viernes, 6 de mayo de 2011

Racionalidad energética

En España la energía eléctrica que se produjo en enero de 2011 tuvo la estructura siguiente (fuente: Red Eléctrica Española):




La potencia, como se sabe, es la capacidad de producir energía, y se mide en megawatios (MW), mientras que la energía realmente producida (que depende de si había agua en los embalses, viento en los molinos, etc.) se mide en gigawatios hora (GWh). Como se ve, con los embalses produjimos casi tanta energía (4.900 GWh) como con las nucleares (4.912 GWh). Con lo que más energía se produjo es con los ciclos combinados de gas natural (5.158 GWh). Los molinos produjeron 4.057 GWh y el resto del régimen especial (industrias que queman gas natural o fuelóleo en sistemas de cogeneración, y así producen el calor o el vapor de agua que necesitan, y además general electricidad, que luego venden a la red; plantas fotovoltaicas, termosolares y biomasa), 4.097 GWh. Es decir, en la práctica, la mitad de la energía provino de fuentes limpias y eficientes. Por tanto es perfectamente factible prescindir de la energía nuclear.

Sustituir las nucleares

Antes de lo de Fukushima yo ya era antinuclear. Después, para qué hablar. Incluso prescindiendo de los accidentes, las nucleares no salen a cuenta. Me explico: una central eléctrica, del tipo que sea, es una fábrica de electricidad. Para que una fábrica sea rentable, la suma de los costes de funcionamiento (donde se incluyen los costes del capital que cuesta instalarla) tiene que ser inferior a la cifra de ventas de lo que produce. Pues bien, las nucleares son carísimas y su terminación se retrasa muchísimo respecto a los plazos previstos (la única que se está construyendo en Europa, Olkiluoto, prevista para 2009, no empezará a funcionar hasta 2013, y el presupuesto inicial se ha disparado un 50% hasta los 3.000 millones de euros). Además, en el cálculo de costes, las nucleares hacen trampa: es el Estado el que asume el coste de los seguros (ninguna compañía quiere hacerse cargo ¿por qué será?) y de la gestión de los residuos (¿qué nos parecería que el Estado tuviera que asumir el coste de los residuos de una cementera mientras sus dueños se embolsan los beneficios? ¿Por qué no se aplica aquí el principio de que quien contamina paga?). Está claro: las nucleares deben ir cerrando según agoten su plazo de vida y no se debe prolongar éste, ni abrir nuevas. Para más detalles, el excelente artículo del economista Manuel Garí.

Una red integrada

  • Es necesario que la red eléctrica de España tenga en todas sus ramas capacidad suficiente para absorber y distribuir la producción de todos los parques eólicos existentes. 
  • Es necesario que haya suficientes presas reversibles (turbinan, bajando agua de un embalse alto a uno bajo, produciendo energía, cuando hay demanda, y bombean, subiendo el agua, cuando hay exceso de producción, por ejemplo por la noche, para almacenar energía con un rendimiento de hasta el 80%). 
  • Es necesario un equilibrio entre las plantas fotovoltaicas (sólo producen cuando luce el sol) y termosolares (producen por el calor acumulado en sus fluidos de intercambio térmico, y por tanto pueden producir de noche o con el cielo nublado).
  • Es necesario que las plantas de desalinización (que pueden almacenar el agua desalada en tanques, y por tanto no necesitan estar funcionando todo el tiempo) funcionen solamente en los momentos de mayor producción eléctrica. 
  • Es necesario investigar el almacenamiento de energía eléctrica en forma de aire comprimido (y esto no son castillos en el aire; se trata de un vector energético probadísimo, con más de cien años de antigüedad y una tecnología barata, segura y eficiente).
  • Es necesario promover la sustitución de sistemas de calefacción de grandes edificios (oficinas, hospitales...) por sistemas de microcogeneración a gas natural que,con el combustible que antes producía solo calor, aparte de producir calor, generan electricidad a coste cero.
  • Es necesario fomentar la producción de biogás (metano) a partir de las aguas residuales urbanas.
  • Es necesario sustituir la producción de electricidad a partir de carbón (además hemos visto arriba que es residual) por la producción a partir de biomasa, que se obtendría de una limpieza regular de nuestros bosques y que además serían así menos vulnerables a los incendios.
  • Es necesario promover en el sur de España, y especialmente en las ciudades más soleadas, la implantación en las azoteas de edificios públicos de sistemas para producir frío a partir de los rayos solares.
  • Es necesario poner en marcha parques eólicos marinos y seguir investigando la producción de electricidad a partir de las olas y de las corrientes.

