Por qué la energía nuclear es imprescindible (III)

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Continuo con la serie:
Por qué la energía nuclear es imprescindible (I)

Por qué la energía nuclear es imprescindible (II)

Gas natural

Ventajas.

El coste de una central de gas de ciclo combinado (en adelante CCGN) es realmente barato: 475 €/KW de potencia. Además las CCGN son muy flexibles a la hora de producir energía, con lo que son ideales para combinarse con la energía eólica que tiene una producción poco programable debido a la imprevisibilidad del viento.

El uso de la energía eléctrica producida en una CCGN como compensación de la eólica encarece el precio de la primera debido a que no se puede usar todo su potencial de producir electricidad.

Las CCGN son fáciles y rápidas de instalar, aunque a veces son necesarios largos gasoductos.

Las reservas de gas, al consumo actual, dan para casi 80 años. A diferencia del carbón las reservas de gas están en paises no muy estables (Irán, Rusia, Qatar, Venezuela, Argelia..) aunque existe un mercado mundial de gas y hay reservas importantes en paises estables (Canadá, Noruega).

Las CCGN son limpias no emiten contaminación (no considero el CO2 como un gas contaminante)

Las CCGN alcanzan rendimientos del 60 %, es decir tranforman en energía eléctrica el 60 % de la energía calorífica que generan.

Desventajas.España no tiene reservas de gas natural.

Dependencia elevada del precio del gas natural, mayor incluso que en el caso del carbón

Precio:

Instalación: con precio 475 €/KW, TIR 10 %, inflación 2 %, periodo de vida útil 30 años, 8.000 horas de funcionamiento al año.

Gastos de capital.

(500 €/KW) x [0,08 / (1 – (1,02/1,10)^30] = 44,63 €/año

(44,63 €/año) / 7.500 KWh = 0,60 céntimos de €/KWh

Combustible gas natural precio Henry Hub Natural Gas Prices

4,2 $ / Millón de BTU = 2,94 € / Millón de BTU

1 Millón de BTU = (1,055 x 10^9 julios) / [(3,6 x 10^6) (julios/KWh)] = 293 Kwh

293 KWh / 1 Millón de BTU x 60% = 175,80 KWh / 1 Millón de BTU

(2,94 € / Millón de BTU) / (175,80 KWh / 1 Millón de BTU) =
1,67 céntimos de € / KWh

Operacion y Mantenimiento

Operación y mantenimiento: 0,40 céntimos de € / KWh (28 M€ al año por planta de 1 GW de potencia.

Coste total KWh = 0,60 + 1,67 + 0,40 = 2,67 céntimos de € / KWh

Como se puede ver el precio es muy bajo si lo comparamos con el KWh procedente de una térmica de carbón. Sin embargo el precio del combustible es un 63,50 % del coste total, con lo que una subida del gas afecta muchísimo al precio del KWh.
Con el gas a 8 $ el millón de BTU, precio al que ya ha estado el gas, el precio del KWh se dispara a 4,26 céntimos de €.

Petróleo / Fuel.

Ventajas.

Fácil instalación.

Inconvenientes.

Son menos eficientes que las carbón y sobre todo que las de Ciclo Combinado, un 30 % frente a un 50 % – 60 %.

Son más sucias y tienen mayores costes de operación y mantenimiento que las CCGT. Sin embargo no he podido encontrar cifras concretas, parece que las centrales térmicas de fuel o petóleo están desmantelándose y que no se construye ninguna.

En España no tenemos petróleo.

Si añadimos el precio actual del petróleo creo que el petróleo no es lo más adecuado para la producción de electricidad y que seguirá siendo la fuente energética fundamental para el transporte. De hecho sólo el 4 % de la energía eléctrica que se produce en España usa como combustible el fuel y el 70 % en la España extrapeninsular

.

Hidroeléctrica

Ventajas

Aunque para su construcción se tengan que destruir bosques e inundar valles o trasladar pueblos, después de su construcción no producen apenas daños al entorno.

Es una fuente renovable por tanto no depende del precio de los combustibles.

Absoluta flexibilidad. Ideales para regular el sistema eléctrico.

Su precio depende de las obras que se tengan que hacer en cada presa y del caudal del rio por tanto no puede darse un precio unitario.

Aquí hay cinco ejemplos:

Presa de las Tres Gargantas.
Presa Pirris.
Presa Angostura.

