La mirada del mendigo

3 agosto 2019

El coste de la energía eléctrica

Filed under: Energía — Nadir @ 12:23

Creo que a todos nos ha dejado mudos la última subasta fotovoltaica en Portugal: si el primer día de subasta se bajaron los precios a 20€/MWh, que ya era todo un récord mundial, el segundo día los precios marcaron en algún lote unos alucinantes 14,8€/MWh.

Para que os hagáis una idea, en el mercado mayorista ibérico el MWh ronda los 60€, y nosotros lo pagamos a 160€. En la Zapaterada, el BOE marcó una retribución para la fotovoltaica de 360€ (que tendremos que seguir abonando durante 25 años, y el déficit de tarifa ya va por 40.000 millones, tanto como lo invertido en AVE). Ahora sí empieza a tener sentido la instalación masiva de capacidad fotovoltaica, en el 2007 fue una animalada que va a pesar sobre la tarifa eléctrica y, por lo tanto, la competitividad de la economía durante cuarto de siglo.

Vamos a explicar algunas cosas, para comprender mejor estos precios. Al igual que le pasó hace unos años al sector eólico, el sector fotovoltaico sufre una descomunal sobrecapacidad que ha tirado los precios abajo. Ello se debe, principalmente, a la decisión del gobierno chino de retirar subvenciones a las renovables, lo cual ha provocado un frenazo en el descomunal ritmo de inversión, hundiendo la demanda global.

Si las empresas chinas (Goldwind es la más grande pero no la única) llevan años hundiendo los precios en el sector eólico, en el sector fotovoltaico la situación es demencial. Hasta el punto que no creo que haya algún productor de células fotovoltaicas en beneficios en todo el mundo. Todos asumen pérdidas enormes vendiendo por debajo del coste en una carrera suicida por hacerse con un trozo mayor del mercado, al mismo tiempo que siguen incrementando su capacidad. Como ya hemos comentado, este apalancamiento infinito lo pueden hacer las empresas chinas que cuentan con respaldo del gobierno, sin más límite que el firmamento. En el resto del mundo, al llegar a ciertos niveles de deuda empiezan los vértigos y el mal de altura.

Con el cambio de política energética china, no tan favorable a las renovables (su avidez de energía es tal que estiran de todas las ubres a la vez, carbón, nuclear, eólica, solar…), el stock y la sobrecapacidad de los fabricantes fotovoltaicos han hundido los precios y puesto a las empresas con menos músculo financiero al borde del precipicio.

Pero ni siquiera esta caída, no, perdón, desplome de los precios de los paneles sirve para explicar los precios marcados por las últimas subastas en varias partes del mundo (India, Arabia, USA y ahora Portugal rompiéndolo todo). Incluso con los precios de saldo que hoy tienen los paneles, las cuentas no salen. Y eso es porque las pujas no se calculan con el precio actual de los paneles, sino con el que estiman haya dentro de unos años (tres, en la subasta portuguesa), que es cuando deben estar listos los proyectos. Con ello, hay compañías que han adquirido lotes especulando (en toda la plenitud del significado) que los precios seguirán bajando fuertemente y que, lo que ahora es inviable, dentro de tres años sea muy provechoso. De hecho, muchas de esas empresas (como sucedió con el último concurso eólico en España) no piensan construir nada, sino simplemente revender el proyecto cuando la visibilidad del beneficio sea mayor. Quizá hagan los trabajos de preparación del terreno, transformación, anclajes… y esperen al último momento para instalar los paneles.

En el caso portugués, la apuesta supone el riesgo de perder la fianza (que representa algo menos del 10% del coste de la instalación si se llega a construir) si al final no se construye, pero el aliciente de ganar mucho más si se cumple su pronóstico de que los precios seguirán reduciéndose fuertemente de aquí a 2022. El tiempo dará o quitará razones, y por supuesto yo no tengo elementos de juicio para arriesgar una opinión al respecto (quienes saben muchísimo más que yo han estado asesorando a los pujadores).

Por lo tanto, y ahora viene la segunda parte de este artículo. ¿Son un espejismo estos precios, que desaparecerán según la industria ajuste la capacidad productiva? ¿O es una tendencia sólida que aún no ha encontrado fondo? La respuesta es, insisto, que no lo sé, el futuro está por escribir y yo no tengo información suficiente para interpretar sus designios. Lo que sí que podemos afirmar es que por fin la eólica y la fotovoltaica (pero no la termoeléctrica) ya han entrado en la pomada.

Euro arriba, euro abajo, su horquilla de precios ya se entremezcla con las tecnologías convencionales.

¿Quiere esto decir que el mundo será eólico y/o fotovoltaico? No, por supuesto que no, ambas energías siguen afectadas por su principal debilidad: la incertidumbre de suministro. No dejarán de ser tecnologías de apoyo, y nunca la parte central de la red, mientras no se resuelva el problema del almacenamiento en volumen y coste. Y por ahora está muy lejos de solventarse (las hidráulicas reversibles no son muy eficientes y su capacidad es limitada, y con todo son con diferencia la mejor opción actualmente).

