EOI · 1/12/2011 · http://a.eoi.es/1uj En los últimos años, el escenario energético mundial y europeo ha cambiado sustancialmente. Se ha producido un incremento muy importante de la demanda energética, particularmente de la eléctrica, aumentada de forma espectacular por el desarrollo de los países emergentes. Al mismo tiempo, ha surgido la amenaza de un cambio climático originado por el aumento de las emisiones de gases de efecto invernadero, especialmente el dióxido de carbono, procedentes de los combustibles fósiles.

1. 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
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.

2. Introducción. El sistema energético y su problemática
Electricidad total bruta, 27 Mtep
¿Rendimiento global? < 3 %
Combustibles, 99 Mtep

4. Visión global del sistema eléctrico

5. Balance de energía eléctrica nacional
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
GWh %10/ 09 GWh %10/ 09 GWh %10/ 09
Hidr áulica 38.653 62,0 0 - 38.653 62,0
Nuclear 61.990 17,5 - - 61.990 17,5
Car bón 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 or dinar io 189.169 - 0,9 15.100 - 1,8 204.270 - 1,0
- Consumos en gener ación - 6.673 - 6,2 - 899 1,9 - 7.572 - 5,3
Regimen especial 90.903 13,1 963 - 4,6 91.866 12,9
Hidr áulica 6.811 24,4 0 - 6.811 24,4
Eólica 43.355 15,9 336 - 6,8 43.692 15,7
Solar fotovoltaica 6.027 2,2 284 16,7 6.311 2,8
Solar ter moeléctr ica 692 569,5 - - 692 569,5
Otr as r enovables 4.981 6,2 334 - 16,3 5.316 4,5
No r enovables 29.036 8,4 8 60,4 29.045 8,4
Gener ación neta 273.399 3,5 15.165 - 2,2 288.563 3,2
- Consumos en bombeo - 4.458 17,5 - - - 4.458 17,5
+ Inter cambios inter nacional es (1) - 8.333 3,0 - - - 8.333 3,0
Demanda (b.c.) 260.609 3,3 15.165 - 2,2 275.773 3,0
(1) Incluye GICC (Elcogás). (2) En el sistema eléctr ico de Canar ias se incluye la gener ación con gr upos auxiliar es.
(3) Valor positivo: saldo impor tador ; Valor negativo: saldo expor tador .

6. Balance de potencia a 31.12.2010. Sistema eléctrico nacional
Sistema peninsular Sistemas extrapeninsulares Total nacional
MW %10/ 09 MW %10/ 09 MW %10/ 09
Hidr áulica 17.561 0,0 1 0,0 17.562 0,0
Nuclear 7.777 0,8 - - 7.777 0,8
Car bón 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 r égimen or dinar io 64.813 3,4 5.162 6,2 69.975 3,6
Hidr áulica 1.991 0,5 0,5 0,0 1.991 0,5
Eólica 20.057 5,8 146 0,0 20.203 5,7
Solar fotovoltaica 3.458 13,3 184 20,7 3.643 13,7
Solar ter moeléctr ica 682 141,6 - - 682 141,6
Otr as r enovables 1.050 5,1 117 54,4 1.167 8,6
No r enovables 6.992 6,2 40 6,8 7.032 6,2
Total r égimen 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
(*) Incl uye GICC (El cogás).

7. Sistema eléctrico claramente sobredimensionado
Da la impresión de que nadie se da cuenta

8. Evolución del sistema eléctrico
350.000
300.000
250.000
200.000
GWh
150.000
100.000
50.000
0
1940 1950 1960 1970 1980 1990 2000 2010
hidro, eólica y solar eólica térmica nuclear total

9. SISTEMA ELECTRICO ESPAÑOL. El “problema actual”
90
80
Electricidad generada. TWh
70
60
50
40
30
20 Carbón
2008 2009
Nuclear
Precio medio de la electricidad (€/MWh)
10
69,61 42,63
Valor de la electricidad (sin primas) (Millones de Renovables 19448
euros) 11439
Primas0Régimen 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

10. Evolución parque de generación español (GW)
Eolica; FV; 4,8%
Termosolar;
24,8% 1,0%
3
No RES RE; RES; 1,0%
Otras
2,8%
2
Hidraulica; 1,5%
Nuclear; 0,1%
Mini Hidro; 0,9% Carbon; -0,2%
1
Fuel/Gas; -7,5%
CCGT;
35,4%
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.

11. 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.

13. Curva de consumo y generación termosolar

14. Insolidaridad e injusticia del sistema
Sistema eléctrico español

15. Insolidaridad e injusticia del sistema

16. Cuestiones y datos iniciales. Nuclear
• 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

17. Cuestiones y datos iniciales
• 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

18. LAS ESTADISTICAS ENERGETICAS VIGENTES PENALIZAN A LAS
ENERGIAS RENOVABLES Y PRIMAN A LA NUCLEAR Y A LA GEOTERMIA
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.
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)

19. El milagro de los panes y los peces en versión energética
Sistema eléctrico mundial.
Equivalente a 1736 Mtep Energía Primaria equivalente
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.

23. Evolución temporal del consumo. Graves errores de prospectiva
¿quién los paga?
2009, 130,5

24. Ciclos Combinados. De una gran empresa eléctrica
MW
5893
5893
5893
5714
7000 4800
6000 Entre 2003 y 2008, año en el que entró
4000
5000 en funcionamiento el ultimo ciclo de IB
2800
4000 en España, Iberdrola aumentó su
1600
3000 potencia instalada de ciclos combinados
2000 en 4293 MW, lo que supuso un
1000 crecimiento de casi el 270 %
0
2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
horas
3334
Desde 2008 el factor de carga (horas
3100 3075 de funcionamiento) se ha reducido
2600 desde el 38% en 2008 al 21% en 2010.
2100
1881
1600
2008 2009 2010 24

25. Renovables en España. De una gran empresa eléctrica
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.
25

26. ¿Moratoria termosolar? ¿Porqué la moratoria nuclear?

28. ¿Porqué se han dejado de hacer centrales nucleares?

30. Como pasar el sistema actual al de futuro. Generación distribuida
• ¿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
Hay que cambiar radicalmente el sistema energético actual

31. ¿Qué hay que hacer?
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.

32. Total 1 año
Mi casa •Consumo, (Mayo 2010 a Mayo 2011) = 3387 kWh
•Generación, (Abril 2010- Abril 2011) = 12996 kWh
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
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)

33. Primero, te ignoran
Luego, se rien de ti
Después, luchan contra ti
Y, entonces, vences
GHANDI

34. Gracias

37. INDICE
 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?