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MESA DE DIÁLOGO SOBRE LA EVOLUCIÓN DE LA ENERGÍA NUCLEAR EN ESPAÑA LAS CUENTAS, CLARAS Valeriano Ruiz Hernández Universidad de Sevilla Llegará una época en la que nuestros descendientes se asombrarán de que ignoráramos cosas que para ellos son tan claras Séneca. Cuestiones Naturales. Siglo I 1. INTRODUCCION He de empezar diciendo que me parece estupendo que se haya formado esta mesa de debate sobre este tema; sobre todo porque permite cambiar impresiones sobre el asunto energético entre especialistas y con altos representantes de nuestro país. Ya se ha visto en anteriores sesiones como, al fin, el problema termina en la seguridad de abastecimiento energético del sistema de nuestro país. Si el asunto se ciñe a la energía nuclear como haremos de forma prioritaria en este documento- hemos de referirnos en particular al sistema eléctrico lo cual simplifica el análisis y las conclusiones. Entrando ya en materia, he titulado mi ponencia las cuentas claras porque me parece que es muy conveniente conocer y analizar los datos básicos del sistema energético español y porque, en el caso de la electricidad de origen nuclear no están claros, en relación sobre todo con las llamadas nuevas renovables, sobre todo cuando nos referimos a su valoración en energía primaria. No me refiero a los aspectos económicos que pueden ser objeto de otra ponencia realizada por personas que conozcan con más detalles ese aspecto de la cuestión. Por otro lado sería un atrevimiento por mi parte habiendo tantos economistas en el entorno energético, tanto en los puestos de responsabilidad administrativa como en esta misma mesa de diálogo. Me voy a centrar exclusivamente en los datos puramente energéticos. Podría hacer las elucubraciones al uso yo también las hago en otros sitiossobre las renovables pero me parece más oportuno ceñirme a las concreciones ya establecidas por el gobierno y por otras instituciones oficiales, sin hacer hipótesis de futuro fuera de ese contexto público. Eso si, sin renunciar a algunos comentarios personales. Sería interesante un debate como este a propósito de las renovables pero creo que no es este. 2. APLICACIÓN DE LAS METODOLOGIAS ENERGÉTICAS AL SISTEMA ENERGETICO ESPAÑOL En primer lugar, me permito criticar la metodología empleada para la contabilidad energética avalada por la Agencia Internacional de la Energía y la propia Comisión Europea a través de Eurostat que no me parece razonable ni siquiera útil, desde un punto de vista estrictamente termodinámico. Sobre todo porque no tiene en cuenta un aspecto fundamental de la energía: su calidad. No es igual una cantidad de energía eléctrica que la misma en forma de calor o de un combustible. Ni valen lo mismo, ni cuestan igual. Por esa razón no se deben contabilizar con el mismo criterio. Peor es que no se valoran igual formas energéticas que son iguales. Básicamente hay dos metodologías aceptadas y utilizadas en momentos diferentes para la valoración de las cantidades de energía: La basada en el llamado 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 %) mientras que para la electricidad generada por nuclear o por geotermia se divide por el rendimiento del proceso termodinámico por el que se obtiene la electricidad; es decir, por 0,33 en el caso de la nuclear y por 0,1 en el caso de la geotermia. Se valora de distinta manera la misma fuente energética, la electricidad, dependiendo de cual sea la forma de obtenerse. No parece muy razonable. La apoyada en el principio de sustitución , (que se utilizaba antes), en el cual se valora la energía eléctrica proveniente de fuentes renovables y de otras formas energéticas no combustibles dividiéndola por el rendimiento medio del conjunto de las centrales termoeléctricas convencionales que operen con energías fósiles. En definitiva, este mecanismo de valoración reduciría la contabilidad energética a un mismo criterio de calidad energética por lo que sería más razonable. Podría haber una tercera vía más rigurosa termodinámicamente pero no me parece razonable explicarla aquí y ahora. Lo dejo para otra circunstancia más oportuna. Me refiero a una valoración exergética. Ya estamos en disposición de comparar las estadísticas oficiales. Empiezo por los datos generales del sistema energético español del año 2004, con datos obtenidos de la página web del Ministerio de Industria, Turismo y Comercio a los que les he aplicado los criterios expuestos y con los que he realizado algunos cálculos elementales. Forma de energía Energía empleada EP equivalente EP equivalente (Mtep) (Eficiencia) (Mtep) (Sustitución) (Mtep) Nuclear 5,468 (?) 