No todo es el precio medio, sino la capacidad de producir electricidad a voluntad, en el momento en el que el pool marca precios más altos: de ahí viene la rentabilidad de una instalación. Por lo tanto, seguiremos necesitando potencia convencional. Ahora bien, con estos precios es de esperar que la potencia eólica y fotovoltaica instalada se dispare, arrinconando progresivamente en el pool a las otras tecnologías.

Así como antes encarecían el recibo, ahora al entrar sin prima pero con prioridad de conexión (dentro del Régimen Especial) sacan a las tradicionales del pool, abaratándolo. Además, a diferencia de las grandes centrales térmicas, nucleares, hidroeléctricas… las barreras financieras de entrada (una forma de moat) a los nuevos proyectos son mucho más bajas, permitiendo a más empresas competir en el pool (aunque las tradicionales también están invirtiendo muy agresivamente en renovables, incluso las petroleras como Repsol o Galp piensan reciclarse en este segmento), rompiendo el oligopolio. Para las eléctricas esto es nefasto, más oferta y más diversa, bajando aún más el factor de carga de sus flamantes ciclos combinados. Sólo el advenimiento del coche eléctrico podría añadir la demanda que salvara sus cuentas de la catástrofe que se les avecina.

Y ojito porque el sistema eléctrico ibérico está unificado (aunque por ahora la potencia añadida en esta subasta es anecdótica, esto puede ser sólo el principio).

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Para terminar, os dejo con unos cuantos enlaces de la Wikipedia:

Cost of electricity by source
Base load
Load following power plant
Peaking power plant

De los cuales saco una cita para desesperación del magusfismo antinuclear:

Modern nuclear plants with light water reactors are designed to have strong maneuvering capabilities. Nuclear power plants in France and in Germany operate in load-following mode and so participate in the primary and secondary frequency control. Some units follow a variable load program with one or two large power changes per day. Some designs allow for rapid changes of power level around rated power, a capability that is usable for frequency regulation. A more efficient solution is to maintain the primary circuit at full power and to use the excess power for cogeneration.

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17 julio 2019

Necesidad producción eléctrica si se generalizan los vehículos eléctricos

Filed under: Energía — Nadir @ 8:44

En otra entrada se mencionaba en los comentarios un tema que puede ser interesante tratar: si se produjera la electrificación del transporte, tanto de mercancías (que debería ser prioritario) como de personas ¿cuáles serían las nuevas necesidades de producción eléctrica para suplir esa nueva demanda?

Parece obvio que antes de pensar en un cambio, se deberían analizar las consecuencias de éste y los requerimientos de la nueva situación. Yo creo que a nadie se le escapa que sería política y económicamente muy deseable poder prescindir por fin de buena parte de las importaciones de petróleo; ahora bien, con el BEV pasaríamos a depender tecnológicamente de los países fabricantes de baterías, que son un número aún más restringido que los exportadores de petróleo (China, Japón, Corea, básicamente, USA por la Gigafactory y Europa una cantidad testimonial).

Se podría argumentar que no hay necesidad de prepararse para el incremento de demanda causado por los BEV ya que éste será gradual. No lo creo. Antes bien, creo que, de producirse, la adopción del vehículo eléctrico será súbita, dejándose rápidamente de venderse térmicos salvo para sectores nicho y electrificándose el parque a la velocidad que éste se renueva, que vienen a ser unos dos o tres lustros.

Los poderes públicos han intentado forzar el cambio, pero éste se resiste porque la gente hace sus cuentas y se da cuenta de que no es una opción conveniente. Sin embargo, una vez que se cruce el break even y el eléctrico sea la opción económicamente más ventajosa, el mercado se volcará hacia los eléctricos y la pregunta será más bien si habrá capacidad de producción para abastecer la demanda potencial (lo cual, evidentemente, tirará de los precios y atenuará el ritmo de adopción).

Por ello, sí que creo que se puede producir por esa causa un rápido repunte en la demanda eléctrica que habría lógicamente que prever para reforzar las líneas de transporte y distribución, la capacidad de transformación y, obviamente, la producción para adecuarse a una demanda con unas características especiales (nocturna).

Vamos a hacer unos pocos cálculos rápidos, para saber en el orden de magnitud que nos movemos.

Si revisamos el consumo en España de combustibles, obtenemos dos cifras:
5.092 kT de gasolina
23.559 kT de gasóleo de automoción
Kilotoneladas, es decir, mil toneladas (datos para el año pasado)

Lo pasamos a unidades de volumen:
gasolina: 7,49E9 litros
gasóleo: 27,71E9 litros

Si la gasolina es usada en un coche con un consumo medio de 6,5l/100km, se habrán recorrido con esos litros unos 115,2E9 km.
En el caso del gasóleo, considerando un consumo medio de 4 l/100km, se habrán recorrido unos 692.9E9 km.