Presa Itapú.
Presa Toachi Pilatón

Si hacemos una media de estas cuatro presas tenemos:

Tres Gargantas: 18.900 M€ / 11 GW = 1.718 M€/GW = 1.718 € / KW
Pirris: 350 M€ / 0,128 GW = 2.734 M€/GW = 2.734 € / KW
Angostura: 190 M€ / 0,177 GW = 1.073 M€ /GW = 1.073 € / KW
Itapú: 15.000 M€ / 12 GW = 1.250 M€ /GW = 1.250 € / KW
Toachi Pilatón: 273 M€ / 0,243 MW = 1.123 M€ / GW = 1123 € / KW

(1.718 + 2.734 + 1.073 + 1.250 + 1.123) / 5 = 1.580 € / KW.

Dado que el periodo de vida útil de una presa hidroeléctrica puede ser de 100 años, los costes de capital, para un TIR del 10 % y una inflación del 2 % serán de:

1.580 € / KW x 0,08004 = 126,46 €/ KW

(126,46 € / KW) / (7.500 KWh / KW) = 1,69 céntimos de € / KWh

Si nos vamos a las minicentrales hidroléctricas (potencia instalada menor de 10 MW) entonces los precios se disparan. Por ejemplo el plan de minicentrales que se llevó a cabo en España en los años 80 el coste del MW se disparo hasta los 3.107 € / MW de potencia instalada, aunque el factor de utilización fue de sólo el 16,82 %. Por tanto el precio final del capital sería de 16,88 céntimos de € por Kwh.

De todos modos la energía de las minicentrales hidroeléctricas en España supuso en el 2010, año de elevada pluviosidad, un total de 6.692 Mwh equivalente a la producción una central eléctrica de 900 MW de potencia y con un factor de carga del 85 %.

Dado que no hay gasto en combustibles y que los gastos de mantenimiento son bajísimos , en torno a 0,1 céntimos de euro por KWH, el coste final de un KWh hidroeléctrico sería de 1,79 céntimos de euro.

Inconvenientes.

Aunque a nivel mundial todavía queda mucha energía hidroeléctrica que explotar (el doble que la que está en explotación aproximadamente), en España ya están construidas casi todas las centrales hidroeléctricas que se pueden construir .

Dependencia de la pluviosidad.

Continuará.

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8 Respuestas a “Por qué la energía nuclear es imprescindible (III)”

  1. Eso está bien. Incluir todos los costes. Todos, no te olvides. Incluido el coste de asegurar los daños que una central nuclear puede causar (una referencia excelente sería el importe de la ayuda que ahora va a recibir Tepco del gobierno japonés, ya que no estaban asegurados todos los daños producidos). También el coste de la vigilancia y custodia de los residuos durante.. pongamos 7000 años, para ser moderados. Y un seguro, durante el mismo tiempo, sobre los perjuicios que pueda provocar el fallo de esa custodia. Y, por supuesto, el coste de desmantelar completamente la central y dejar luego todo más o menos como estaba. También las revisiones periódicas, paradas técnicas, renovaciones del equipo para prorrogar su vida activa, paradas para resolver incidentes, etc.  Y una previsión realista del coste del uranio cuando empiece a escasear, porque se trata de atender una parte relevante de la demanda mundial de electricidad y las reservas no son muy amplias.
    Sería muy útil también disponer de una aproximación sobre qué países son “fiables” y podrían tener energía nuclear y qué países son “no fiables”. Poca cosa, solo poner unos cuantos ejemplos de países “no fiables” (Ej. Yemen, Somalia, Congo) y decir qué es lo que desaconseja instalar allí centrales nucleares. También iría bien una buena argumentación de porqué estamos seguros de que los países que hoy son fiables lo seguirán siendo dentro de sesenta. Por ejemplo, se podría considerar que los países que han sido “fiables” (sin terrorismo ni dictaduras irracionales) durante los últimos cien años, probablemente van a seguir siéndolo los  próximos sesenta.

  2.   Tendré en cuenta  todas esas cuestiones cuando entre a valorar los costes de la energía nuclear.
      Gracias por las cuestiones que planteais, muy interesantes todas.

      Saludos.

  3. Una serie de puntos para que tengas en cuenta en tus calculos:

    – Coste de un seguro  para la central que cubra un posible accidente. (primera estimacion en fukushima 60.000 millones de euros)
    –  Coste  de una central ( 4.000-6.000 euros kw instalado )
    – Coste de financiacion ( 10% puede ser realista), la banca mundial lo considera una inversion de riesgo.
    – Sobrecoste tras fukushima, con tree milla island aumento 70%, tras chernobil 80%, una valoración optimista puede ser un aumento del 30-50%.
    – periodo de construcción (historicamente 10-15 años)
    – Coste de mantenimiento de los residuos nucleares, no solamente durante 70 años , como en los cálculos habituales, sino para 25.000 años.
    – Horas de funcionamiento en la central ( historicamente 6.500 horas)

    Espero que este tengas en cuenta estos costes, seguire con atención tus cálculos.