16 comentarios:

  1. ...las energías renovables, con las tecnologías ya existentes, podrían abastecer casi 2.000 veces la demanda energética mundial actual. Además, se encuentran en sus diferentes formas: agua, viento, sol, biomasa, etc., en todas las regiones del planeta, por lo que pueden producirse localmente. Su implantación genera inversiones, empleo y oportunidades de negocio, y facilita el desarrollo económico. Por añadidura, a diferencia de lo que ocurre con las tecnologías fósiles y con las nucleares, las inversiones pueden adaptarse fácilmente al tamaño de cada mercado, por lo que se ajustan especialmente bien a las zonas remotas, rurales y aisladas, lejos de los grandes núcleos de población y de las grandes infraestructuras de conexión.

    El desarrollo mundial de las tecnologías de producción de energías renovables, que redundaría en su abaratamiento, es, por lo tanto, una pieza fundamental para que la energía deje de ser un obstáculo para el desarrollo global. Un mundo con energías renovables competitivas y accesibles sería un mundo con energía abundante, barata y sostenible. Un elevado consumo energético dejaría de ser un problema, porque la energía sería autóctona, limpia e inagotable.

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  2. Existe un problema mal resuelto. Hay mineros trabajando en explotaciones poco rentables y obsoletas, y políticos que no saben como resolver la cuestión de forma digna.

    El otro día un amigo me comentó que la Comunidad Europea da subvenciones para las Centrales de Biomasa, que producen energía de forma sostenible con materia orgánica. En Asturias en sus bosques abunda la hojarasca y otras materias orgánicas. A bote pronto parece que una central de biomasa podría dar trabajo a mineros en paro. Incluso podría coordinarse el cierre de las minas con la apertura de la central.

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  3. El mecanismo de la central hidroeólica encaja perfectamente con El Hierro, una isla de solo 10.000 habitantes, con un fuerte desnivel y vientos constantes del Atlántico. Un pequeño parque eólico (de cinco aerogeneradores de tecnología alemana y 11,5 megavatios de potencia) produce electricidad. Cuando no hay demanda suficiente —generalmente de noche— para consumir todo lo que produce, el exceso de energía se utiliza para bombear agua desde una balsa inferior a una situada 682 metros más arriba. Cuando aumenta el consumo, el agua se deja caer y se turbina para generar más electricidad. El bombeo ya se utiliza como almacenamiento, pero no directamente vinculado a un parque eólico. Generar con esta planta será un 23% más barato que la generación actual en la isla, mediante fuel.

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  4. El Reino Unido se ha comprometido a pagar 92,5 libras (109,35 euros) por cada megavatio/hora de electricidad que produzca la prevista central nuclear de Hinkley Point C desde que se ponga en marcha en 2023 (si se cumple el calendario) y durante los siguientes 35 años. Es el doble del precio de mercado en estos momentos y se actualizará con la inflación.

    Es un auténtico timo: pagar energía nuclear, sucia y peligrosa, al doble del precio de mercado (actualmente está en unos 60 euros por megavatio, pero recordemos que ese es el precio de la energía producida en las centrales más caras, las de gas, que marcan ese precio de mercado; una central hidroeléctrica produce a unos 18 €/MW).

    Y sobre todo cuando el Reino Unido posee un potencial inmenso de energías renovables: muchas de sus costas están azotadas por vientos constantes; tienen zonas montañosas donde es posible construir presas (hay pocas porque en el país abunda el agua), y puntos donde las mareas son tan fuertes que se podrían instalar centrales maremotrices.

    La idea es, por tanto, un auténtico disparate, que empobrecerá a los británicos y permitirán que inversores sin escrúpulos les saquen el jugo durante treinta y cinco años, o seguramente más. Esperemos que la Unión Europea no lo permita.

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  5. La empresa Hidrostor (almacenaje de energía bajo el agua) instala en islas conjuntos submarinos donde se almacena aire comprimido por la energía eólica sobrante.