En total, hemos recorrido entre todos unos 808,1E9 kilómetros (es decir, cerca del billón de kilómetros, para que os hagáis una idea la distancia media al Sol son sólo 150 millones de km).

Si hiciésemos esos mismos kilómetros sustituyendo los coches a gasolina y gasóleo por eléctricos con consumo de 13,5 kWh/100km (como véis, tanto en los térmicos como el eléctrico supongo consumos de homologación, de los que sólo se consiguen teniendo mucho tiento con los pies), obtenemos un consumo extra de 109,1 TWh. La producción eléctrica el año pasado en el sistema español (peninsular e insulares) fue de 268,1 TWh.

Es decir, tendríamos que incrementar la producción del orden del 40% para suplir los combustibles usados en el transporte terrestre. Es evidentemente una cifra aproximada, pero nos sirve para hacernos una idea de las implicaciones.

Antes de nada, voy a responder una idea que quizá alguno tengáis en la cabeza. La gasolina también alimenta motocicletas, y el gasóleo A también lo usan camiones y furgonetas e incluso trenes, con un consumo superior. Ciertamente, pero al electrificar éstos también el consumo será superior, y establezco como hipótesis simplificativa que la equivalencia de consumos entre térmico y eléctrico se mantendrá aproximadamente constante (es decir, una furgoneta grande no consume 4 sino 8 l/100km, y electrificada consumirá unos 27 kWh/100km).

Pero no es sólo abastecer esa nueva demanda, sino hacerlo en tiempo y forma. En forma se entiende que procurando maximizar el uso de tecnologías bajas en emisiones de CO2, porque como ya hemos visto hace poco, la presunta ventaja en emisiones de efecto invernadero del BEV se diluye en sistemas eléctricos en los que prima la combustión como fuente de energía (especialmente si lo que quemamos es carbón).

Las eléctricas, por supuesto, lo que desean es cubrir esa nueva demanda merced a las térmicas, que ahora están infrautilizadas (sólo subiendo el factor de capacidad de los ciclos combinados del 0,13 actual al 0,8 que sería su máximo teórico ya tenemos 154 TWh extra, más 33 TWh de capacidad ociosa en las de carbón). Eso tensionaría el pool y haría subir (aún más) el precio del kWh.

Es evidente que parte del incremento de consumo asociado al coche eléctrico lo producirán los CC (con lo cual, ventajas ambientales del coche eléctrico, pocas), pero también que hay que construir nueva capacidad para tener un suficiente respaldo (y ni la solar ni la eólica sirven de respaldo).

Cada vez más vamos a tender a electrodomésticos (como dice Beamspot, el coche será uno más) con un consumo/recarga inteligente para optimizar las tarifas eléctricas con discriminación horaria. Por lo tanto, es esperable que la curva de consumo se aplanará, aumentando la demanda nocturna.

Supongo que estáis todos familiarizados con las curvas de seguimiento de la demanda de REE, pero por hacerlo más visual copio unos ejemplos:

Solsticio de verano:

Poca eólica, mucha solar por el día (la termosolar alarga un poco su producción), una curva bastante plana que obliga a arrancar los CC incluso por la noche. Como dato reseñable, notar que incluso en el momento más favorable del año la eólica sigue produciendo más que la solar (área verde vs áreas naranja + roja).

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Equinoccio de primavera:

La inestabilidad atmosférica nos muestra a la eólica en todo su esplendor. En el valle nocturno entre la nuclear y la eólica se bastan, con la cogeneración (otra tecnología “ecológica” de la que algún día tengo que hablar) para producir energía y sobra para exportar y bombear en las reversibles. La fotovoltaica sigue bastante fuerte pero la termosolar es casi anecdótica, lo cual achaco a la bajada de rendimiento de las células con el calor.

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Solsticio de invierno:

La situación anticiclónica ha machacado la producción eólica, lo que obliga a arrancar los ciclos combinados, e incluso las centrales de carbón, además de importar energía. Para cubrir el pico de la tarde (radiadores que se encienden al llegar a casa) hay que turbinar mucha agua.

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Bueno, pues ahora la pregunta, que me gustaría respondiéseis vosotros. La electrificación del transporte supone aumentar la demanda eléctrica anual en 109 TWh, que viene a ser 298 MWh al día. Así que coged las anteriores gráficas y recrecedlas en unos 12.500 MW de media a lo largo de todo el día. Con discriminación horaria y consumo inteligente la curva de demanda tendría a aplanarse, así que podemos imaginarnos una curva de demanda sólo ligeramente ondulada entre los 37.000 y los 42.000 MW. Pues bien ¿cómo cubrimos esa demanda?

Os recuerdo las condiciones de contorno: el sistema tiene que cubrir la demanda SIEMPRE (en una sociedad tecnológicamente avanzada, un apagón es una catástrofe económica y social), con lo cual debe haber una potencia de respaldo que sea capaz de mantener el sistema (básicamente cuando no sopla viento, que es el factor que determina la estructura de producción diaria). Debemos minimizar el coste pero también las emisiones de CO2.

