% to 50% reductions in the time it takes to deliver complete designs, with a 15% to 25% decline in total development costs. Technical concerns can be detected months or even years earlier than with traditional design processes. Increased interactions with clients, both internal and external, help find solutions faster and overcome problems, and design teams are far more engaged in the process.

These agile development methodologies, while powerful, require a step-change in ways of working with nuclear safety authorities. Validating design changes through traditional waterfall cycles—from full specs to full development to full integration—is not compatible with agile development. Instead, safety authorities should be encouraged to carry out more frequent interactions, quarterly or even monthly, to both validate the most recent work increment and confirm acceptance criteria of the next increment.

It is also critical to ensure that the design is sufficiently mature before construction starts. Moving forward while significant uncertainties remain about the design is a recipe for delays and cost overruns. (See Exhibit 3.) It’s only a matter of time before construction progress outruns the design. This can result in construction and manufacturing teams having to redo what’s been done because of design changes, leading to additional material costs, and forcing other teams to pause their activities, creating excess lost opportunity costs and rework costs.

What’s Holding Back Nuclear in the West? | Ex 3

Design maturity can vary considerably across projects. While some projects poured the first concrete with around 80% of the detailed design ready to go, others have started with less than 40%. It will come as no surprise that projects with the highest design maturity have often shown far better time and budget performance. To ensure readiness, it is critical to impose stage gates that make sure construction does not move forward while design uncertainties remain. In addition, the robustness of the design must be regularly measured, and a well-designed change management process must be put in place to ensure the flexibility needed to handle the design changes that will inevitably occur.

Supply Chain Robustness

Among the causes of the delays and cost overruns at several projects was the lack of experience on the part of the many suppliers it takes to build a major nuclear power plant. The Flamanville-3 project in France was begun in 2007, eight years after the country’s last major project, Civeaux 2, was completed in 1999. In the US, 13 years passed between the completion of Watts Bar-1 in 1996 and the start of construction on Vogtle in 2009. The significant gap between these projects led to a loss of capabilities and limited supplier choices across the nuclear industry in both countries.

The experience of the supply chain supporting nuclear new builds can have a substantial impact on the overall performance of a project. Supply chain maturity matters because project management and oversight of construction activities isn’t just the responsibility of the project owner, but also of the project’s suppliers, beginning with the principal contractor and tier 1 suppliers. How this responsibility is allocated, however, depends on the robustness of the supply chain. Mature suppliers should be able to coordinate their internal activities, perform quality oversight, and manage their subcontractors, with the project owner supporting only the management of the various suppliers’ interfaces.

Dado o estado atual das cadeias de suprimentos no Ocidente, elas precisarão ser nutridas durante o curso de cada novo projeto para apoiar seu desenvolvimento, e o processo usado para integrar cada fornecedor efetivamente no projeto completo dependerá da maturidade de fornecedores individuais e de todo o ecossistema de fornecedores. Os proprietários do projeto devem estar prontos para desempenhar um papel mais engajado no gerenciamento das atividades de seus fornecedores. Isso inclui o gerenciamento ativo de projetos e a supervisão da qualidade, incluindo os fornecedores de nível 2 e inferior, além de apoiar o crescimento e a maturidade dos fornecedores para que eles possam assumir progressivamente essas atividades. As autoridades públicas podem desempenhar um papel fundamental na obtenção de informações sobre a indústria geral, esclarecendo seus objetivos gerais de mix de energia e roteiro de energia e, mais concretamente, envolvendo -se no planejamento de projetos reais. Um ambiente regulatório favorável que incentiva o mercado geral de nuclear também pode ajudar a incentivar os investimentos nas capacidades e na força de trabalho da cadeia de suprimentos nucleares. Inscreva -se

Over the long term, supply chains can also be nurtured and maintained through the mobilization of public authorities and private players to provide visibility into future nuclear investment needs. Public authorities can play a key role in gaining insights into the overall industry by clarifying their general energy mix objectives and energy roadmap and, more concretely, by engaging in the planning of actual projects. A favorable regulatory environment that encourages the overall market for nuclear can also help encourage investments in the nuclear supply chain’s capabilities and workforce.

