Una respuesta a "Centrales nucleares, prescindiendo de la nuclear"

Hoy navegando por menéame he visto un par de posts, dentro del blog "Hablando de ciencia", que me han llamado la atención. Están escritos por Silvia Alba y, como he visto cuando menos algunos datos que me chirriaban, me he decido a escribir este post de respuesta. Por motivos obvios recomiendo la lectura primero de estos posts: Centrales nucleares:Prescindiendo de la energía nuclear [1/2] y Centrales nucleares: Prescindiendode la energía nuclear [2/2]

Vaya de antemano una crítica general. Me considero lo que se viene a llamar como 'escéptico' y gran lector de blogs y libros de ciencia. Aborrezco todo lo que huela a magufismo. Y es por esto, que me molesta un cierto aire que se respira en los blogs hispanos de ciencia, la mayoría más o menos cercanos a la corriente escéptica", casi como dando a entender que la nuclear no solo es una opción, sino que es imprescindible. A la vista de los datos que veréis, esto no solo dista de ser lejano a la realidad, sino que en el mejor de los casos, ciñéndonos exclusivamente al conocimiento científico comúnmente aceptado, a la realidad comprobable y a la tecnología actual, dista mucho de no ser, como mínimo, objeto de debate. Estar hoy en contra de la energía nuclear es una opción que puede estar en el lado radicalmente opuesto al  del magufismo.

Para finalizar la introducción, como tengo totalmente abandonado el blog, me he dicho, ¿Qué caray? Hoy voy a escribir un blog largo. Podría haberlo hecho en dos partes, pero he pensado que quien requiera de dos partes, pues ya se lo leerá en dos partes. Que se lo divida yo, o se lo divida él, no aporta nada. Además, el post está dividido en dos capítulos, correspondientes a las dos partes del artículo.

Primera parte

En esta parte se nos habla de la energía de base y se nos explica que nuclear y carbón son energía de base. La primera crítica es que la demostración de que ambas son energías de base es en base a la curva monótona de carga de 2011. Esta curva sale del Informe del Sistema eléctrico de REE de 2011. Se nos explica que la energía de base es aquella que debido a su bajo coste y a su capacidad de funcionar ininterrumpidamente, se encarga de generar constantemente, cubriendo la demanda mínima de energía diaria, aquella que por muy baja que esté la recta de carga del sistema, siempre está ahí.

Sobre el carbón (y el gas) como energía de base: Esta curva está, en el caso del carbón, manipulada regulatoriamente. El carbón es más caro que el gas. Solo cuando se impone el carbón mediante una legislación que subvenciona a este, con cuotas mínimas de generación y pagos a las centrales de gas por el lucro cesante de esta tergiversación del mercado, se produce esta curva que vemos en la imagen. Porque si observamos 2010, año en el que no existía el esquema de subvenciones y cuotas establecido por la regulación en 2011, vemos que el carbón no está. ¿Quien asume el rol del carbón? El gas. El gas es la energía convencional de base por excelencia y no es mencionado en el artículo como energía de base. Y en cambio se menciona como energía de base a una energía que por costes no puede serlo. Además el gas tiene una serie de virtudes respecto a la nuclear como energía de base muy importante. Lo vemos a continuación.

Sobre la nuclear (y de nuevo, el gas) como energía de base: Decir que la nuclear es energía de base es hacer de tripas corazón, o de la necesidad una virtud. El problema de la nuclear es que solo puede ser energía de base. Por ejemplo, el gas está perfectamente cualificado, como hemos visto, para ser energía de base y sin embargo también puede actuar y actúa como energía que no es de base de manera habitual. En cualquier foro técnico a que pueda asistir uno, verá a las empresas eléctricas llorar y llorar porque sus ciclos combinados de gas no hacen de energía de base debido a las renovables. Respecto a la nuclear sino fuera energía de base, no podría ser. Para empezar por motivos financieros. El coste del capital de una central de gas en el precio MWh representa el 10-15% con una operación de base. En una nuclear llega al 85% en una operación de base. Esto significa el coste del MWh nuclear se dispara estratosféricamente si pudiera operar fuera de la base, cosa que no sucede en el caso del gas. Por otro lado hay impedimentos técnicos insalvables para que la nuclear pueda funcionar en algo distinto que sea la base. Desarrollo estos conceptos en la segunda parte.