16,57 16,57 Carbón 21,034 21,034 21,034 Petróleo 71,055 71,055 71,055 Gas natural 24,672 24,672 24,672 Renovables térmicas 4,348 4,348 4,348 Hidráulica 2,714 2,714 8,224 Renovables eléctrica 1,92 1,92 5,82 TOTAL 131,2 142,32 151,7 Nuclear/total 0,042 0,116 0,109 Renovables/total 0,068 0,063 0,121 Tabla 1. Valoración en energía primaria del sistema energético español. Año En la primera columna de datos no se hace constar la energía primaria empleada 1 en las centrales nucleares aunque sería posible hacerlo- por ser poco homologable con las otras formas energéticas. Para el caso de algunas de las renovables (sobre todo solar) es parecido aunque un poco más sencillo y homologable 2. En cualquier caso, lo interesante son las comparaciones de los valores expresados en las columnas segunda y tercera. En ellas se ha aplicado estrictamente las metodologías que, a partir de aquí, etiquetaremos con las palabras eficiencia y sustitución. En el primer caso, el de eficiencia, refleja estrictamente la información aportada por el Ministerio en la que el valor 16,57 Mtep, asignado a la nuclear, se ha obtenido dividiendo la cantidad total de electricidad generada en las centrales nucleares españolas por 0,33 (rendimiento medio aceptado de las centrales termonucleares 3 ). Los valores asignados a los combustibles fósiles (carbón, petróleo y gas natural) se refieren al poder calorífico de cada una de estas formas energéticas normalizados al del petróleo, empleado aquí como cantidad de energía de referencia. Las renovables térmicas se valoran en base a la energía térmica realmente obtenida en cada caso, básicamente, biomasa 4 en usos térmicos. La hidráulica y las renovables eléctricas se han valorado por la cantidad de electricidad generada. Con este criterio se ha valorado igual una cantidad de energía térmica que la misma cantidad de energía eléctrica salvo el caso de la nuclear en que se ha multiplicado por 3- cuando es bien sabido que, como se reconoce en el caso de la nuclear, la electricidad tiene mayor calidad energética que la energía térmica. Con esta metodología el resultado es el ya conocido de que la electricidad nuclear contribuye con cerca de un 12 % a la energía primaria de la que nos abastecemos los españoles. Por el contrario, las renovables siempre según esta metodología contable- solo contribuyen con un escaso 6 %. De ahí se extraen conclusiones que son claramente incorrectas en cuanto a la importancia de una fuente energética respecto de otras. 1 Energía propiamente nuclear de las sustancias fisibles empleadas en la central termonuclear. 2 La radiación solar empleada en una instalación se mide con aparatos llamados piranómetros y pirheliómetros. 3 Hay estadísticas en las que se utiliza otro valor del rendimiento, aunque no muy diferente por lo que cambian algo los números pero no mucho. 4 Todavía la solar térmica tiene poco peso en el total aunque esperamos que, a partir de la aprobación del Código Técnico de la Edificación, cambie sustancialmente esta situación. Si empleamos la metodología de sustitución tercera columna- se observa que, en realidad, los españoles empleamos una cantidad de energía primaria mayor, -algo más de 151 Mtep- que la considerada oficial cuando simplemente hemos valorado de forma igualitaria a todas las formas energéticas. En esas condiciones, la contribución de la nuclear al balance energético español resulta ser de algo menos de un 11 % y las renovables de algo más del 12 %. Sorprendente y sugerente. Pero cierto y correcto en términos estrictamente termodinámicos porque en realidad lo que hemos hecho ha sido tener en cuenta por igual la calidad de todas las formas energéticas que intervienen en el análisis. Voy ahora a ocuparme del sistema eléctrico que, en este caso, es lo que importa preferentemente y tiene sentido por cuanto la forma energética de comparación es siempre la misma y, por tanto, con la misma calidad energética. Forma de energía Potencia instalada (MW) Energía generada (Mtep) EP equivalente (Eficiencia) EP equivalente (Sustitución) Nuclear ,468 16,57 16,57 Carbón ,885 20,86 20,86 Fuel-gas ,540 4,67 4,67 Ciclo combinado ,491 7,55 7,55 Cogeneración ,902 5,76 5,76 Hidráulica RO ,560 2,56 7,76 Hidráulica RE ,391 0,39 1,18 Eólica ,368 1,37 4,15 Otras renovables 791 0,298 0,30 0,90 TOTAL ,903 60,03 69,4 Nuclear/total 0,11 0,24 0,276 0,24 Renovables/total 0,38 0,20 0,077 0,20 Tabla 2. Valoración del sistema eléctrico del año Con datos de REE En primer lugar resulta sugerente observar que, en potencia instalada, las centrales nucleares representan solo un 11 % del parque eléctrico español mientras que las renovables (hidroeléctricas, eólica, biomasa y fotovoltaica) 5 suponen ya el 38 %. Es obvio que el tiempo de funcionamiento de unas y otras instalaciones de generación de electricidad es diferente a lo largo de un año y, por tanto, la cantidad de electricidad generada. Eso justifica que cuando valoramos la cantidad de energía obtenida en el año se tengan otros resultados que aparecen en las columnas de datos segunda, tercera y cuarta. Con la electricidad