La afirmación de que la energía eólica y solar es barata y no tiene consecuencias para el medio ambiente es un error fundamental y perjudicial desde el punto de vista económico.
La primera central nuclear del mundo entró en funcionamiento cerca de Moscú en 1954.
En las décadas siguientes se construyeron cientos de reactores nucleares en todo el mundo, siendo Estados Unidos, Francia y China los países que más instalaciones aportaron, con cerca de la mitad de las actuales.
Alrededor del 90 % de los reactores nucleares en funcionamiento en la actualidad se construyeron en las décadas de los 70 y 80, con una edad media mundial de unos 32 años.
Además, más del 90 % de los reactores estadounidenses han recibido una prórroga para funcionar hasta 60 años.
En todo el mundo hay instalados unos 420 GW de capacidad nuclear, que se espera que aumenten hasta unos 620 GW en 2050.
En la actualidad, alrededor del 5 % de la capacidad eléctrica total, es decir, 8,6 TW, procede de la energía nuclear.
Los más de 400 reactores nucleares contribuyeron con casi el 10 % de la producción mundial de electricidad, es decir, alrededor de 29 000 TWh en 2022 (Figura 1).
(Solo alrededor del 40 % de la energía primaria mundial, o más de 170 000 TWh, se utiliza para generar electricidad ; el 60 % restante se destina a la industria, la calefacción y el transporte).
Nota : el autor escribe «renovables» aunque en realidad no lo son tanto si se tiene en cuenta su ciclo de vida, el aporte de materias primas y energía y todo el impacto medioambiental.
Por ejemplo, la energía hidroeléctrica tiene un impacto medioambiental a gran escala.
La energía nuclear es la fuente de energía más eficiente, con un rendimiento de la inversión en energía (eROI) probablemente el doble (y posiblemente más) que el carbón, el gas y la energía hidroeléctrica.
La energía nuclear es también una de las formas más seguras de producir energía en términos de muertes por MWh generado, y probablemente tiene el menor impacto medioambiental.
Por todo ello, resulta aún más sorprendente que la energía nuclear represente actualmente una parte relativamente pequeña de la producción mundial de electricidad.
Aún más desconcertante es el hecho de que la cuota de la energía nuclear haya disminuido constantemente, ya que la construcción de centrales nucleares no ha seguido el ritmo de la creciente demanda mundial de electricidad.
Mientras que en 2002 la energía nuclear representaba casi el 17 % de la producción mundial de electricidad, en 2023 este porcentaje se había reducido al 9 %, mientras que la producción absoluta se mantenía prácticamente invariable en torno a los 2700 TWh (Figura 2).
Sin embargo, esta situación podría cambiar como resultado de los acuerdos alcanzados en la COP28, en la que 22 países se comprometieron a triplicar la generación de energía nuclear para 2050.
Esto implicaría un aumento de unos 30 GW al año hasta 2050, cinco veces más que en la última década, similar al auge de los años ochenta.
Pero, ¿resolverá este cambio el problema energético mundial?
De hecho, es probable que la demanda de energía primaria aumente entre un 40 y un 50 % de aquí a 2050, teniendo en cuenta el posible aumento de la población mundial en torno al 20 % y, en consecuencia, el crecimiento del consumo de energía per cápita en torno al 25 %.
Por otro lado, la demanda de electricidad seguirá creciendo cada vez más rápido debido a la constante electrificación de la sociedad.
Por tanto, cabe esperar que la energía nuclear contribuya significativamente a este crecimiento.
Sin embargo, en términos absolutos, otras fuentes más «tradicionales», como el carbón y el gas, pero también la eólica y la solar, seguirán representando la mayor parte del aumento de la capacidad de generación eléctrica si siguen recibiendo financiación directa e indirecta de los Estados.
El uranio abunda en todo el mundo, tanto en rocas graníticas como disuelto en los océanos, pero no es totalmente utilizable para la producción de energía.
En teoría, la cantidad de uranio disponible sería suficiente para satisfacer todas las necesidades energéticas mundiales.
Sin embargo, actualmente existen muchas dudas sobre la disponibilidad de uranio, uranio enriquecido y elementos combustibles nucleares. [3]
Más del 50 % de los recursos de uranio explotables comercialmente se encuentran en Australia, Kazajistán y Canadá [4] ; Kazajistán extrae más del 40 % del uranio mundial.
En la actualidad, Estados Unidos depende totalmente de las importaciones de uranio e incluso Rusia consume el doble de lo que produce.
La grave preocupación por la disponibilidad de combustible nuclear podría hacer que en el futuro se pasara por alto algunos avances tecnológicos interesantes, como los reactores de cuarta generación o los pequeños reactores nucleares, o podría incentivar una mayor financiación de los reactores de torio.
La primera central nuclear del mundo con un reactor de gas de alta temperatura de cuarta generación, que contiene un reactor de lecho de guijarros operado por la Corporación Nuclear Nacional de China, entró en funcionamiento a finales de 2021. [5]
La energía nuclear basada en el torio presenta varias ventajas: una mayor disponibilidad de combustible, una mayor eficiencia, una menor producción de residuos y un bajo potencial de uso militar.
Los pequeños reactores nucleares modulares (SMR) suponen un avance interesante, ya que podrían permitir la construcción de minirreactores más rentables, de gran volumen y estandarizados.
Los SMR se definen generalmente como reactores de menos de 300 MW, con una capacidad de generación de energía térmica y/o eléctrica de hasta 5 MW.
Actualmente hay unos 70 proyectos de SMR en desarrollo en todo el mundo.
Los costes de las centrales nucleares difieren mucho debido al tiempo necesario para su construcción y oscilan entre 2 y 13 millones de dólares por MW, con un tiempo de construcción que varía entre 4 y 25 años.