Imaginad que viviésemos en un sistema planificado y democrático. ¿Qué inversiones en generación propondríais para ese hipotético nuevo panorama de un transporte electrificado?

Yo me permito añadir algunas claves:

– Huyendo de maniqueísmos de energías buenas y malas, hay que tener un mix diversificado. La parte ambientalmente más contaminante son las centrales de combustión, por lo que se deberían ir cerrando las centrales de carbón y poniendo coto a la cogeneración (de las más contaminantes, aunque por motivos fabulosos se incluyen en el Régimen Especial como “ecológicas”). Los ciclos combinados podrían quedar como potencia de respaldo, pero con un coeficiente de carga mayor al actual y el resto ser compensado con una renovación del parque nuclear (estimo aumentar un 50% la potencia instalada) y un nuevo impulso a la eólica (esta vez ya, integrada en el RE pero a prima cero).

– Según venzan las concesiones de centrales hidroeléctricas, irlas integrando en una empresa pública que las gestione (metiendo una mano pública en un subsector fundamental para la determinación de precios), repotenciándolas y aprovechando para hacerlas reversibles (clave para permitir una expansión eólica).

– Con vehículos de volumen y masa racionales, podría reducirse el consumo a menos de la mitad. En motores térmicos eso implicaría menores importaciones de petróleo; en eléctricos sobrecargar el sistema con menos TWh, siendo necesarias sólo adaptaciones menores (seguir invirtiendo en eólica y lo mencionado en el punto anterior sobre las hidroeléctricas).

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5 julio 2019

El coche a pilas IX: emisiones, más allá del titular

Filed under: Energía,Tecnología — Nadir @ 15:24

Uno está cansado de la frivolidad con la que se manejan los asuntos técnicos, con hordas de defensores y detractores por defecto que asumen como propias las conclusiones de los estudios que refrendan sus prejuicios y desestiman aquellos que no.

Voy a poner un ejemplo esclarecedor. Fijaos en estos dos artículos:

Electric cars emit less CO2 over their lifetime than diesels even when powered with dirtiest electricity

Tesla’s Long-Range Model 3 Has A Heavier CO2 Footprint Than Toyota’s Camry Hybrid

En resumen, uno sostiene que los BEV suponen una reducción de las emisiones de CO2 mientras que el otro sostiene lo contrario. ¿Quién miente? Pues después de revisar los datos, he de decir que ninguno. Ambos usan datos más o menos consistentes, y la diferencia en las conclusiones se debe a que toman dos eléctricos como comparación (y dos térmicos).

Tomemos el primer artículo.

Si en vez de quedarnos en el titular, como hace la chusma, vamos a buscar la fuente (siempre acudir a las fuentes cuando estén disponibles, que nadie llegue a conclusiones por vosotros) y buceamos un poco en los datos, nos enteramos de los vehículos que toma en la comparación:

The basic assumptions are: a life time driven distance of 200.000km and a weight of the glider of 1200kg. For the battery electric vehicle following assumption are considered: a real-life electricity consumption of 0,2 kWh/km and a 30kWh LMO battery (average of 55 kgCO2/kWh); 1,5 battery replacement is needed over the life time of the vehicle. The reference diesel vehicle emits 120 gCO2/km on NEDC, which is augmented with 35% to reflect real life driving conditions.

Es decir, estaría comparando un Nissan Leaf del 2014 (batería de 30 kW*h tipo LMO) con un Audi A4 2.0 TDI (120 gCO2/km en el NEDC).

¿Es esta comparación adecuada? Not really. Un A4, y menos con el motor 2.0 TDI, es un coche de mucha más envergadura en todos los sentidos que el Leaf, que es un coche eminentemente ciudadano (con la batería de 30 kWh el Leaf tenía una autonomía real de unos 135 km). Considero que una comparación más honesta sería con un coche de su mismo segmento, con una batalla sobre los 2,7m. Pongamos un Renault Mégane 1.5 dCi, que tiene unas emisiones de CO2 un 16% inferiores al Audi (101 g de CO2/km).

Más cuestiones. El autor toma la química de baterías más ventajosa para su tesis, la LMO (0,055 kgCO2/kWh según datos del mismo estudio). La cuestión es que a día de hoy ya no hay ningún fabricante (al menos que yo sepa) que siga usando esa química debido a su baja densidad energética.

Os dejo unos par de enlaces para no perderos en el proceloso mundo de la química de las baterías de litio:

Battery University

Battery Bro

Por hacer un resumen, la química más usada para su uso en automoción va de la LCA de los japos (Panasonic, empleada en los Tesla), la NMC y NCMA de los coreanos (LG Chem y SK, que monta Renault/Nissan y Kyundai/Kia) y la LFP usada por los chinos (más barata y menos prestacional).