    Cuando se produce más energía eólica de la necesaria para el consumo de la isla, se comprime aire y se almacena bajo el mar. Cuando deja de soplar el viento, se descomprime el aire, recuperándose entre el 60 y el 70% de la energía que así se almacenó. De esta forma la isla no necesita un generador diésel. Todo funciona con energía renovable y no se emite dióxido de carbono.

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  6. Areva, el grupo de energía nuclear de Francia, dijo que esperaba reportar una pérdida de 4.900 millones de euros para el año 2014. No ha vendido un solo reactor nuclear nuevo desde 2007 y ha tenido que lidiar con una fiera competencia por parte de los fabricantes de Estados Unidos, Rusia y Corea del Sur, y con un continuo declive en la demanda de energía nuclear tras el desastre de Fukushima.

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  7. En 2005 se presupuestó en 3.200 millones de euros e iba a entrar en funcionamiento en 2009. En 2014 el presupuesto se había disparado al triple y la fecha de finalización se fijaba entre 2018 y 2020.

    Según Kauppalethi, el más importante periódico económico de Finlandia, que lejos de que las actividades que se realizan en la central en construcción vayan hacia adelante, en realidad van en sentido contrario (2). Cada vez hay menos trabajadores en las obras, y los contratos de capataces, que suelen ser anuales y se renuevan a finales de marzo, parece que no se realizan. Algunos de los trabajos menos exigentes desde el punto de vista técnico parece que pueden realizarse sin ellos, pero la mayor parte de la construcción va a tener que parar y el personal experto buscará otra ocupación, y recuperarlos después va a ser difícil. Uno de los trabajadores, que prefiere permanecer en el anonimato, estima que por cada mes que se pierda en esta etapa, llevará tres meses más finalizar la obra. Areva, que es la empresa encargada de la construcción de la planta, no ha realizado un nuevo calendario.

    La Autoridad de Seguridad Nuclear ha detectado que la cuba que contiene el corazón del reactor no impide posibles fisuras por la presión que debe soportar. La pieza de acero y níquel, de 425 toneladas, será reemplazada. Nuevo retraso sine die.

    La empresa finlandesa Teollisuuden Voima (TVO) y Areva firmaron un contrato a precio fijo, asignando a Areba la responsabilidad por los retrasos y los excesos en el gasto. Pero los contratos llave en mano generalmente incluyen cláusulas que permiten al constructor cobrar por los extras, tales como cambios en las especificaciones o retrasos causados por desacuerdo con el cliente; así que siempre hay espacio para la controversia.

    Las dos partes han reclamado lo suyo desde que se comprobó que Olkiluoto 3 llevaba mucho retraso. Han buscado el arbitraje de la Cámara Internacional de Comercio, en 2008, pero todavía se está muy lejos de llegar a un acuerdo.

    Sea quien sea responsable de la demora, los dos están ansiosos porque la obra se termine lo antes posible. Sin embargo, ante la falta de decisión, las demoras aumentan y la fecha de finalización se aleja, agregando mayores costes. Así que también se ve en perspectiva que las obras de Olkiluoto 3 se abandonen por completo, y que cada una de las partes debiera estar en la posición jurídica más sólida posible si esto sucede. Eso explicaría por qué Areva para dispuesta a frenar aún más la construcción, pero ni Areva ni TVO parecen dispuestas a suspenderla por completo.

    No sería un hecho sin precedentes, pues hasta 24 reactores nucleares empezaron a construirse y luego se abandonaron sin llegar a ponerse en marcha.

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  8. La alemana Siemens ha puesto a punto una tecnología, denominada Silyzer, que genera eficientemente hidrógeno comprimido a partir de agua y electricidad. Ha instalado plantas en La Manche (Francia) y Mainz (Alemania). Ambos proyectos han supuesto una inversión de unos 17 millones de euros.

    Se emplea un electrolizador con tecnología PEM (Proton Exchange Membrane, membrana de intercambio de protones). Cuando la planta de energía renovable (por ejemplo, eólica) produce más de lo que demanda la red, el exceso se almacena en forma de hidrógeno. Y cuando produce menos, el hidrógeno se combina con oxígeno para generar electricidad.