El 40 % de las centrales nucleares suelen construirse en los seis años siguientes a su diseño, sobre todo en China, y la mayoría de las centrales de bajo coste se han construido en China, India y Corea del Sur.
Las centrales nucleares más caras se construyen (o se construirán pronto) en Estados Unidos y el Reino Unido.
Los elevados costes y los retrasos en la construcción en Occidente se deben principalmente a las normativas locales que, en opinión del autor Lars Schernikau, no pueden justificarse desde el punto de vista económico ni científico.
Es de esperar que el reciente aumento del apoyo a la energía nuclear, muy debatido en la reciente COP28, cambie esta situación.
Si se tiene en cuenta el coste total de la electricidad (FCOE) o el coste nivelado de todo el sistema eléctrico (LFSCOE), la energía nuclear es probablemente la más cara de todos los métodos de producción de electricidad más populares en el mundo (figura 3).
En cualquier caso, sigue siendo bastante más barata que la energía eólica y solar, y garantiza la ausencia de emisiones de CO₂.
Nota: el autor de este estudio apoya el principio de Idel sobre el coste total del sistema y su impacto en el coste de la energía eólica y solar en comparación con la energía generada por centrales nucleares, de carbón o de gas [6].
USC = ultra súper crítico, LCOE = coste nivelado de la electricidad, LFSCOE = coste nivelado del sistema eléctrico completo.
[6] El autor no está de acuerdo con las cifras de Idel de 2022 para el carbón y el gas, ya que el carbón tiene, por término medio, costes más bajos que el gas.
La afirmación de que la energía eólica y la solar son baratas y no tienen consecuencias medioambientales es un error fundamental y perjudicial desde el punto de vista económico.
De hecho, el LCOE no es adecuado para comparar fuentes de energía intermitentes y despachables.
El LCOE es un indicador microeconómico que no tiene en cuenta todo el sistema, excluye siete categorías de costes (enumeradas a continuación) y, por tanto, nunca podrá ser un parámetro preciso en el que los gobiernos puedan basar futuras decisiones de política energética.
No tiene en cuenta la intermitencia, los bajos factores de capacidad natural, la correlación entre la disponibilidad de energía eólica y solar entre continentes ni la desigualdad entre la oferta y la demanda a nivel local.
Los costes evidentes que se omiten del LCOE incluyen, entre otros :
Respaldo o almacenamiento de energía a largo plazo : la energía eólica y la solar requieren al menos un 100 % de respaldo o almacenamiento por cada MW instalado. Esto se debe a las pérdidas de energía en los sistemas de reserva y almacenamiento y al hecho de que normalmente se necesitan más de un sistema de reserva/almacenamiento, por ejemplo, para el almacenamiento de energía a corto y largo plazo.
Integración en la red : incluye los costes de transmisión, distribución, equilibrado y acondicionamiento.
Entre los costes no evidentes que no se incluyen en el LCOE a gran escala se encuentran los siguientes :
Pérdidas de eficiencia : una mayor utilización de la energía eólica y solar conlleva una menor necesidad de los sistemas de apoyo o de red. Requisitos de espacio [8] : vienen determinados por la baja densidad energética (por m²) de la energía eólica y solar. El uso de miles de km^(2) para captar la difusa energía del sol y el viento tiene un alto precio que pagar en términos económicos y medioambientales.
Costes de reciclaje : están determinados por la baja densidad energética (por kg) y la corta vida útil de la energía eólica y solar.
Costes medioambientales durante el funcionamiento: incluyen los daños a la fauna y la flora, así como los efectos negativos sobre el clima debidos a la producción de energía, como la calefacción, el viento y los cambios meteorológicos.
Ineficiencia de las materias primas y la energía neta a lo largo de toda la cadena de producción : incluye la producción, transformación, transporte, valorización, realización y reciclado, así como los impactos medioambientales independientes de la propia producción de energía.
Si se tienen en cuenta los problemas de integración en la red, respaldo/almacenamiento, tiempo de funcionamiento, densidad energética e intermitencia, la eólica y la solar son, con diferencia, las más caras.
Además, el coste de todo el sistema eólico y solar podría aumentar exponencialmente, como han confirmado indirectamente la Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económico (OCDE), el Instituto de Economía Energética Internacional (IEEJ), la Agencia Internacional de la Energía (AIE) y otras instituciones económicas del sector energético.
Parece que la petición de la COP28 de promover y apoyar la generación de energía nuclear a escala mundial puede ser una opción oportuna para el futuro.
El compromiso de triplicar la generación de energía nuclear a partir de 2022 (2.700 TWh, equivalentes al 9 % de los 29.000 TWh mundiales) daría lugar a unos 8.000 TWh en 2050.
Si la demanda mundial de electricidad sigue aumentando, el World Energy Outlook 2023 de la Agencia Internacional de la Energía estima que la producción total alcanzará los 50.000 TWh para 2050.
En este caso, la cuota de la energía nuclear se elevaría a algo más del 15 %, aún lejos del 17 % de 2002.
Así pues, desde un punto de vista macroeconómico, no existe un escenario realista en el que la energía nuclear pueda satisfacer la creciente demanda de energía en los próximos 30 años, debido a los siguientes factores: plazos de entrega, costes y normativa, y enorme crecimiento de la demanda energética.
La verdad desalentadora e impopular es que, incluso si se cumplieran los objetivos de la COP28 para la energía nuclear —una opción quizás necesaria, pero muy arriesgada en cualquier caso—, esta energía solo cubriría una fracción del crecimiento de la demanda hasta 2050 y, en consecuencia, siempre tendríamos que depender del petróleo, el carbón, el gas, la energía hidroeléctrica, las «renovables» y todas las demás fuentes de suministro de alto consumo energético.