No obstante si quisiera profundizar en el precio de la electricidad. Las plantas nucleares operan en mercado de manera similar a las renovables (las renovables, a pesar de cobrar primas, deben ir a mercado), debido a que el coste de su MWh se corresponde en más del 80% a costes de capital. Para entendernos que significa esto. Pongamos que yo me voy a trabajar a otro país, tengo un piso (una planta de generación) por el que pago una hipoteca (la financiación de la planta) de 1.000€/mes y no tengo la opción de venderlo. Sin embargo hay alguien dispuesto a pagarme 600€/mes por alquilarlo. Tengo la opción de alquilarlo o no alquilarlo. ¿Qué hago? Obviamente alquilarlo. Si lo alquilo debo poner 400€/mes de mi bolsillo, pero es que si no lo alquilo, tengo que poner 1000€/mes de mi bolsillo. En ambas opciones pierdo, pero en una pierdo menos que en otras. Los costes de 1MWh de cualquier energía se dividen en tres conceptos. Costes de capital, costes de mantenimiento y costes de combustible. Cuando el coste de capital es el mayoritario sale a cuenta generar, incluso perdiendo dinero. No es así en el gas, en el cual su mayor coste es el combustible y por tanto es más económico normalmente ante bajadas de precio de mercado pararla. En el caso de la nuclear se dan muchas horas al año que pierde dinero. Siguiendo con los datos de 2010, estos fueron los precios medios horarios.

Observareis que de febrero a abril el precio medio de mercado descendió, fue debido a los grandes vendavales. Como se ha explicado las renovables hacen descender el precio de mercado. Y si se observan dos picos puntuales muy pronunciados a la baja, a finales de octubre y en diciembre, si comprobáis las curvas de generación en REE, veréis que es por lo mismo. Volviendo al tema de la nuclear. Vamos a un caso extremo. No voy a entrar a discutir cual es el coste de la nuclear. Pero si voy a poner un precio ridículamente bajo para el siguiente experimento, de 15€/MWh. Estoy convencido que ni el pro-nuclear más recalcitrante será capaz de afirmarme que la electricidad nuclear es más barata que eso. Observad que el precio de la electricidad está en unas cuantas ocasiones por debajo de ese precio. Seguramente ya hacía tiempo que estaban en pérdidas, pero por motivos técnicos y financieros debían generar.

Respecto a los costes mencionados, el coste por MWh de la eólica es el mismo con la potencia actual, que si multiplica por cuatro su potencia instalada. El precio por MWh, es el precio por MWh. Y creo que nos hemos olvidado algo, la evolución de costes. La nuclear cada vez es más cara debido a las nuevas medidas de seguridad implantadas y las renovables cada vez más económicas. Y no solo la eólica, sino la fotovoltaica, energía que tiene miles de megavatios en planificación en España sin prima y a mercado, también en Italia y que en otros mercados como Chile, ya tiene sus primeras plantas conectadas a red sin primas y vendiendo a mercado. Por tanto incorporar nuevas renovables en el mercado hoy, no tiene el mismo impacto económico que tuvo en el pasado.

Segunda parte

1) Costes y emisiones: Se mencionan estudios que dicen que las emisiones se incrementarían un 45% y los precios en 8€/MWh. No hay link a los estudios. Afirmaciones extraordinarias, requieren pruebas extraordinarias. A mi me gustaría aportar unos datos contrastables por parte de los lectores.

1.1) Incremento de precio: Incrementar el precio en 8€/MWh significa pasar de los 5€/MWh actuales a 13€/MWh. Italia no tiene nucleares y es deficitaria en generación eléctrica, si bien gracias a las renovables ha reducido su déficit. El precio de la electricidad en el mercado italiano es de 8€/MWh. Tiene 17GW de potencia fotovoltaica (frente a los 4GW de España). Así que si comparamos con Italia son 3€/MWh, no 8€/MWh. Y hay que decir que España tiene una capacidad de generación, al contrario de Italia, descomunal y permite reducir esta diferencia de precio hasta casi cero. Pero pongámonos en la mayor. Nada nos indica que, en el peor de los casos el incremento de precio fuera superior al de Italia. Esto ya es un grave error.

