Energies renovables davant energia nuclear: Una comparació amb dades

Juan Ángel Saiz, David Rodríguez i Jaume Cardells / Grup d'Energia Solar de la UPV

 

Coincidint amb l'accident nuclear de la central nuclear de Fukushima al Japó i el debat que va generar-se al voltant de l'energia nuclear publiquem aquest article. Passats quasi dos anys des de la seva publicació, proposem ací una actualització de les dades que hi apareixien, ja que pel que fa al cost de l'energia solar i de l'eòlica s'ha produït un descens significatiu que val la pena ressenyar.

És, de nou, un intent d'aclarir dubtes i oferir un poc de llum, des d'un aspecte tècnic i econòmic, en un moment en què moltes veus segueixen dient que hem de construir noves centrals nuclears i acceptar els seus riscos com a única manera de mantenir el model de vida actual, en l'aspecte de consum energètic.

Una central nuclear actual té un cost de construcció de 4.000 milions d'euros per cada Gigavat de potència instal·lat. Funciona les 24 hores del dia, tot i que cada any ha de fer una parada tècnica per revisar els equips i en alguns moments es baixa el nivell de producció i no té un rendiment del 100% de la seua potència nominal.

Les dades publicades per Red Eléctrica Española el 2011 indiquen que la potència nuclear instal·lada a l'Estat espanyol és de 7.777 MW i la producció del 2011 va ser de 57.731 GWh, és a dir, el nombre d'hores efectives de treball de les nuclears espanyoles va ser de 7.423 hores/any.

Utilitzant estes dades podem obtenir la producció mitjana d'una central d'1 GW (multiplicant 1GW per les 7.423 hores/any), que seria de 7.423 Gigavats hora per any, sent eixa l'energia total que transfereix a la xarxa i que nosaltres consumim.

Amb un exercici de càlcul senzill podem saber quanta energia es produiria en aquest mateix any utilitzant els 4.000 milions d'euros que costa la central nuclear si els gastéssim per crear centrals amb altres tipus de tecnologies i, sobretot, amb energia renovables, de les quals habitualment es diu que són massa cares i no rendibles.

L'energia eòlica té un cost actualment de 600 milions d'euros per cada Gigavat de potència instal·lat (*). Amb els 4.000 milions d'euros de la central nuclear que comentàvem abans, es poden instal·lar 6,666 Gigavats de potència eòlica, és a dir l'equivalent a més de sis centrals nuclears.

Els equips eòlics s'instal·len habitualment en zones de no menys de 2.000 hores efectives de treball cada any. Eixa xifra depén de la zona geogràfica en la qual es col·loquen i dels nivells de vent que té cada zona. De fet en moltes zones la quantitat d'hores és bastant superior, però prenem eixe valor com a referència per fer un càlcul amb valors mitjans baixos.

Amb 2.000 hores de funcionament l'any els 6,666 GW produeixen 13.333 Gigavats hora per any, és a dir, produeixen més energia elèctrica que la central nuclear que ha costat la mateixa quantitat de diners. Percentualment l'energia eòlica en una zona de vent de tipus mitjà baix, produeix un 179,62% més d'energia elèctrica que la central nuclear construïda amb la mateixa quantitat de diners. Amb la mateixa inversió es produeix més energia.

Si els equips eòlics se situen en una zona amb millors nivells de vent, per exemple zones de Galícia amb 2.700 hores/any (a l'Estat espanyol hi ha zones de més de 3.000 hores/any) eixos valors es modifiquen i ens porten a obtenir una producció amb els mateixos equips de 18.000 Gigavats hora/any, és a dir, un 242,48% (més del doble) de l'obtingut amb la mateixa inversió feta en nuclear.

Amb aquestes dades bàsiques podem extreure una primera conclusió: Amb la mateixa inversió l'energia eòlica produeix en un any molt més que l'energia nuclear.

És evident que per fer un balanç complet dels costos hem de considerar el període de vida útil de les centrals. En el cas de l'eòlica sol considerar de 20 anys, encara centrals com les de Tarifa porten més de 22 anys en funcionament i les centrals actuals s'estan certificant per a 30 anys. En el cas de les nuclears es considera un període de vida útil de 40 anys, tot i que cal puntualitzar que en casos com Vandellòs I només va funcionar durant 17 anys i en el de Zorita van ser 37 anys.

També cal considerar els costos del combustible nuclear (que importem d'altres països i a més són finits i exhauribles), els costos de la gestió i els d'emmagatzematge dels residus nuclears, per fer un balanç amb tots els costos respecte als de la eòlica, que té cost de combustible zero, és inesgotable i té menys despeses de manteniment.

S'escapa d'aquest article fer el balanç complet, però els números exposats serveixen com a referència per concloure que l'energia eòlica té un cost inferior a la nuclear i avantatges addicionals, ja que l'eòlica, a més d'inesgotable, ens fa independents de tercers països per produir energia.

Si fem este mateix estudi per a l'energia solar fotovoltaica podem obtenir resultats que ens permeten fer comparacions amb la nuclear i l'eòlica i treure conclusions sobre quin és el cost actual d'aquest tipus d'energia, que en boca de supòsits experts arriben a xifrar en 400 vegades més cara que la nuclear.

El cost de la fotovoltaica se situa en l'actualitat en 1.200 milions d'euros per cada Gigavat de potència instal·lada. Amb els 4.000 milions d'euros de cost de la central nuclear podem construir una central fotovoltaica de 3,333 Gigavats de potència.

En una zona com Alacant, tindríem l'equivalent a 1.600 hores efectives (descomptant ja les pèrdues que es produeixen a la central) de producció anual, de manera que el primer any produiríem 5.333 Gigavats hora, és a dir el 71,84% del que produeix una central nuclear d'aquest cost.