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Modelos de colaboração das partes interessadas

A conclusão bem -sucedida de uma instalação nuclear requer um compromisso coletivo de todas as partes interessadas, incluindo o proprietário e os mais estratégicos. Um modelo de colaboração que reflete a experiência específica de fornecedores disponível deve ser projetado para compartilhar os riscos e benefícios do projeto, para que todas as partes interessadas - incluindo o proprietário, desenvolvedor, designer, construtor e fornecedores - tenham "pele no jogo". Isso garantirá que o sucesso financeiro geral do projeto como um todo seja mais importante do que o benefício individual de cada parte interessada. Os quatro reatores de APR-1400 projetados pela Coréia dos Emirados Árabes Unidos em Barakah, por exemplo, se beneficiaram do chamado "Team Korea"-um ecossistema de fornecedores desenvolvidos ao longo de mais de 50 anos-alinhado em torno dos objetivos comuns. Eles podem variar de mecanismos de motivação que oferecem trabalhos futuros, como uma série de projetos e contratos de manutenção, a incentivos híbridos, como pools de lucro. Ele depende do envolvimento de todas as partes interessadas como um grupo de direção conjunta desde o início do projeto. O IPD depende de três princípios principais: a chamada lógica de "melhor atleta" para determinar os papéis e responsabilidades de cada parte interessada; um modelo conjunto para compartilhamento de riscos; e incentivos financeiros projetados para garantir o sucesso para todos os jogadores incorporados em um contrato compartilhado. Criar um espírito de equipe promovido pela transparência e confiança é fundamental para que as partes interessadas entreguem o projeto dentro do prazo e do orçamento. Isso requer a implementação de maneiras personalizadas e acordadas de trabalhar que moldam concretamente como as partes interessadas trabalham juntas, incluindo processos e metodologias conjuntos e compartilhamento de informações. O gerenciamento do projeto deve ser claramente separado de quaisquer problemas contratuais que possam surgir para evitar ser pego em um frenesi de reivindicações e reconvenção que podem interromper a conclusão suave do projeto. O objetivo: criar uma cultura na qual todas as questões são discutidas abertamente para alcançar as melhores soluções e resultados possíveis. A segurança sempre será fundamental, é claro, mas as autoridades de segurança também devem trabalhar em conjunto com o proprietário do projeto em relação aos prazos e custos do projeto. O Projeto SMR canadense oferece um bom exemplo de colaboração pragmática, com a autoridade de segurança canadense fazendo questão de declarar seu desejo de não estar no caminho crítico, mas para trabalhar com o proprietário do projeto para garantir sua conclusão imediata.

As such, contractual frameworks with builders, suppliers, and others should combine pricing strategies adapted to the project’s context, with strong incentivization mechanisms. These can range from motivation mechanisms offering future work, such as a series of projects and maintenance contracts, to hybrid incentives such as profit pools.

The Integrated Project Delivery (IPD) model is an example of a highly collaborative model being used in the construction of the first Western small modular reactor (SMR) in Darlington, Ontario, Canada. It relies on the involvement of all stakeholders as a joint steering group from the project’s inception. The IPD depends on three key principles: a so-called “best athlete” logic for determining the roles and responsibilities of each stakeholder; a joint model for risk sharing; and financial incentives designed to ensure success for all players embedded in a shared contract.

Risk-sharing is a necessary condition for successful collaboration, but it isn’t sufficient on its own. Creating a team spirit fostered by transparency and trust is key if stakeholders are to deliver the project on time and on budget. Doing so requires the implementation of tailored and agreed-on ways of working that concretely shape how stakeholders work together, including joint processes and methodologies, and information sharing. Project management must be clearly separated from any contractual issues that might arise to avoid getting caught up in a frenzy of claims and counterclaims that could disrupt the smooth completion of the project. The goal: to create a culture in which all issues are discussed openly in order to achieve the best possible solutions and outcomes.

It is also imperative to foster collaboration with local safety authorities. Safety will always be paramount, of course, but safety authorities should also work hand in hand with the project owner regarding project deadlines and costs. The Canadian SMR project offers a good example of pragmatic collaboration, with the Canadian safety authority making a point of stating its wish not to be on the critical path, but rather to work with the project owner to ensure its prompt completion.