realmente generada segunda columna- y se exprese en las unidades que se quiera (Mtep o GWh) el resultado es perfecta e inequívocamente comparable toda vez que se ha empleado la 5 Por ahora misma forma energética (electricidad) y con la misma calidad para la valoración. El resultado es que la nuclear contribuye con un 24 % a la electricidad generada en España y las renovables eléctricas lo hacen con un 20 %, lo cual no es poco teniendo en cuenta el tiempo que algunas de ellas llevan desarrollándose. Evidentemente si a los datos originales le aplicamos la metodología de sustitución el resultado porcentual es el mismo lo cual viene a confirmar que la metodología empleada es correcta. La razón es obvia: se han valorado con un criterio uniforme a todas las formas energéticas que intervienen en el análisis. Por el contrario, si empleamos la metodología de eficiencia los resultados favorecen a la nuclear y penalizan la contribución de las renovables ya que se minimiza la participación de estas. Amén de que su aplicación es cuando menos discutible aunque, dadas las circunstancias, eso no afecte sustancialmente al resultado. Me refiero a que, a la fotovoltaica, por ejemplo, no se le aplica correctamente el criterio de eficiencia, toda vez que la electricidad generada habría que dividirla por el rendimiento de la transformación que, en ese caso, es del orden del 10 % (como la geotérmica). Interesa destacar, como resultado parcial del análisis, que, en un hipotético intento de sustituir las instalaciones electronucleares por renovables, no se está tan lejos como algunos piensan admitiendo la información sesgada que es habitual. En cuanto a valor concreto, debemos insistir que se trata de algo más de 5 Mtep de electricidad al año que se traducen en un poco más de 16 Mtep de energía primaria equivalente. La valoración de la electricidad de origen nuclear no ofrece dudas por lo que se refiere a los aspectos puramente energéticos excepto por la evaluación del contenido energético del material origen de proceso, el material radiactivo correspondiente. No es la intención entrar en esos aspectos de la cuestión, pero podría hacerse. Sin embargo, las renovables resultan bastante más complejas en su valoración por lo que le voy a dedicar algo más de atención. En la tabla 3 se referencia la participación de todas las renovables utilizadas en España el año 2004, separadas por su aportación a la generación de electricidad u otros usos (calor y combustibles). Se puede observar que las aplicaciones eléctricas son predominantes en España, tanto en potencia como en energía generada. Sin embargo, en la valoración por la metodología de eficiencia queda de manifiesto que se infravalora la generación de electricidad en este caso. Entiendo que con la metodología de sustitución quedan correctamente valoradas las diferentes formas de generar energía útil a partir de energías renovables. Fuente de energía Potencia (MW) Generación Generación Valoración (ktep) (MWh) (ktep) (eficiencia) Valoración (ktep) (sustitución) Hidráulica Biomasa Eólica Fotovoltaica ,9 4,9 15 Biogás ,9 214,8 214,8 Total Eléctricas ,8 5284, ,8 Biomasa y biogás Solar BT y geot Biocarburantes Total térmica Total renovables ,8 9086, ,8 Tabla 3. Valoración de las energías renovables. Cuando se comparan los valores obtenidos de diferentes fuentes oficiales (en este caso, Secretaría General de la Energía, Red Eléctrica Española y el IDAE) se encuentran concordancias y discrepancias razonables teniendo en cuenta, por un lado, que el origen de los datos es muy probable que sea el mismo y, por otro, que la especialización de la entidad que da el dato da lugar a agrupaciones diferentes y valoraciones específicas. Procedencia de los datos EP equivalente (eficiencia) EP equivalente (sustitución) REE (solo parte eléctrica) 4,62 13,99 Secretaria General de la Energía IDAE 8,982 (t=4,348+e=4,634) 9,087 (t=3,802+e=5,285) 18,392 (t=4,348+e=14,044) 17,571 (t=3,802+e=13,769) Tabla 4. Valores de las energías renovables según el origen de los datos. 3. POSIBILIDADES DE SUSTITUCION DE LA ENERGIA NUCLEAR Ahora voy a dar un repaso a las posibilidades de sustitución de la energía nuclear por energías renovables, la importancia del ahorro y eficiencia energética y de un cambio de sistema energético. 