Aquesta producció seria major, evidentment, en zones com Múrcia o bona part d'Andalusia, que tenen millors nivells de radiació solar. També seria major en sistemes de seguiment del sol que tenen un nombre d'hores efectives de treball molt més grans.

Com s'observa, l'energia solar fotovoltaica és hui en dia més cara que la nuclear, tot i que els costos han disminuït molt en els últims anys i la tendència continua sent a la baixa, amb una disminució d'un 10% anual en els últims anys.

De fet, de seguir en esta línia de disminució de preus, es calcula que l'any 2014 el preu de l'energia solar fotovoltaica arribarà a la paritat amb altres sistemes de producció elèctrica.

A més el període de vida de les centrals fotovoltaiques es pot fixar en 40 anys (no confondre amb els 25 anys de garantia de les plaques que proporciona el fabricant, com fan en molts estudis). Probablement serà més però no hi ha centrals prou antigues per saber-ho.

El cost de manteniment és molt baix i el del combustible és zero, de manera que les condicions de competitivitat de l'fotovoltaiques són excel·lents a data de 2012. Tenint en compte que produeixen gairebé el 72% d'una nuclear i que no necessiten despeses de combustible cada any, ni produeixen residus que cal gestionar al llarg de milers d'anys, el cost de produir energia elèctrica amb energia solar fotovoltaica és inferior al de produir amb una central nuclear.

Se sol dir que el problema de les centrals de tipus eòlic o la solar fotovoltaica resideix també en la no gestionabilitat i irregularitat en la seva producció, en dependre de les condicions de vent i sol. És cert.

Però per a açò el sistema de producció energètica té centrals hidràuliques, de cicle combinat i gas, que actuen per compensar aquests desequilibris, en utilitzar per produir l'energia que falta en els moments en què la resta de centrals no cobreixen la demanda total.

Aquest tipus de centrals produeixen l'energia amb un grau de flexibilitat que fa que siguin el complement perfecte per a la resta de sistemes de producció i ens porten a la conclusió que necessitem un sistema combinat que garantisca el consum final dels usuaris.

Tampoc les centrals nuclears presenten avantatges en aquest sentit, ja que en el seu cas la producció és constant durant les 24 hores del dia. La regulació de la producció en les centrals nuclears és difícil, lenta i no instantània.

La demanda elèctrica, però, no és constant, pel que en cas d'intentar subministrar tota la producció amb nuclear hauríem de tirar, literalment, bona part de la producció, en les hores en què la demanda d'energia és inferior a la producció.

Dit d'una altra manera, les centrals nuclears depenen de les hidràuliques, de cicle combinat i gas en un grau de dependència similar al de l'energia eòlica i solar. A més la solució per compensar els desequilibris en la producció respecte a la demanda està ja inventada. Es realitza mitjançant elevació d'aigua, en centrals de bombament com la de Corts-La Muela, actualment en ampliació.

D'altra banda, no hem entrat ací a valorar el tema dels riscos de l'energia nuclear, com les fuites radioactives, la contaminació que suposa i els costos que es deriven. Hem tenint ocasió de comprovar al Japó, encara que sempre es pot afirmar que açò passa en poques ocasions. A més, ja hem comentat que l'enfocament d'aquest estudi vol ser fonamentalment tècnic i econòmic.

Amb tot açò, les conclusions són òbvies. L'energia nuclear no és l'alternativa en l'actualitat, ja que resulta cara davant d'altres sistemes de producció, fa que seguim depenent energèticament de l'exterior (el combustible nuclear cal comprar-lo fora), produeix residus que cal gestionar durant milers d'anys i, com sabem, comporta riscos per a la salut de les persones.

Unit a açò cal citar que el nombre de llocs de treball que generen l'energia eòlica i l'energia solar fotovoltaica és molt més gran que el de l'energia nuclear, per al mateix grau d'inversió. A més, estan molt distribuïts i en moltes ocasions se situen en zones rurals, generant un teixit productiu que serveix de motor i manteniment a llocs normalment deprimits econòmicament.

Cal destacar especialment la informació errònia tantes voltes repetida per periodistes i polítics en el sentit que depenem energèticament de la compra diària d'energia que fem a França. Aquesta és una dada falsa, que es pot comprovar entrant al web de xarxa elèctrica espanyola

https://demanda.ree.es/generacion_acumulada.html

en la qual podem veure que Espanya exporta energia i la ven precisament als nostres veïns.

Juan Ángel Saiz – Departament d'Enginyeria Elèctrica, Universitat Politècnica de València, camí de Vera, s / n 46022 València

David Rodríguez, Iser Smart Energy

Jaume Cardells, Iser Energies Renovables

(*) En realitat ens han proporcionat preus de 750.000 euros per generadors eòlics de 1,6 MW (en primeres marques a nivell mundial), és a dir, el preu seria de 468.750 euros per MW o 468.750.000 d'euros per GW instal·lat . De fet en altres estudis que hem realitzat hem agafat com a referència 500 milions d'euros per GW, però hem volgut ser ací un poc més conservadors utilitzant una dada més alt, superant fins i tot els preus dels fabricants més cars.

Utilitzar eixe valor, amb 4.000 milions d'euros podríem instal·lar 8 GW de potència eòlica que produirien 16.000 GWh/any a la zona de 2.000 hores/any, un 215,54% més que la nuclear, més del doble ja que del que produeix la mateixa inversió en nuclear.

Nota. – S'autoritza la reproducció d'aquest article comunicant a jasaiz@die.upv.es, citant la procedència, als autors i col·locant un enllaç amb l'article original.