  4. “Por otra parte, incluir los costes de un posible accidente en el coste de una tecnología para decidir su conveniencia o no, me parece discutible. De hecho, cualquier PYME no habriría las puertas si considerara el impacto económico que le supondría un posible accidente en el que fallezca un empleado, o un incendio que afecte a propiedades vecinas, etc.
    Para calcular el coste del kilometraje de un coche, ¿consideras la posibilidad de que el coche sufra un accidente que lo deje en siniestro total y sin cobertura del seguro? ¿O la posibilidad de que provoques un accidente grave con víctimas que te siente en el banquillo de un tribunal?”

    Para todos esos posibles incidentes existen seguros (informate en tu compañia de confianza) , pero quien asegura una central nuclear?? Cuanto costaria el seguro??. Espero que Mill nos conteste a esta pregunta en sus calculos, de lo contrario toda la argumentación quedaría tocada.

    Hoy en dia una empresa nuclear en españa responde de los primeros 1.200 millones de euros en caso de accidente, teniendo en cuenta que el primer balance en fukushima es de 60.000 millones en indemnizaciones (hasta ahora ha habido suerte con los vientos ) es evidente que la cobertura del seguro que calculará Mill será muy superior, espero
    con curiosidad el importe anual a pagar por este seguro.

    Por otro parte también tengo curiosidad por ver en cuanto cuantificas el guardar a buen recaudo durante 24.000 años los residuos de alta radiactividad ( infraestructura, gasto energetico, personal, seguridad, seguros, mantenimiento, reparaciones, posibles traslados….), como tu mismo dices no vale hacer trampas con futuribles.

    Por supuesto esta el tema del coste de construcción de una central nuclear, vas a dar por bueno los datos de foro nuclear en 2006 (1750 euros/kw instalado) , los del informe del MIT (4.000 dolares/kw)  , los de olkiluoto a dia de hoy  (+ de 4.000 euros/kw), la oferta hecha por AREVA en 2009 (6.600 dolares/kw), la previsión de costes de la central de Bell Bend en estados unidos (8.100-10.000 dolares/kw) o la oferta cerrada que le hizo AECL al canada (9.600 dolares/kw instalado). Para orientarte te dire que solamente esta última asume todo riesgo de costos superiores al ofertado y por lo tanto puede ser la más real y un buen punto de partida para iniciar los cálculos.

    Que gastos financieros vas a poner, supongo que esos calculos no los basaras en el dinero del contribuyente y pondrás un interes real de mercado para lo que es considerado por los bancos una inversión de riesgo. (Una declaración de 2007, firmada por los seis mayores bancos de inversión de Wall Street (Citigroup, Credit Suisse, Goldman Sachs,Lehman Brothers, Merrill Lynch y Morgan Stanley), informó al USDOE que no estaban dispuestos a conceder préstamos por nuevas centrales nucleares, si los contribuyentes no asumían el 100% del riesgo ),Teniendo esto en cuenta puede parecer realista un coste de capital del 10%.

    Cuantas horas de funcionamiento anual vas a considerar ( la media mundial esta en unas 6.500 horas ).

    Cuantos años de funcionamiento, si no quieres hacer futuribles la media historica esta en 12.5 años.

    Si consideras modelos nuevos, que gasto de operación contemplas.

    Bueno no quiero extenderme más , como ves existen muchas preguntas y seguiré con interes tus datos, espero que fundados.

    Un saludo

     

     
     
     
     
     
     
     
     
     
     
     

  5.    En su momento, cuando valore el coste de la energía nuclear, entrarén en todos los costes que mencionaís.

       Saludos.