Por lo tanto, para hacer una comparación real, tendríamos que actualizar los datos del Leaf a la nueva batería de 40 kWh tipo NMC (0,16 kgCO2/kWh), y compararlo con un modelo de su segmento como el Mégane. Entonces, las barras quedarían tal que así:

Y aún quedaría debatir algunos datos, como es que el autor tome en consideración la explotación y transporte del petróleo en el caso del vehículo térmico (well to tank), pero considere el “well” como la central eléctrica en el caso del coche eléctrico como si la electricidad se produjera mágicamente. Es decir, toma el dato de las emisiones de CO2 del sistema eléctrico sin tomar en cuenta la emisiones imputables en la minería y transporte del carbón, uranio y gas natural que hacen funcionar esas centrales. That’s not really fair, is it?

En el caso del uranio su contribución es despreciable. Insisto, una central nuclear consume unas 30 toneladas de yellowcake al año, y la ley (ore grade) en la mina de uranio más grande del mundo, McArthur River, es del 11%. Una central de carbón de potencia equivalente quema unos 5 millones de toneladas de carbón, cuya extracción y transporte es de todo menos energéticamente irrelevante. Un ciclo combinado es mucho más eficiente, y sólo quema del orden de unas 2 millones de toneladas de gas natural, que además de las emisiones imputables al ser extraídas (especialmente si provienen del fracking) es especialmente relevante las emisiones asociadas a su transporte (fugas de CH4 en el caso de los gasoductos y consumo del mismo LNG producido y gasificado en los metaneros).

Por otra parte, considera que el 100% de la energía que pasa por el enchufe sirve para impulsar el vehículo, despreciando el rendimiento de carga y la autodescarga de las baterías (el rendimiento de descarga considero que sí es tenido en cuenta al analizar la autonomía del vehículo en condiciones reales, desde la plena carga hasta que se detiene).

Todas estas cuestiones apretarían más los resultados, especialmente en sistemas eléctricos con una gran participación de centrales térmicas como Polonia o Alemania (qué maravilloso trabajo ha hecho el magufismo nuclear en promover el cambio climático), y nos viene a recordar lo que en este blog trato una y otra vez de inculcar: que no hay milagros técnicos, no hay energías ni medios de locomoción verdes, bio o ecológicos, que eso es una patraña de la industria, y que las leyes de la termodinámica son imposibles de soslayar.

Pero volvamos al principio de esta entrada, en la que proponía dos artículos. En el primero el titular vendía el BEV como una solución al cambio climático y el segundo un problema añadido. ¿Cuál es la clave? Que el segundo artículo tomaba como referencia de BEV al Tesla 3 LR, el eléctrico más vendido de largo en USA.

Vamos a rehacer los cálculos del primer artículo, tomando como eléctrico de referencia al Tesla 3 con la batería gorda de 100 kW*h (con química NCA, 0,116 kgCO2/kWh). Éste sí, podemos compararlo con el Audi A4 2.0 TDI que proponía el artículo.

A modo de resumen, y tomando el Audi A4 como referencia (204 gCO2/km), con la huella de CO2 del mix eléctrico europeo (300 gCO2/kWh), no hay gran diferencia entre las dos vías a tomar para reducir las emisiones: la vía más elogiada y popular que es comprarse el modelo más “asequible” de Tesla (165 gCO2/kWh) y la humilde de comprarse simplemente un coche menos potente y aparatoso como el Mégane (178 gCO2/kWh). En realidad, ni una ni otra makes the difference para evitar la catástrofe climática.

Y yo añado al artículo dos vías más.

Una, la vía imbécil patrocinada por nuestra ignorante clase política, comprarse un SUV híbrido. Pongamos la chatarra más vendida el pasado año y creador de la categoría, el Nissan Qashqai 1.2 DIG-T. Con un consumo real de 9,4 l/100km supone un aumento de consumo de un 65% respecto del Audi A4 2.0 TDI y, por lo tanto, de emisiones de CO2 (que son directamente proporcionales al combustible quemado). Es decir, con la pretendida ecología de comprarse un híbrido estaríamos aumentando a 310 gramos las emisiones de CO2 por kilómetro. Y aún sentirse moralmente superior por comprarse un híbrido. No se puede ser más imbécil.

La otra alternativa, la verdaramente inteligente y significativa para reducir las emisiones asociadas al transporte de personas, es promover un urbanismo y una ordenación del territorio racional que permita realizar la mayoría de los trayectos cotidianos andando, en bici o, para grandes urbes, en metro. Y para los trayectos ocasionales, emplear transporte público preferentemente electrificado o alquilar un vehículo, que podría ser un Hummer H1, un Lamborghini Aventador o cualquier otra barbaridad pues su uso esporádico apenas subiría la huella de carbono asociada.

A modo de resumen, quisiera que quedase claro cuál es mi posición: no es un NO al coche eléctrico, sino un ASÍ NO. Especialmente al camino tomado por Tesla y el resto pretenden seguir (mantener el mismo concepto de vehículo, eliminando el motor térmico y atiborrándolo de baterías).