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  9. Se llama NewWind y es un árbol artificial que se camufla —gracias a su forma y tamaño— entre los árboles urbanos. Pero NewWind contiene decenas de pequeños aerogeneradores en el lugar que ocuparían las hojas de un árbol natural. Estas hojas artificiales funcionan como una red local de pequeños aerogeneradores. Individualmente producen unos pocos vatios de electricidad pero, en conjunto, suman varios kilovatios, hasta tres, dependiendo de su configuración. Así, un único árbol NewWind puede producir electricidad suficiente para iluminar decenas de farolas.
    (clic en en título de este comentario para ver la foto del árbol; impresionante y hasta bello)

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  10. Según David Bowie (no el cantante, aunque se llame como él), responsable de operaciones y mantenimiento en la central reversible de Cruachan (Escocia), «la gran ventaja que aporta es la rapidez». Se puede pasar de cero a 440 MW en cuestión de dos minutos. La capacidad de reacción de las de ciclo combinado es de un mínimo de dos horas, las de carbón son 5 horas y las nucleares, entre uno y dos días. Según Bowie, «al ser una hidroeléctrica de bombeo, emplea la electricidad que sobra al sistema cuando cae la demanda –generalmente por las noches– para llenar su balsa superior y soltar el agua cuando se necesita electricidad, a las horas de mayor consumo. De ahí que se considere a estas centrales como almacén eléctrico».

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  11. El consejero delegado de Gas Natural Fenosa, Rafael Villaseca, advirtió este jueves de que la actual carga de impuestos y tasas a la energía nuclear en España hacen que no sean rentables "las inversiones para prolongar la vida útil de las centrales nucleares".

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  12. 34 sobre 61 pierden dinero, según los cálculos de la consultora Bloomberg New Energy Finance (BNEF). De acuerdo con la Agencia de Información de Energía del país, cinco plantas han cerrado en el último quinquenio por razones económicas y las empresas están planificando más clausuras, porque los reactores no pueden competir en los actuales mercados: el 'fracking' y las renovables los están matando.

    Aunque la cuota de generación de la tecnología del átomo se mantiene en torno al 20 %, en EEUU ya se produce más electricidad con gas barato que con carbón y ese cambio de combustible fósil, más la entrada de renovables, está dejando los precios de los mercados mayoristas en unos umbrales que impiden obtener rentabilidad a las nucleares.

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  13. Una de las conclusiones más relevantes de "Análisis y propuestas para la descarbonización", informe que la Comisión de Expertos para la Transición Energética entregó a comienzos de 2018 al Gobierno de España, es que el futuro del sector energético es renovable, y que el sector eléctrico va a ser el eje de la descarbonización. La energía eólica y, sobre todo, la solar fotovoltaica van a ser las tecnologías clave para la generación de electricidad en la próxima década, y previsiblemente en las siguientes, con un coste medio de producción inferior incluso al mero coste variable de la energía térmica fósil a la que sustituyen.

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  14. En España en 2018 la electricidad nuclear tendría un coste en torno a los 43 euros por MWh; la generada por gas, unos 55 euros; y la obtenida por renovables no superaría los 30 euros. En lo que hay consenso es en que el coste variable de la electricidad nuclear es bajo (unos 6 euros por MWh) pero se encarece de forma espectacular cuando se le añaden los costes operativos.

    En otros países los costes pueden ser ligeramente distintos, pero con el fuerte abaratamiento de las energías renovables entre 2010 y 2018 se mantendrá su ventaja.

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  15. Comprimir el aire a alta presión cuando sobra energía, y liberarlo, impulsando una turbina, cuando falta, es un posible método de almacenamiento energético. Pero también se puede licuar el aire (de esta forma no hacen falta recipientes a alta presión, solo que estén bien aislados, lo que sale más barato) cuando sobra energía, y regasificarlo, impulsando una turbina, cuando falta.

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  16. Siemens Gamesa inauguró en junio de 2019 en Hamburgo (Alemania) la primera instalación de almacenamiento térmico de energía eléctrica del mundo. Cuenta con unas mil toneladas de piedra volcánica que pueden almacenar energía mediante una resistencia y un insuflador de aire. Durante los picos de demanda el sistema emplea una turbina de vapor para reelectrificar la energía térmica así almacenada.

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