Strong and Efficient Project Management

Sem gerenciamento adequado do projeto, nenhuma usina nuclear importante pode ser construída com eficiência. Os fatores incluem gerenciamento eficaz de custo e planejamento, uma equipe de projeto poderosa e dedicada com o modelo de entrega certo e as ferramentas e sistemas de gerenciamento de dados apropriados. No entanto, poucos projetos realmente conseguem proteger em conjunto esses fatores. Essa prática pode interromper significativamente os projetos, aumentando a complexidade e aumentando a carga de trabalho necessária para gerenciar as interfaces e processos extras necessários. Isso pode incluir ainda mais mudanças de projeto durante a construção e as etapas adicionais de construção que devem ocorrer nas condições especialmente rigorosas de uma planta já em operação. O plano deve preencher a necessidade de anunciar publicamente atrasos durante o processo de construção, evitando as interrupções que isso criaria no canteiro de obras. Isso deve incluir mobilizar e treinamento de equipes operacionais específicas, fornecedores envolventes e desenvolvimento de orçamentos e cronogramas preliminares. Isso garante que a equipe do projeto esteja preparada para executar o projeto desde o início. Para resolver isso, é fundamental que as organizações incluam responsabilidades e contas claramente definidas para a tomada de decisão. Caso contrário, eles correm o risco de diluir a responsabilidade entre as equipes e podem sofrer com a falta de um único ponto de tomada de decisão e ter que escalar todas as decisões para a alta gerência do projeto, ou tomar decisões sem responsabilidade pelo impacto total da qualidade potencial, das equipes de TEM e do atraso. NO NO NO NO PROJETO DE ALIMENTO-As equipes operacionais devem ser capacitadas por meio de incentivos e responsabilidade no nível mais baixo possível. De outra forma, projetos correm o risco de criar gargalos de alto nível, enquanto as equipes operacionais podem não ter um senso de propriedade e responsabilidade pela entrega oportuna e eficiente do projeto. As partes interessadas, incluindo equipes de projetos locais e fornecedores relevantes. Os sistemas devem cobrir todas as informações importantes do projeto, incluindo agendamento, gerenciamento de mudanças, gerenciamento de configuração, progresso da construção e rastreamento de pontos de abertura. Isso promove a criação de decisões do projeto mal aconselhadas com base em informações incorretas, como iniciar o fechamento de eixos de concreto muito cedo ou incorretamente, assumindo que todos os cabos elétricos foram instalados. E pode levar a um círculo vicioso de perda de confiança nos bancos de dados centrais, na criação de bancos de dados mais locais e a perda acelerada da qualidade e confiabilidade gerais dos dados. Lições - e não apenas materiais de marketing - em projetos e sites de ACROSS. Isso inclui o uso de informações gerais do projeto nuclear de grupos estabelecidos da indústria (incluindo lições aprendidas em projetos anteriores) e lições específicas da tecnologia de proprietários que usam os mesmos projetos.

Effective cost and planning management

An all-too-common project pitfall is the desire to keep up the impression that the project is on track—initiating project phases simply because a milestone has been reached by a certain date, for example, not because the next step is ready to begin—to give external stakeholders a sense of progress being made. This practice can significantly disrupt projects, increasing complexity and adding to the workload needed to manage the extra interfaces and processes needed. This could potentially include yet more design changes during construction and additional construction steps that must take place under the especially stringent conditions of a plant already in operation.

To address this pitfall, the project team should provide an ambitious but realistic working plan to guide the suppliers’ teams while also providing a high-confidence plan to external stakeholders based on thorough risk analysis. The plan should pre-empt the need to publicly announce delays during the construction process, avoiding the disruptions that this would create on the construction site.

Strong project team

A project team must take control of the planning, design, and construction of nuclear new builds early in the process, with as much as a quarter of upfront funding devoted to project planning and workforce development. This should include mobilizing and training specific operational teams, engaging vendors, and developing preliminary budgets and schedules. This ensures that the project team is prepared to execute the project from the onset.

Past projects have suffered from overly centralized decision-making, leading to bottlenecks and delays in execution. To address this, it is critical that organizations include clearly defined responsibilities and accountabilities for decision-making. Otherwise, they run the risk of diluting accountability across teams and can suffer from the lack of a single point of decision-making and having to escalate every decision to the project’s top management, or making decisions without accountability for the full impact of potential quality, cost, and delay issues.

While the level of delegation given to operational teams for project decisions can vary depending on context—whether it is a first-of-a-kind or nth-of-a-kind project—operational teams should be empowered through incentives and accountability at the lowest level possible. Projects otherwise run the risk of creating high-level decision-making bottlenecks, while operational teams may lack a sense of ownership and responsibility for the timely and efficient delivery of the project.