  6. En la linea de Jurelillo, en la estimación de costes de la gestión de los residuos se podría discutir largo y tendido dado la gran disparidad entre diversas publicaciones. Yo no me voy a mojar debido a que no me desenvuelvo nada bien en dicho terreno. En cualquier caso, estoy de acuerdo con que el coste de dicha gestión debe ser tenido en cuenta para valorar el coste final de la energía obtenida a partir de la fisión nuclear.
    El principal problema de estos análisis es que a día de hoy nadie sabe cuál será el destino final de los residuos nucleares. Teniendo en cuenta la capacidad “inventiva” del ser humano, y que existen propuestas para el reciclado o tratamiento de los residuos que están todavía en una larga fase de investigación, sería muy pesimista pensar que en los próximos 200 años todavía no sabremos qué hacer con los residuos a largo plazo. No obstante, no parece muy razonable apoyarse en futuribles para hacer un análisis favorable (los futuribles se suelen utilizar para analizar la situación más desfavorable). Alguien puede decir que “si no sabeis que hacer con los residuos, pues cerráis las centrales y ya las volveréis a poner en marcha cuando ya sepáis el destino final que éstos tendrán”.
    De todas formas, la defensa del cierre de todas las centrales nucleares también se apoya en el futurible de que “en un futuro tendremos paneles solares económicos, sabremos como almacenar la energía eléctrica a gran escala de forma económica y sabremos cómo conectar todas las fuentes de energía renovables para asegurar una red eléctrica estable con un bajo coste del Kw·h”.
    Por otra parte, incluir los costes de un posible accidente en el coste de una tecnología para decidir su conveniencia o no, me parece discutible. De hecho, cualquier PYME no habriría las puertas si considerara el impacto económico que le supondría un posible accidente en el que fallezca un empleado, o un incendio que afecte a propiedades vecinas, etc.
    Para calcular el coste del kilometraje de un coche, ¿consideras la posibilidad de que el coche sufra un accidente que lo deje en siniestro total y sin cobertura del seguro? ¿O la posibilidad de que provoques un accidente grave con víctimas que te siente en el banquillo de un tribunal?
    Estoy totalmente de acuerdo en que una parte del camino es reducir el consumo energético tanto como nos sea posible, principalmente por la vía de la eficiencia energética. Decir que a día de hoy no podemos prescindir de la energía nuclear (al menos si queremos seguir reduciendo el uso de combustibles fósiles) es muy diferente a decir que la energía nuclear debe producir la inmensa mayoría de nuestra energía eléctrica (tal vez alguien piense que si, pero yo desde luego que no).
     

  7. Estimado MILL:

    Veo que aunque haces un exahustivo y pormenorizado análisis en el aspecto cuantitativo, tal vez te estés dejando atrás aspectos que hay que evaluar y cuantificar:

    -Es un legado vertical: nuestros desechos nucleares se transfieren a muuchas generaciones y deberíamos incluir los costes de este mantenimiento que NO se tiene encuenta ¿6.600 años? (x2) 24.000 (X2) años? Cuanto vale el almacenaje y sobre todo, la gestión de las varillas usadas si hablamos de órdenes > 10exp3?
    -No es necesario que me muera de un cáncer, tan sólo con salir algo jodido y muy acojonado por un incidente mucho menor creo que ya tengo suficiente para el resto de mis días: no creo que se cuantifique cuánto vale tener una espada de Damocles en los costes de la energía nuclear, además,…cuánto vale un incidente nuclear en cuanto a movimientos de personas, alteración de las economías locales por el abandono en el perímetro de seguridad creado? ¿Dónde se contabilizan los alimentos desechados, los animales sacrificados? ¿Dónde el cierre de las empresas que sostienen la economía local? Es verdad que esto ocurriría en casos similares a Fukushima, pero seguro que con menos peligrosidad también. Tan sólo un incidente menor que obligue a desalojar cualquier zona afectada…¿Entra en los costes energéticos? (Y después se dice que las renovables están fuertemente subvencionadas)
    -El uranio es una fuente estratégica, tanto como el petróleo o más -tal vez más porque hay menos- con lo cual tal vez tampoco sean muy válidos los cálculos de costes proyectados en el tiempo: estará, igual que el petróleo, sujeto a especulación y a manejo económico interesado por parte de los grandes lobbys…y un detalle adicional: NO tenemos Uranio, es decir, estamos al albur de lo que nos marquen desde fuera, igual que con el petróleo.
    -Cuando una familia no tiene recursos, tiene dos opciones: se empeña hasta las cejas y pide para adquirir los bienes de consumo que NO puede pagar y que le va a salir por el sueldo de una vida, o asume que el consumo excesivo queda por encima de sus posibilidades y se plantea una economía doméstica en la que el ahorro es uno de los elementos esenciales y la reducción del consumo el otro. Así queda, a la espera de tiempos mejores en los que nuevos incentivos permitan adquisiciones mas racionales. Las crisis energéticas tienden a producir nevas tecnologías más eficientes energéticamente hablando, y ese es el camino, no el planteamiento del crecimiento del consumo sí o sí, imprescindible para una economía que ignora el límite material de los recursos disponibles y que reventará, no te quepa duda alguna.
    Gracias por tus post y cordiales saludos.
    PS: Incluyo un pingback de tu post y mi respuesta en mi blog.

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