valeriano ruiz · debate sobre el futuro de la energía nuclear en españa
Post on 13-Jul-2015
1.557 Views
Preview:
TRANSCRIPT
El sistema energético que tenemos es consecuencia de que no se tienen muy en
cuenta las leyes de la Termodinámica (Ciencia de la Energía). Como mucho
pretende seguir las de la Economía. De ahí vienen muchos de los problemas del
sistema actual.
España puede llegar a tener un sistema eléctrico sin emisiones de gases de
efecto invernadero y sin producir residuos radiactivos. A medio plazo.
DEBATE SOBRE EL FUTURO DE LA ENERGÍA NUCLEAR
EN ESPAÑA
Valeriano Ruiz Hernández
Catedrático de Termodinámica
Madrid, 1 de Diciembre de 2011
Introducción. El sistema energético y su problemática
Electricidad total bruta, 27 Mtep
Combustibles, 99 Mtep ¿Rendimiento global? < 3 %
Visión global del sistema eléctrico
9
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
GWh %10/ 09 GWh %10/ 09 GWh %10/ 09
Hidrául ica 38.653 62,0 0 - 38.653 62,0
Nuclear 61.990 17,5 - - 61.990 17,5
Carbón 22.097 -34,7 3.381 -2,0 25.478 -31,7
Fuel/gas (1)(2) 1.825 -12,4 7.729 -3,1 9.553 -5,0
Ciclo combinado 64.604 -17,5 3.991 0,8 68.595 -16,6
Régimen ordinar io 189.169 -0,9 15.100 -1,8 204.270 -1,0
- Consumos en generación -6.673 -6,2 -899 1,9 -7.572 -5,3
Regimen especial 90.903 13,1 963 -4,6 91.866 12,9
Hidrául ica 6.811 24,4 0 - 6.811 24,4
Eól ica 43.355 15,9 336 -6,8 43.692 15,7
Solar fotovol taica 6.027 2,2 284 16,7 6.311 2,8
Solar termoeléctr ica 692 569,5 - - 692 569,5
Otras renovables 4.981 6,2 334 -16,3 5.316 4,5
No renovables 29.036 8,4 8 60,4 29.045 8,4
Generación neta 273.399 3,5 15.165 -2,2 288.563 3,2
- Consumos en bombeo -4.458 17,5 - - -4.458 17,5
+ Intercambios internacionales (1) -8.333 3,0 - - -8.333 3,0
Demanda (b.c.) 260.609 3,3 15.165 -2,2 275.773 3,0
Balance de energía eléctrica nacional
(1) Incluye GICC (Elcogás). (2) En el sistema eléctr ico de Canar ias se incluye la generación con grupos auxil iares.
(3) Valor positivo: saldo importador; Valor negativo: saldo exportador.
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
MW %10/ 09 MW %10/ 09 MW %10/ 09
Hidrául ica 17.561 0,0 1 0,0 17.562 0,0
Nuclear 7.777 0,8 - - 7.777 0,8
Carbón 11.380 0,2 510 0,0 11.890 0,2
Fuel /gas (1) 2.860 -4,9 2.863 2,2 5.723 -1,5
Ciclo combinado 25.235 9,4 1.788 15,6 27.023 9,8
Total régimen ordinar io 64.813 3,4 5.162 6,2 69.975 3,6
Hidrául ica 1.991 0,5 0,5 0,0 1.991 0,5
Eól ica 20.057 5,8 146 0,0 20.203 5,7
Solar fotovol taica 3.458 13,3 184 20,7 3.643 13,7
Solar termoeléctr ica 682 141,6 - - 682 141,6
Otras renovables 1.050 5,1 117 54,4 1.167 8,6
No renovables 6.992 6,2 40 6,8 7.032 6,2
Total régimen especial 34.230 7,4 488 18,3 34.718 7,6
Total 99.043 4,7 5.649 7,1 104.693 4,9
Balance de potencia a 31.12.2010. Sistema eléctrico nacional
(*) Incluye GICC (Elcogás).