3.1 ENERGIAS RENOVABLES ENERGIA NUCLEAR Ya se ha visto cual es la situación de las energías renovables en España a finales de Se trata ahora de considerar cual puede ser la participación de las energías renovables en el año 2010 en base a las previsiones del recién aprobado Plan de Energías Renovables, revisión del anterior Plan de Fomento de las Energías Renovables. Sin entrar en una descripción del PER 6 queda en evidencia que la principal característica de un plan de este tipo es que no se cumpla; unas veces porque las previsiones se quedan cortas y otras, largas. En cualquier caso, la experiencia hasta el momento es que se quedan cortas en cuanto a ciertas formas energéticas y la realidad siempre se sobrepasan. Aceptamos, con un criterio conservador, de entrada, que las previsiones globales del PER se van a cumplir y así, tenemos una referencia numérica en la tabla 5 extraida del IDAE. Tabla 5. Situación de las renovables en 2004 y previsiones para el 2010 Elegimos el escenario probable, es decir, aquel en el que el consumo de energía primaria se prevé que sea de 167,1 Mtep en el año 2010 y la contribución de las renovables sea de 20,22 Mtep. Todo ello con la metodología de eficiencia, o sea, mezclando electricidad con combustibles (peras con melones). Si hacemos unos cálculos sencillos se obtienen otros valores con la metodología de sustitución. Tabla 6. Forma de ER Situación en 2004 (ktep) Previsión 2010 (eficiencia) (ktep) Previsión 2010 (sustitución) (ktep) Relación con nuclear 2004 ER/N Eléctrica ,48 Térmica Página web del IDAE (www.idae.es) Biocarburantes Total ,88 Tabla 6. Renovables en 2010 y relación con la nuclear (5,468 Mtep) Se puede observar que la generación de electricidad a partir de renovables está previsto en el PER que sea casi 2,5 veces superior a la de origen nuclear. Se pueden conocer más detalles de esta previsión sin más que acceder a la página web del IDAE. Es bien conocido que eso no implica que haya que cerrar todas las centrales nucleares antes del 2010 porque hay otros factores que también infuyen en las decisiones de este tipo. Sin embargo, deja bien claro que en el año 2010 se producirá más electricidad con renovables que con nuclear por lo que, en esa fecha, la nuclear no es necesaria. 3.2 POSIBILIDADES DEL AHORRO Y LA EFICIENCIA La reflexión más evidente sobre las posibilidades del ahorro y la eficiencia energética es de carácter global y ya ha sido empleada por la Comisión Europea para dar una visión retrospectiva de la energía primaria evitada cuando se mejora la eficiencia en el uso de la energía. En concreto, al concepto energético correspondiente le han llamado negajulios. En aras de la claridad de comprensión me referiré a la gráfica 1 en la que se han representado los negajulios de la economía europea entre 1971 y Como se explica en la propia gráfica se trata de la energía primaria que no se ha consumido (ahorro) por la economía europea como consecuencia de la mejora de la eficiencia energética del sistema, medida a través de la disminución de la intensidad energética en el periodo de tiempo considerado. Se puede observar que la cantidad es muy importante y creciente, año tras año. Lamentablemente, en España es justo al contrario. Los negajulios de la economía española en vez de nega han sido posi, es decir hemos consumido más energía primaria de la necesaria como consecuencia de que nuestra economía ha perdido eficiencia energética en los últimos años. La intensidad energética de la economía española ha aumentado en vez de disminuir. He concretado unos cálculos orientativos que nos permiten vislumbrar las grandes posibilidades de futuro de nuestra economía, desde el punto de vista energético. Si nos ponemos a la tarea. Ya veremos que esta circunstancia parece haberse puesto en marcha con el recién aprobado Plan de Acción de Ahorro y Eficiencia Energética. Gráfica 1. Negajulios de la economía europea entre 1971 y Fuente UE Los cálculos realizados han partido de dos premisas básicas: Que la intensidad energética se hubiera mantenido en el valor correspondiente al año 1989 en el que la intensidad energética era la misma que la media de la Unión Europea. Si a partir de 1989 hubieramos mantenido la misma pauta que la Unión Europea, en cuanto a intensidad energética. En el primer caso el resultado para el año 2004 nos da un gasto de más de casi 9 Mtep. Esto significa que España gastó 9 Mtep de energía primaria por encima de los que hubiera consumido si no hubiera aumentado su intensidad energética respecto de 1989; es decir que España ha ido consumiendo más energía primaria de la cuenta como consecuencia de que no ha mantenido los niveles de eficiencia energética en los valores de hace 15 años. En el segundo caso el resultado es aún más elevado. Los datos que he empleado de la Unión Europea solo llegan al año 2002 por lo que el último valor de que dispongo se refiere a ese año. En concreto me salen 22 Mtep de energía primaria consumida de más como consecuencia de no haber conseguido los niveles de eficiencia energética de la Unión Europea. Los resultados de ambos casos están representados en la gráfica 3 y relacionados en la tabla 7. La pregunta que cabe hacerse de cara al objetivo de esta ponencia es: qué podría conseguirse si, para el año 2010, llegáramos a los niveles de eficiencia energética de la Unión Europea? Y si alcanzáramos los de Japón? En 2002 la intensidad energética de Japón e
