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