Capi?tulo 0-2010 web:Maquetación 1 29/6/11 15:03 Página 9
9
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
GWh %10/ 09 GWh %10/ 09 GWh %10/ 09
Hidrául ica 38.653 62,0 0 - 38.653 62,0
Nuclear 61.990 17,5 - - 61.990 17,5
Carbón 22.097 -34,7 3.381 -2,0 25.478 -31,7
Fuel/gas (1)(2) 1.825 -12,4 7.729 -3,1 9.553 -5,0
Ciclo combinado 64.604 -17,5 3.991 0,8 68.595 -16,6
Régimen ordinar io 189.169 -0,9 15.100 -1,8 204.270 -1,0
- Consumos en generación -6.673 -6,2 -899 1,9 -7.572 -5,3
Regimen especial 90.903 13,1 963 -4,6 91.866 12,9
Hidrául ica 6.811 24,4 0 - 6.811 24,4
Eól ica 43.355 15,9 336 -6,8 43.692 15,7
Solar fotovol taica 6.027 2,2 284 16,7 6.311 2,8
Solar termoeléctr ica 692 569,5 - - 692 569,5
Otras renovables 4.981 6,2 334 -16,3 5.316 4,5
No renovables 29.036 8,4 8 60,4 29.045 8,4
Generación neta 273.399 3,5 15.165 -2,2 288.563 3,2
- Consumos en bombeo -4.458 17,5 - - -4.458 17,5
+ Intercambios internacionales (1) -8.333 3,0 - - -8.333 3,0
Demanda (b.c.) 260.609 3,3 15.165 -2,2 275.773 3,0
Balance de energía eléctrica nacional
(1) Incluye GICC (Elcogás). (2) En el sistema eléctr ico de Canar ias se incluye la generación con grupos auxil iares.
(3) Valor positivo: saldo importador; Valor negativo: saldo exportador.
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
MW %10/ 09 MW %10/ 09 MW %10/ 09
Hidrául ica 17.561 0,0 1 0,0 17.562 0,0
Nuclear 7.777 0,8 - - 7.777 0,8
Carbón 11.380 0,2 510 0,0 11.890 0,2
Fuel /gas (1) 2.860 -4,9 2.863 2,2 5.723 -1,5
Ciclo combinado 25.235 9,4 1.788 15,6 27.023 9,8
Total régimen ordinar io 64.813 3,4 5.162 6,2 69.975 3,6
Hidrául ica 1.991 0,5 0,5 0,0 1.991 0,5
Eól ica 20.057 5,8 146 0,0 20.203 5,7
Solar fotovol taica 3.458 13,3 184 20,7 3.643 13,7
Solar termoeléctr ica 682 141,6 - - 682 141,6
Otras renovables 1.050 5,1 117 54,4 1.167 8,6
No renovables 6.992 6,2 40 6,8 7.032 6,2
Total régimen especial 34.230 7,4 488 18,3 34.718 7,6
Total 99.043 4,7 5.649 7,1 104.693 4,9
Balance de potencia a 31.12.2010. Sistema eléctrico nacional
(*) Incluye GICC (Elcogás).
Capi?tulo 0-2010 web:Maquetación 1 29/6/11 15:03 Página 9
Sistema eléctrico claramente sobredimensionado
Da la impresión de que nadie se da cuenta
0
50.000
100.000
150.000
200.000
250.000
300.000
350.000
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
GW
h
Evolución del sistema eléctrico
hidro, eólica y solar eólica térmica nuclear total
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Carbón
Nuclear
Renovables
Elec
tric
idad
gen
erad
a. T
Wh
SISTEMA ELECTRICO ESPAÑOL. El “problema actual”
2008 2009 Precio medio de la electricidad (€/MWh) 69,61 42,63 Valor de la electricidad (sin primas) (Millones de euros) 19448 11439 Primas Régimen Especial (millones de euros) 3773 6054 Valor total en el mercado (incluyendo primas) 23221 17493 Valor de las primas de renovables (sin cogeneración) 2487 4692
Evolución parque de generación español (GW)
En la ultima década el pódium de capacidad
instalada por tecnología lo conforman los Ciclos
Combinados, la eólica y a mucha distancia la FV.
La termosolar supone apenas un 1% de la
capacidad instalada en este periodo.