BONUS, precio de la electricidad para pequeño consumidor doméstico a mayo de 2012, según www.energy.eu España: 0,1959€/kWh. Italia: 0,2031€/kWh

1.2) Incremento de emisiones: Aquí el tema es si se diseña un sistema eléctrico para reducir emisiones o no. Si el tema es que somos sensibles con las emisiones, obviamente no solo eliminaremos las nucleares, haremos algo más. Lo primero es eliminar el carbón, la fuente más contaminante con diferencia. Si eliminamos el carbón y las nucleares y el hueco térmico es substituído por el gas, las emisiones se reducen, incluso sin instalar renovables. Es un cálculo que hice hace tiempo en base a lo que había en 2009, momento en que se generaba más que hoy en el sistema eléctrico. En concreto, en España, de esta manera se reducirían las emisiones un 20%

Obviamente no propongo eliminar todo el carbón, pero se pueden llegar a similares resultados reduciendo el carbón al mismo tiempo que se incrementan renovables y eliminando las renovables. Es muy fácil eliminar nucleares y reducir las emisiones del sistema eléctrico.

2) Dependencia energética: Se menciona que el uso del gas, frente al carbón, aumentaría la dependencia energética. Para empezar no todo el carbón es nacional. Y obvia una segunda cuestión, la realidad es que hoy España importa el 100% del uranio. Que la nuclear esgrima la independencia energética como bandera es realmente sorprendente. Se puede argüir que hay proyectos de minas de uranio en España. Estos proyectos, de momento son eso, proyectos, tienen un evidente coste ambiental y además se estima que solo podrían llegar a suministrar el 30% del uranio requerido en España. Frente a esto también podemos presentar los proyectos de gas natural mediante fracking que existen en España que, al igual que la minería del uranio tienen un coste ambiental. Por tanto la realidad hoy es 100% de uranio importado y 100% de gas importado. Y lo conjeturable es que parte del uranio puede ser de producción española, al igual que también lo puede ser el gas. Por tanto es un argumento vacuo y sin sentido.

3) Inestabilidad de las renovables y necesidad de backup: Hay una evidencia a la cual no se niegan ni los pronucleares más recalcitrantes, al menos en público. Es la necesidad de más renovables. Se puede discutir si con nuclear o sin nuclear. Pero lo que no discute nadie en ningún foro técnico, es la necesidad de ir a más en cuanto a renovables. A lo sumo se discute el como, pero no el qué. Y lo que es evidente es que las renovables necesitan un cierto backup (no necesitan un backup total, porque combinando diversas tecnologías se obtiene una seguridad de generación similar a la actual, sin provisionar un 100% de backup). Toda fuente de generación necesita un backup, porque puede fallar. Las hay que necesitan más y las hay que necesitan menos. Y las renovables son de las que necesitan más. Lo cual no quita que cuando un ciclo combinado está parado ni consume combustible (de importación), ni genera emisiones. Y que las renovables que toman el relevo consumen 'combustible' 100% nacional y no generan emisiones. Pero a mi no me gusta perderme en análisis alejados de la realidad o disertaciones. 

Pongamos un caso real ¿Que pasaría hoy si paráramos todas las nucleares? Para ver esto, deberíamos analizar no datos medios, sino el punto más desfavorable, aquel en que ha habido mayor necesidad de energía térmica (convencional y nuclear), debido a la caída de producción renovable y al gran consumo. Se trata de un punto crítico en el que debemos tener al sistema eléctrico funcionando. Aquí lo vemos, en un análisis de todo el 2010 que hice hace algún tiempo.

