Economic Evaluation of Dual Purpose Desalination Plants by Fuel Type in Korea

Evaluation économique par type de combustible des usines de dessalement mixtes en Corée

Korea Atomic Energy Research Institute

Abstract

In light of the recent rapid increase in the fossil fuel prices it is meaningful to evaluate the impact of these price changes in the economics of dual-purpose desalination projects producing electricity and fresh water simultaneously. The price of crude oil and LNG has increased by about 200% and 100% during the past three or four years. The uranium price has also increased by nearly 500% during the same period. The purpose of this paper is to analyze and compare the economics of SMART (System-integrated Modular Advanced ReacTor) which is being developed as a small size PWR type and the LNG Combine Cycle coupled with MED (Multi-Effect Distillation) which are being acknowledged as promising energy sources for the future in Korea. The methods of analysis used in this paper are the lifetime levelized cost method for the power and water cost calculation and the power credit method for the total cost allocation. DEEP (Devaluation Economic Evaluation Program) developed by IAEA was used to perform an economic comparison between the two dual-purpose desalination projects. From the results of the analysis it is found that the desalination by SMART-MED is much superior to that of LNG CC-MED under the current economic and technical situations. It is also shown that the relative superiority of SMART-MED to LNG CC-MED will be maintained even in case where an increase in the uranium price and the SMART construction cost would reach a maximum in the sensitivity analysis. In the case that the discount rate declines to 5% per year, the relative attractiveness of SMART-MED which is a capital intensive plant will be enhanced when compared to that for a 7% discount rate. In addition to this, it is thought that a nuclear energy source will be favored much more than now in the field of desalination if the regulations for the emission of greenhouse gases are to be strengthened.

Résumé

Au vu de la récente hausse rapide des prix des combustibles fossiles, il est pertinent d’évaluer l’impact de l’évolution de ces prix sur le schéma économique des projets d'usines de dessalement mixtes produisant simultanément de l’électricité et de l’eau douce. Les prix du baril de brut et du GNL ont accusé des hausses de près de 200 % et 100 % au cours des trois à quatre dernières années. Le prix de l’uranium a augmenté de près de 500 % pendant la même période. Dans cet article, nous allons analyser et comparer les caractéristiques économiques du projet SMART (System-integrated Modular Advanced ReacTor), qui développe des réacteurs à eau pressurisée de petite puissance, et du projet de centrale à cycle combiné, associé à la technologie MED (Multi-Effect Distillation), qui sont considérés en Corée comme les sources d’énergie prometteuses pour l’avenir. Les méthodes d’analyse appliquées dans cet article sont les suivantes : méthode du coût moyen actualisé sur la durée de vie pour le calcul du coût de l’énergie et de l’eau, et méthode du crédit d’énergie pour la ventilation totale des coûts. Les auteurs se sont appuyés sur le programme DEEP (Devaluation Economic Evaluation Program) développé par l’AIEA pour effectuer une comparaison économique des deux projets d’usine de dessalement mixte. L’analyse montre que le dessalement par le SMART-MED est de loin supérieur à celui effectué par le procédé LNG CC-MED dans les conditions économiques et techniques actuelles. Nous montrons aussi que la supériorité relative du SMART-MED par rapport au LNG CC-MED reste acquise même si le prix de l’uranium et les coûts de construction du SMART atteignent un maximum dans l’analyse de sensibilité. Si le taux d’actualisation descendait à 5 % par an, l’attractivité relative du SMART-MED, qui est une usine nécessitant un fort investissement, s’en trouverait améliorée, comparée à celle obtenue pour un taux d’actualisation de 7 %. De plus, nous estimons qu'une source d’énergie nucléaire sera davantage privilégiée dans le domaine du dessalement si les réglementations afférentes aux émissions de gaz à effet de serre sont durcies.