1
3
2 Hidraulica; 1,5%
Nuclear; 0,1%
Carbon; -0,2%
Fuel/Gas; -7,5%
CCGT; 35,4%
Mini Hidro; 0,9%
Eolica; 24,8%
FV; 4,8% Termosolar;
1,0%
Otras RES; 1,0% No RES RE; 2,8%
Factor de carga - horas de funcionamiento
Los ciclos combinados se encuentran en mínimos de factor de carga, tan solo en los primeros años de puesta en marcha de los mismos nos encontrábamos en valores tan bajos en horas de funcionamiento.
Curva de consumo y generación termosolar
Sistema eléctrico español
Insolidaridad e injusticia del sistema
Insolidaridad e injusticia del sistema
• En las centrales termonucleares tienen lugar procesos de transformación
termodinámica de una forma energética (nuclear) a otra (electricidad) a través de
una transformación intermedia en energía térmica
• Cuando se fisiona un átomo de uranio 235 se liberan 195 MeV
• Cuando se produce la fisión de 1 tonelada de U 235 se libera el equivalente a
quemar 1,95 Mtep 81,6 EJ. Es decir el uranio 235 tiene una “capacidad”
energética equivalente a dos millones de veces la del petróleo. No valoración en
exergia
• Como el U235 está en la naturaleza como 0,71 % del uranio natural, 1 tonelada
de mineral de uranio equivale a 13,845 ktep = 161 GWh
• Por otro lado se acepta que a partir de 1 tonelada de uranio natural se obtienen
realmente 40 GWh de electricidad (en valor medio)
• Haciendo los cambios de unidades necesarios, la eficiencia energética de las
reacciones nucleares que tienen lugar en las centrales nucleares es del orden del
25 %.
• Reservas (Libro Rojo, NEA, Foro Nuclear): 3338300 toneladas (< 130 $/kg)
• Capacidad de generación de electricidad de esas reservas (sin contar la energía
para construir las centrales ni pérdidas) : 133532 TWh
Cuestiones y datos iniciales. Nuclear
• Sistema eléctrico actual mundial (datos 2007) : 19771 TWh; R/P = 6,75 (¿años?)
• Generación actual de origen nuclear: 2728 TWh; R/P = 48,9
• Generación nuclear en España: 60 TWh/año
• Uranio necesario: 1500 t/año
• Si se hacen 1500 centrales nucleares (en no se sabe cuanto tiempo): generación
de 11493 TWh (total actual, 19771 TWh, 58 %)
• Uranio natural necesario, 287325 toneladas. Reservas, 3338300 toneladas.
R/P = 11,6
Cuestiones y datos iniciales
METODOLOGIAS EN LIZA
a) "Principio de eficiencia" (que se utiliza incorrectamente desde hace
10 años) en el cual la energía primaria se calcula dividiendo la energía
final por el rendimiento del proceso (en el caso de eólica, hidráulica y
FV el rendimiento se supone un 100 %).
b) "Principio de sustitución", (que se utilizaba antes), en el cual se
valora la energía eléctrica proveniente de fuentes renovables
dividiéndola por el rendimiento medio del conjunto de las centrales
eléctricas convencionales que operen con energías fósiles. (Sería más
razonable)
Las estadísticas energéticas están mal porque no tienen en cuenta la
calidad de la energía. No tiene sentido, por ejemplo, el concepto de
intensidad energética final tal como se aplica ahora y de la primaria
depende de cómo se calcule la energía primaria.
LAS ESTADISTICAS ENERGETICAS VIGENTES PENALIZAN A LAS
ENERGIAS RENOVABLES Y PRIMAN A LA NUCLEAR Y A LA GEOTERMIA
Sistema eléctrico mundial. Equivalente a 1736 Mtep
Las cuentas hay que hacerlas bien. No puede ser que una cantidad de electricidad inferior dé lugar a una cantidad de energía primaria superior. Algo falla en la contabilidad. Fuente de la información: Agencia Internacional de la Energía.
El milagro de los panes y los peces en versión energética
Energía Primaria equivalente
Evolución temporal del consumo. Graves errores de prospectiva
¿quién los paga?