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12 junio 2019

Nuclear versus eólica

Filed under: Energía — Nadir @ 15:06

Un comentario en la pasada entrada cuestiona la decisión de Finlandia de ampliar su central de Olkiluoto añadiendo un tercer reactor del tipo EPR (European Pressurised Reactor, una evolución de un PWR para hacerlo más eficiente y, sobre todo, seguro).

Este reactor es puesto siempre como ejemplo por los magufos por la retahíla de retrasos y sobrecostes que ha sufrido, igual que su hermana de Flamanville-3 (por lo que sea, la de Olkiluoto suele salir más), para argumentar contra la energía nuclear.

Como sabéis, me encanta hablar de energía y, aún más, contaros cosas que suenan a blasfemia a oídos de la sociedad bienpensante y el discurso magufo dominante. En el comentario se propone como alternativa ventajosa a ese tercer reactor de Olkiluoto la eólica marina (la central nuclear de Olkiluoto está en el golfo de Botnia, un lugar de aguas someras muy ventoso en principio muy apropiado para desarrollar este tipo de proyectos).

Yo no tengo nada contra la eólica, antes bien me parece (a diferencia de la payasada fotovolaica) una tecnología muy a tener en cuenta en un mix de generación equilibrado. En cualquier caso, son sistemas distintos para distintas necesidades, y lo inteligente es tener un mix de producción diversificado que permita cubrir las deficiencias de una tecnología respaldándola con otra. En la eólica el problema es muy evidente: no siempre sopla el viento. Sin embargo, los consumidores, tanto industriales como domésticos esperan tener suministro siempre, no a veces. Una sociedad moderna es incompatible con los apagones.

Pero ya que se menciona, vamos a hacer la comparación y ver si podemos llegar a alguna conclusión sobre si estuvieron o no acertados los fineses en encargar ese nuevo reactor.

Lo primero, vamos a presentarlo. La central nuclear de Olkiluoto lleva funcionando desde los años ’80 con dos reactores BWR de 800 y 890MW. El nuevo reactor es de 1600MW, así que supone duplicar la potencia de la planta. Al tener unos ciclos de servicio extendidos, también se espera que produzca más energía que los otros dos juntos. Estamos hablando de 14,3 TW*h al año.

El comentario plantea dudas sobre si algún día llegará a terminar su construcción. Bien, su construcción ya ha terminado. De hecho, durante el mes de Junio está siendo cargado y se espera conectarlo a la red en Octubre para iniciar las pruebas. Un calendario parecido al de su gemelo de Flamanville-3, y con algo de retraso respecto a sus hermanos chinos. El reactor de Taishan-1 entró en funcionamiento el año pasado, y se espera que éste ya se conecte a la red el de Taishan-2 (es significativo que los chinos acaben un año antes la construcción de dos EPR, haciendo empezado un año más tarde).

Bien, vamos a buscarle alternativa a este tercer reactor finés entre los proyectos de eólica marina. Yo propongo el mayor de UK y de Europa en funcionamiento, el de London Array en el estuario del Támesis, otro lugar ventoso y de aguas someras, un buen emplazamiento para este tipo de energía (un factor de capacidad de 45,3% suena a fábula en casi cualquier lugar de la península). Es un macroparque con 175 máquinas de 3,6MW.

Sabemos que la producción media anual de este parque eólico es de unos 2,5 TW*h. Es decir, que para generar la misma cantidad de energía eléctrica que el nuevo reactor finés necesitaríamos unos 6 parques como el del London Array.

El London Array se iba a ampliar, pero se desechó la idea por su impacto en las aves marinas (en especial en el colimbo chico, Gavia stellata, que tiene en el estuario del Támesis un lugar de invernada).

Cae por su propio peso cuál de las dos opciones causaría un mayor impacto directo en los ecosistemas locales, si la construcción y operación de un nuevo reactor o la de seis gigantescos parques eólicos marinos en el Golfo de Botnia. Lo mismo reza si analizamos las emisiones de carbono asociadas, aunque aquí la diferencia no es tan grande pues son las dos tecnologías de menor huella de carbono.

Ahora vamos a hablar de costes, tema que tanto parece preocupar a los ecolojetas mientras desatienden argumentar el impacto ambiental de una central nuclear y eluden considerar el de las alternativas.

El reactor de Olkiluoto-3 era el primer EPR en ser construido, causa principal de las modificaciones de diseño que acarrearon tantos retrasos y sobrecostes. Sabemos el coste de Olkiluoto-3: Areva, estimated that the full cost of building the reactor will be about €8.5 billion.

Del London Array sólo conocemos, sin embargo, su inversión inicial, que podemos darla por buena: The backers agreed on an initial investment of €2.2 billion.

Recordemos, necesitamos casi 6 parques (5,7 siendo exactos) como el del estuario del Támesis (suponiendo que el factor de capacidad sea semejante, condición que se puede dar en el el Golfo de Botnia) para obtener una producción total equivalente. Total. Pero sometida a las condiciones variables del viento. Un EDP trabaja a piñón fijo durante 4 años. A diferencia de la eólica, es una fuente de energía confiable que sirve para estabilizar la red y consumir la potencia inductiva introducida precisamente por los aerogeneradores.