Supporting tools and data management systems

Successfully steering the nuclear new build to completion cannot be achieved without data management systems that provide a high-quality “single source of truth” that is available to and usable by all project stakeholders, including local project teams and relevant suppliers. The systems should cover all key project information, including scheduling, change management, configuration management, construction progress, and tracking of open points.

Without master data management, poorly integrated systems can lead to multiple databases (including private Excel files on personal laptops), inaccurate or out-of-date information, and different versions of documents. This fosters the making of ill-advised project decisions based on incorrect information, such as initiating the closure of concrete shafts too soon or wrongly assuming all electric cables have been installed. And it can lead to a vicious circle of loss of confidence in central databases, the creation of yet more local databases, and the accelerating loss of overall data quality and reliability.

Sharing lessons learned across projects

To foster a culture of openness and collective sharing in the nuclear power sector, mechanisms should be established that require owners, execution partners, and OEMs to share honest lessons—and not just marketing materials—across projects and sites. This includes using general nuclear project insights from established industry groups (including lessons learned from past projects) and technology-specific lessons from owners who use the same designs.

Indiscutivelmente, esse nível de compartilhamento envolve uma mudança de etapa em quantas partes interessadas - companos e governos - pense em novas construções nucleares. Afinal, as lições de conquistamento muito conquistadas durante o curso de um projeto complexo são frequentemente vistas como propriedade intelectual altamente valiosa. No entanto, compartilhar essas idéias é crítico. Caso contrário, as organizações correm o risco de repetir os mesmos erros repetidamente, em um momento em que a indústria como um todo precisa demonstrar melhorias quantificáveis ​​de desempenho para promover a aceitabilidade do público e gerar investimentos de capital necessário para alimentar seu renascimento em andamento. Dado o impacto das restrições locais, vários pontos de partida da cadeia de suprimentos e diferentes projetos e graus de experiência passada, cada nova construção nuclear encontra seus próprios desafios, atrasos e problemas de custo particulares por uma série de razões diferentes. E eles devem ser superados caso a caso. Deve fazer parte de uma conversa iniciante entre proprietários, designers, equipes de construção e a base de suprimentos mais ampla. Isso é inerentemente difícil, uma vez que as equipes de construção individuais obviamente não podem fazer parte de todos os novos projetos nucleares e porque muitos veem os métodos de construção e lições de seus projetos anteriores como IP do núcleo. Os vencedores terão que encontrar uma maneira de resolver esses enigmas, contratualmente ou através de alianças, por exemplo. O sucesso, por sua vez, ajudará a aumentar a parcela do poder dessa fonte crítica de baixo carbono, que é a chave para a transição energética em andamento e para aumentar a independência energética. Zsófia Beck


No nuclear construction project is exactly alike. Given the impact of local constraints, various supply chain starting points, and different designs and degrees of past experience, each nuclear new build encounters its own particular challenges, delays, and cost issues for a range of different reasons. And they must be overcome on a case-by-case basis.

In our experience, however, these difficulties arise for similar overarching reasons: an overly complex and immature design, a supply chain with limited experience and scale, a lack of collaboration among stakeholders or the right incentives to ensure the project’s success, and weak project management.

In this context, capturing lessons learned from past projects is key. It should be part of an upfront conversation between owners, designers, construction teams, and the broader supply base. This is inherently difficult, since individual construction teams obviously cannot be part of every new nuclear project, and because many view the construction methods and lessons from their previous projects as core IP. Winners will have to find a way to solve such conundrums, either contractually or through alliances, for example.

Working on these common pitfalls greatly improves the chances of bringing nuclear new build projects to completion on time and at a reasonable cost. Success, in turn, will help boost the share of power from this critical low-carbon source, which is key to the ongoing energy transition and to increasing energy independence.

Authors

Managing Director & Partner

Zsófia Beck

Diretor Gerente e Parceiro
Budapeste

parceiro

Amaury Boucquey

Parceiro
Paris

Parceiro e Diretor Associado

= Eric Fournier

Parceiro e diretor associado
Paris

Diretor Gerente e Parceiro Sênior

= Jérôme Rein

Diretor Gerente e Parceiro Sênior
Paris

Alumnus

François Tibi

Alumnus

Diretor Gerente e Parceiro

Benjamin Vannier

Diretor Gerente e Parceiro
Filadélfia

Diretor Gerente e Parceiro

Leo Weitzenhoff

Diretor Gerente e Parceiro
Washington, DC

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