2009, 130,5
Ciclos Combinados. De una gran empresa eléctrica
24
1600
2800
4000
4800
5714
5893
5893
5893
0
1000
2000
3000
4000
5000
6000
7000
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
MW
Entre 2003 y 2008, año en el que entró
en funcionamiento el ultimo ciclo de IB
en España, Iberdrola aumentó su
potencia instalada de ciclos combinados
en 4293 MW, lo que supuso un
crecimiento de casi el 270 %
3334
3075
1881 1600
2100
2600
3100
2008 2009 2010
horas
Desde 2008 el factor de carga (horas
de funcionamiento) se ha reducido
desde el 38% en 2008 al 21% en 2010.
Renovables en España. De una gran empresa eléctrica
25
Si consideramos el mismo periodo
que para los ciclos (entre 2003 y
2008), IB a incrementado su
potencia renovable en España en
2611 MW o un 116 %. Es decir
menos que en ciclos.
Y aunque contásemos hasta 2010,
dos años más, la potencia se habría
visto incrementada en 3 439 MW o
un 152 % que sigue siendo menos
que para los ciclos.
¿Moratoria termosolar? ¿Porqué la moratoria nuclear?
¿Porqué se han dejado de hacer centrales nucleares?
Hay que cambiar radicalmente el sistema energético actual
• ¿Como debe ser el sistema energético del futuro? Sobre todo más eficiente y menos contaminante. • La estructura conceptual (consumo, energías intermedias, energía primaria) se mantendrá aproximadamente igual aunque con matices muy importantes:
• Responsabilidad en el consumo. Ahorro y eficiencia. Gestión de los servicios energéticos • Sistema de generación más inteligente. Es decir distribuido, descentralizado, cogeneración • Fuentes primarias que no generen contaminación en grandes cantidades. Renovables e hibridación • Sistema inteligente de gestión del conjunto
Como pasar el sistema actual al de futuro. Generación distribuida
Un sistema de generación distribuida, donde producción y consumo se acerquen. La generación distribuida y la gestión de la demanda es una de las claves. Por eso hay que fomentar la introducción real de estos conceptos y su aplicación –perfectamente posible- con sistemas de energías renovables. Medida concreta: ir sustituyendo el sistema centralizado de generación y transporte a través de largas redes de distribución (que ocasiona importantes pérdidas) por un sistema de generación distribuida, donde un consumidor pueda pasar a ser productor. Implantar sistemas de gestión de la demanda, y dar facilidades para que el ciudadano pueda elegir la energía que consume y producirla él mismo y no tener como única opción depender de las grandes empresas de abastecimiento. En líneas generales estas son las medidas que creo habría que aplicar con contundencia para caminar a buen ritmo hacia un sistema energético de futuro. En ese contexto de largo plazo, la electricidad nuclear no tiene futuro. A corto y medio plazo, el “enemigo” de la nuclear es la eólica y los ciclos combinados.
¿Qué hay que hacer?
0
200
400
600
800
1000
1200
1400
1600
ene-10 feb-10 mar-10 abr-10 may-10 jun-10 jul-10 ago-10 sep-10 oct-10 nov-10 dic-10 ene-11 feb-11 mar-11 abr-11
PRODUCCIÓN (kWh/mes) FACTURACIÓN sin IVA CONSUMO (kWh/mes)
Total 1 año •Consumo, (Mayo 2010 a Mayo 2011) = 3387 kWh •Generación, (Abril 2010- Abril 2011) = 12996 kWh
Mi casa
Primero, te ignoran Luego, se rien de ti Después, luchan contra ti Y, entonces, vences GHANDI
Gracias
Planteamiento termodinámico de las centrales nucleares:
• ¿Qué cantidad de energía se puede obtener del uranio? En cantidad y calidad
•.¿Cuánta realmente se obtiene? Con las tecnologías actuales.
Importancia real de la nuclear en los sistemas energéticos: nivel mundial y nivel
español. Estadísticas discutibles.
Cambio de sistema energético.
Perspectivas de la nuclear en un cambio de paradigma energético. Caso del
sistema eléctrico.
La nuclear, ¿alternativa al petróleo, al carbón ó al gas natural?
La solar termoeléctrica, ¿alternativa a los combustibles fósiles y a la nuclear?
INDICE
top related