Hagamos cuentas:

5,7 * 2,2 G€ = 12,6 G€

Ya sale bastante más caro que el Olkiluoto-3. Pero estaríamos suponiendo que ambas instalaciones van a tener el mismo periodo de actividad, lo cual dista mucho de ser cierto. La vida útil de un parque eólico marino son 15-20 años (se están desmantelando ya los que se construyeron a principios de siglo). Un EPR está diseñado y licenciado para 60 años.

Es decir, tendríamos que multiplicar por 3 la cifra anterior, pues cuando se desmantele el parque eólico habría que construir otro, y otro más pasados otros veinte años (como máximo).

5,7 * 2,2 G€ * 3 = 37,8 G€ disponer durante 60 años de una cantidad equivalente de energía (en volumen, no en fiabilidad) a la que producirá Olkilouto-3 (8,5 G€). ¿En serio se puede argumentar desde el magufismo antinuclear que la construcción del reactor finés sale cara? ¿Cara en relación a qué? ¿A su alternativa eólica? Es evidente que no.

Por supuesto, estamos hablando de costes de construcción. El coste de operación de una central nuclear no es barato (no siendo el coste del combustible la mayor partida, a diferencia de las térmicas convencionales). El de un parque eólico marino tampoco, el medio marino es muy duro con la maquinaria y el mantenimiento se debe hacer con helicópteros y barcos grúa (por eso, para reducir los costes de cimentación y mantenimiento, se tiende a crear parques con menos máquinas más grandes).

Ya para terminar, insisto: la energía nuclear, operada en las condiciones de seguridad actualmente exigibles, no es la alternativa más barata (a estos precios lo es el carbón). Pero es la tecnología que menos impacto tiene sobre el medio natural, tanto directo por las compactas dimensiones de una central nuclear y sus instalaciones accesorias en relación a su enorme capacidad de generación, como indirecto por la pequeña huella de carbono de la minería y procesado del mineral de uranio (de nuevo en relación a la energía aportada). En cuanto a los RAA con los que tanto miedo se ha metido, no representan ningún problema ecológico: se enfrían en la piscina de la central y luego se guardan en vasijas de acero en un edificio con ventilación natural no mayor a cualquier nave de un polígono industrial, el ATC (lo explico con algo más de detenimiento en la respuesta al primer comentario de esta entrada).

Por todo ello, me resulta inconcebible la incoherencia del magufismo antinuclear de pretender relacionar sus prejuicios con algún indeterminado objetivo ecológico. De ecológico nada, precisamente la campaña de desinformación y demonización de la energía nuclear, que ha frenado el desarrollo y la investigación en el campo de la fisión nuclear (hasta que la fusión tome el relevo) es responsable en buena medida del mayor desastre ecológico de nuestra era: el cambio climático. Alemania es un buen ejemplo de las consecuencias del magufismo: se volcó en la fotovoltaica como alternativa a la nuclear, y el resultado es que han aumentado el consumo de carbón y las emisiones de CO2 (y por ello buscan conectarse a Rusia con el Nordstream 2), además de que el coste del kWh es uno de los más altos del continente (el segundo, tras la eólica Dinamarca).

Afortunadamente, toda esa charlatanería magufa ha afectado principalmente a Occidente. Mientras tanto, en el resto del mundo

Start Reactor Model Gross MWe

2019 Belarus, BNPP Ostrovets 1 VVER-1200 1194
2019 China, CGN Fangchenggang 3 Hualong One 1180
2019 China, CGN Hongyanhe 5 ACPR-1000 1119
2019 China, CGN Yangjiang 6 ACPR-1000 1086
2019 China, CNNC Fuqing 5 Hualong One 1150
2019 China, China Huaneng Shidaowan HTR-PM 210
2019 China, CGN Taishan 2 EPR 1750
2019 Finland, TVO Olkiluoto 3 EPR 1720
2019 France, EDF Flamanville 3 EPR 1650
2019 Korea, KHNP Shin Kori 4 APR1400 1400
2019 Korea, KHNP Shin Hanul 1 APR1400 1400
2019 Russia, Rosenergoatom Pevek FNPP KLT40S x 2 70
2019 Russia, Rosenergoatom Novovoronezh II-2 VVER-1200 1200

2020 Belarus, BNPP Ostrovets 2 VVER-1200 1194
2020 China, CGN Hongyanhe 6 ACPR-1000 1119
2020 China, CGN Fangchenggang 4 Hualong One 1180
2020 China, CNNC Tianwan 5 ACPR-1000 1118
2020 China, CNNC Fuqing 6 Hualong One 1150
2020 China, CGN Bohai shipyard ACPR50S 60
2020 India, Bhavini Kalpakkam PFBR FBR 500
2020 Japan, Chugoku Shimane 3 ABWR 1373
2020 Korea, KHNP Shin Hanul 2 APR1400 1400
2020 Slovakia, SE Mochovce 3 VVER-440 471
2020 UAE, ENEC Barakah 1 APR1400 1400