La respuesta es que en ese punto crítico España solo tenía funcionando 26.896MW de un parque de 47.116MW de centrales térmicas convencionales + nucleares. Por cierto, con 2.352MW nucleares parados por problemas o recargas. Por tanto con una operación de 5.354MW nucleares. Teníamos en ese punto crítico 20.220MW parados en térmica. Parando las nucleares en operación, aún hubiéramos tenido 14.866MW de térmica convencional parada. Por tanto se puede hacer hoy. Y la potencia de carbón instalada es de 11.320MW. El fuel de 2.860MW. Un total entre fuel y carbón de 14.180MW, por tanto apagando estas, aún tendríamos, técnicamente, 706MW de ciclos combinados parados. Por tanto el escenario anterior radical, parar nucleares, fuel (no lo he mencionado antes, porque es una parte insignificante de la generación, pero también contamina mucho) y carbón es algo que se podría hacer hoy. Obviamente para garantizar una seguridad en el suministro requeriríamos un margen de un 10%, que es lo habitual en nuestro entorno. Deberíamos instalar unos 2.000MW-3.000MW adicionales en ciclos combinados (si quereis ser conservadores, añadid 5.000MW), que tendrían un coste (3.000MW), para una vida de operación de 40 años, de unos 1.500 M€, es decir de 75M€ anuales si los construyera el estado simplemente para tenerlos parados y dar solidez a la red. Un coste ridículo en el sistema eléctrico. Y lo mejor de todo, salvo trapicheos del gobierno con eléctricas, todas las centrales de ciclo combinado paradas existentes hasta ahora, no deberían costarnos un solo €, porque han sido planificados y construidos líbremente por las eléctricas. Nadie debería pagar por esas plantas paradas en régimen de mercado (salvo las propias eléctricas). Y al final, es un beneficio para esos ciclos combinados. Fijaros que en este ejemplo, no he añadido aun, ningún MW. Es la figura, tal y como es soy, con los datos de hoy y sin suponer futuros que se pueden ir hacia un lado u otro dependiendo del pie que cojee el que escriba.

4) Posibilidad de backup de renovables mediante energía nuclear. Por motivos técnicos y financieros la nuclear no es la adecuada para combinar con renovables:

4.1) Financieros: Costes de centrales paradas.

Nuclear. La central de Okiluoto, Finlandia. (en.wikipedia.org/wiki/Olkiluoto_Nuclear_Power_Plant) 5.000 millones de € reconocidos actualmente (y sigue en construcción y con retrasos) para 1.600MW, lo que da un coste de 3,12 M€/MW.

Gas. Central de ciclo combinado del Besós (es.wikipedia.org/wiki/Central_de_ciclo_combinado_del_Bes%C3%B3s ): 360M€ para 800MW, lo que da un coste de 0,45MW/MW

Y no es un error. El coste de combustible de una nuclear es muy pequeño y sus costes principales son la construcción en si. Operando de manera continua, el impacto del capital en el precio MWh representa el 85% de los costes. En cambio en el gas representa el 10-15% de los costes. Su mayor coste es el combustible. Por tanto si tenemos que parar centrales, debido a motivos económicos no es viable parar nucleares. Los costes del MWh nuclear, siempre están calculados teniendo en cuenta un factor de carga cercano al 100%. El coste de la electricidad en una nuclear parada el 50% del tiempo es prácticamente del doble. Mientras que si paramos un ciclo combinado la mitad de tiempo, el coste de la electricidad se incrementa apenas un 10%. Por tanto la nuclear financieramente no viable como backup.

4.2) Técnicos: La parada de una central nuclear genera un isótopo, el Xe135 (es.wikipedia.org/wiki/Xen%C3%B3n-135). El Xe135 y es lo que técnicamente se llama "veneno nuclear absorbente de neutrones) e impide la reacción de fisión. Tiene un periodo de semidesintegración de 9h. Por tanto la parada debe ser suave (de bastantes horas) para evitar una afectación grave. Si la central nuclear se para muy rápido o de golpe se produce un fenómeno en el cual el reactor no puede volver a funcionar en unas 24h, porque está impedido por Xenón (es este el nombre técnico). En Francia han solucionado este problema, llegando a regular hasta el 30% de la carga, simplemente "desperdiciando" ese 30% de la energía eléctrica generada en calor y obviamente esto tiene un impacto financiero, primero por el coste del sistema y luego porque la misma central consume hasta el 30% de la electricidad que consume.

Es por estos últimos dos motivos que pensar en más nuclear y más renovables es algo imposible. Es como intentar encajar un cuadrado en un círculo. Si hay más renovables, tendrán que haber menos nucleares. Y si hay más nucleares, tendrán que haber menos renovables.