La energía solar desafía a la energía nuclear como posible solución al cambio climático - World Energy Trade

La energía solar desafía a la energía nuclear como posible solución al cambio climático

La energía nuclear suministra casi el 20% de toda la electricidad de Estados Unidos

La energía nuclear suministra casi el 20% de toda la electricidad de Estados Unidos

Energía Solar

Las investigaciones sugieren que podemos abastecer al 80% de Estados Unidos con energía eólica, solar y 12 horas de almacenamiento de energía, pero la sustitución de las centrales nucleares no ha sido económicamente viable. ¿Está esto a punto de cambiar?

La energía nuclear suministra casi el 20% de toda la electricidad de Estados Unidos, y cerca del 50% de toda la electricidad de bajas emisiones. Además, Estados Unidos cuenta con casi 100 unidades de energía nuclear que funcionan más del 90% del tiempo, proporcionando una base estable de generación de energía.

Pero parece que la energía nuclear ha perdido su encanto. Las subidas de precios, los retrasos en los proyectos y las cancelaciones han causado lo que puede ser un daño generacional a la reputación de la energía nuclear. PV Magazine USA ha informado anteriormente sobre los modelos de precios de la industria, mostrando el retraso de los precios de la energía nuclear.

Ahora, la Unidad 3 y la Unidad 4 de Vogtle de Georgia Power -las únicas unidades de generación nuclear del país actualmente en construcción- han anunciado nuevos retrasos y aumentos de precios. Las estimaciones conservadoras de los costes sugieren que las dos instalaciones de 1,117 GW requerirán al menos 30.000 millones de dólares para completarse, incluyendo 3.000 millones de dólares en costes de financiación y 27.000 millones de dólares en costes de construcción.

Costes de la energía solar y el almacenamiento

Como profesionales de la energía solar y del almacenamiento de energía, debemos ser conscientes de las limitaciones del sol y del coste del almacenamiento de energía. Como todos sabemos, el sol también se pone. Y aunque las investigaciones sugieren que podemos abastecer al 80% de los Estados Unidos con energía eólica, solar y 12 horas de almacenamiento de energía, poder sustituir una central nuclear que funcione 24/7/365 con viento, lluvia, nieve y aguanieve simplemente no ha sido económicamente viable.

¿Pero lo es hoy?

 Figura 1. Curva de aprendizaje del precio del módulo en función de los envíos acumulados   

Figura 1. Curva de aprendizaje del precio del módulo en función de los envíos acumulados

El gráfico anterior muestra el precio de los paneles solares desde 1976 hasta finales de 2019. Aquí vemos que los precios han caído más de un 99,8%, desde más de 100 dólares por vatio hasta casi 0,20 dólares por vatio. A continuación, vemos el precio de los paquetes de baterías desde 2010 hasta 2020, según datos de Bloomberg New Energy Finance. Aquí vemos que los costes caen de 1.191 dólares/kWh a 137 dólares/kWh, lo que supone una reducción de precios superior al 88%.

 Figura 2. Precio de la batería. Fuente: BloombergNEF   

Figura 2. Precio de la batería. Fuente: BloombergNEF

En ambos casos, podemos esperar que los precios continúen con la tendencia a la baja tanto a medio como a largo plazo. Entonces, ¿qué podemos esperar pagar cuando sustituimos una central nuclear por energía solar más baterías?

Dinero para gastar

Los nuevos reactores de Vogtle tienen una potencia nominal de 1,117 GW cada uno. Aproximadamente, funcionarán con un factor de capacidad del 90%. Anualmente, las dos unidades generarán 17.600 millones de kilovatios-hora de electricidad sin emisiones de carbono. Ya hay dos unidades nucleares anteriores que llevan funcionando desde 1987 y 1989.

Para generar ese volumen de electricidad a partir de energía solar anualmente, Georgia necesitaría unos 7,3 GWdc de paneles solares funcionando a un factor de capacidad del 26%. Eso equivaldría a aproximadamente el 7% de la capacidad solar instalada en Estados Unidos, que actualmente es de algo más de 100 GW.

La capacidad total resultante es ahora de 10,55 GWdc de energía solar. Sin embargo, esta cifra de 7,3 GWdc no tiene en cuenta las pérdidas de carga de las baterías ni la reducción de la luz solar en invierno. Así que compensemos las pérdidas de carga de las baterías aumentando dos tercios de la energía solar (la cantidad a almacenar) en un 20%. A continuación, tengamos en cuenta la reducción de la luz solar en invierno aumentando la capacidad total del sistema en otro 20%.

Para sustituir a las dos centrales nucleares cuando no hay sol, las baterías tendrían que replicar dos fuentes de energía de 1,117 GW durante 16 horas. La capacidad total de almacenamiento de energía sería de 39,3 GWh, después de añadir un 10% más por seguridad.

A grandes rasgos, el coste total de estas instalaciones de energía solar+almacenamiento sería de:

  • 8.400 millones de dólares para 10,55 GWdc de energía solar, totalmente instalada a 0,80 dólares/vatio
  • 527 millones de dólares para una hipotética mejora de la red eléctrica a 0,05 dólares/vatio
  • 7.800 millones de dólares para 39,3 GWh de almacenamiento de energía totalmente instalados a 200 dólares/kWh
  • Unos 16.800 millones de dólares en total, sin incentivos
  • Así que, Georgia, la revista pv USA acaba de ahorrarte más de 13.000 millones de dólares (a día de hoy, al menos).

Algunas advertencias

Es casi seguro que una instalación solar de esta magnitud -aproximadamente 27.000 acres, o alrededor del 0,07% de la tierra de Georgia- se dividiría entre muchos propietarios de tierras en el estado. Si las tasas de arrendamiento de tierras en Georgia son comparables a las que podrían obtenerse en Pensilvania, el proyecto podría proporcionar hasta 27 millones de dólares al año en ingresos a los propietarios de tierras de Georgia durante décadas.

Además, las centrales solares empezarían a generar electricidad e ingresos en un plazo de unos tres años a partir de la primera firma, y dos años después de la puesta en marcha. Los nuevos reactores de Vogtle empezaron a construirse en 2013 (la planificación comenzó mucho antes), y se prevé que estén terminados en 2022-23.

 

Noticia tomada de: pv magazine / Traducción libre del inglés por World Energy Trade

 

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