2021 Argentina, CNEA Carem25 Carem 29
2021 China, CNNC Tianwan 6 ACPR-1000 1118
2021 Pakistan Karachi/KANUPP 2 ACP1000 1100
2021 Slovakia, SE Mochovce 4 VVER-440 471
2021 UAE, ENEC Barakah 2 APR1400 1400
2021 USA, Southern Vogtle 3 AP1000 1250

2022 India, NPCIL Kakrapar 3 PHWR-700 700
2022 India, NPCIL Kakrapar 4 PHWR-700 700
2022 India, NPCIL Rajasthan 7 PHWR-700 700
2022 India, NPCIL Rajasthan 8 PHWR-700 700
2022 Pakistan Karachi/KANUPP 3 ACP1000 1100
2022 Russia, Rosenergoatom Kursk II-1 VVER-TOI 1255
2022 Russia, Rosenergoatom Leningrad II-2 VVER-1200 1199
2022 UAE, ENEC Barakah 3 APR1400 1400
2022 USA, Southern Vogtle 4 AP1000 1250

2023 Bangladesh Rooppur 1 VVER-1200 1200
2023 China, CNNC Xiapu 1 CFR600 600
2023 Korea, KHNP Shin Kori 5 APR1400 1400
2023 Russia, Rosenergoatom Kursk II-2 VVER-TOI 1255
2023 Turkey Akkuyu 1 VVER-1200 1200
2023 UAE, ENEC Barakah 4 APR1400 1400

2024 Bangladesh Rooppur 2 VVER-1200 1200
2024 Korea, KHNP Shin Kori 6 APR1400 1400

2025 India, NPCIL Kudankulam 3 VVER-1000 1050
2025 UK, EDF Hinkley Point C1 EPR 1720

2026 India, NPCIL Kudankulam 4 VVER-1000 1050
2026 Japan, EPDC Ohma 1 ABWR 1383

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NOTA: Antes de que nadie diga que eso era antes, pero ahora los costes eólicos han bajado una barbaridad (lo mismo se podría decir también de la construcción de un EPR, ahora que los primeros ya han sido construidos y el diseño depurado).

El último parque británico en ser comisionado del que tengamos datos (Abril del 2018) ha sido el de Rampion, de 400 MW en aguas del canal. Coste:
Construction of the wind farm was completed in 2018 at a cost of £1.3 billion.

Es decir, 1,5 G€. Esto es, 3,65 €/W.

Notablemente cerca y aún por encima de los 3,49 €/W del London Array en 2013.

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NOTA 2: Si tenemos en cuenta, tenemos en cuenta todo. El EDP es un magnífico reactor, pero caro dentro del panorama internacional. Rosatom tiene el VVER-1200, de 1200 MW, que también es un reactor de generación III+, como el EDP. Buscando datos, están construyendo dos reactores en Bangladesh (central de Roopur) por 11,17 G€.

Eso supone bajar de los 5,31 €/W del EDP a los 4,65 €/W del VVER-1200.

Y mucho ojo con comparar estas cifras con las que acabo de dar de eólica. Porque el factor de capacidad de un reactor nuclear es del 99%, mientras que como vemos en el mejor de los emplazamientos un aerogenerador no pasa del 50% (lo normal en la península suele ser andar por el 30-35%). Y, como decíamos, la vida útil de una central nuclear es más del triple que la de un aerogenerador marino.

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NOTA 3: Para ser precisos en el cálculo del parque eólico. Una vez pasado esos 20 años de vida útil y desmantelado podrían aprovecharse las cimentaciones para los nuevos aerogeneradores, reduciendo el coste total (que en el caso de la eólica marina es entre un tercio y un cuarto del total). Ahora bien, tendrían que ser máquinas de envergadura equivalente, no aprovechando los avances de la industria hacia máquinas de mayor área barrida por el rotor (y por lo tanto, torres más altas, mayor peso y mayores exigencias de cimentación).

Y puestos a ser puristas, habría que estudiar el coste de desmantelar tres parques eólicos y una central nuclear. Aunque también la central nuclear se puede renovar y construir en el emplazamiento una más moderna.

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31 mayo 2019

Farolas

Filed under: Energía — Nadir @ 1:33

Simplemente, racional. Un signo de civilización.

Aún me sorprende como las ciudades alemanas tienen una intensidad de iluminación pública menor que el peor de los villotes españoles, y la comodidad que es pasear por sus calles con el silencio y la penumbra.

Ahora, cualquiera que conozca el mundo rural en España, que imagine lo que le pasaría a un alcalde que quisiera implementar una medida así. Lo mínimo es que le quemen el coche o envenenen a su perro. De hecho, la política triunfadora para ser un alcalde muy popular pasa por poner más farolas, asfaltar más pistas y gastar más dinero en las fiestas del pueblo.

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