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Boletín de información y análisis del sector eléctrico
ASOCIACIÓN ESPAÑOLA DE LA INDUSTRIA ELÉCTRICA (UNESA)
c/ Francisco Gervás 3, 28020 Madrid, tel. 915674800, fax. 915674982,
email. info@unesa.es, http://www.unesa.es
Imprime: MARCAR SA, c/ Ulises 95, 28020 Madrid. Depósito Legal: M-18446-2000
electricidad
número 40, abril, 2010
Índice
Política energética
Hoja de ruta para un sector eléctrico neutral en carbono en 2050:
El 18 de marzo de 2009, 61 consejeros delegados de empresas eléctricas de 27 países europeos se
reunieron para discutir el futuro energético de Europa……p 4
Demanda y operación
Demanda y operación del sistema eléctrico:
La demanda de
energía eléctrica del mercado peninsular en el primer trimestre del año creció un 4,6% respecto al mismo
período del año anterior, con un total de 68.103 GWh demandados……p8
Mercados
Mercado eléctrico de generación: Durante el primer trimestre del 2010, la energía
contratada en el mercado de generación ha sido de 67.922 GWh, un 4,44% mayor que en el mismo
periodo del año anterior……p 10
Medio Ambiente
Vehículo eléctrico y Transporte sostenible: El automóvil se ha convertido
en un signo de avance de la sociedad, siendo uno de los inventos que más ha cambiado los hábitos
diarios (…). Sin embargo una excesiva motorización tiene efectos negativos.……p 12
Eficiencia energética
El programa MOVELE: Un proyecto piloto del IDEA para la
promoción de la movilidad eléctrica en los entornos urbanos y periurbanos:
El sector del
transporte supone más del 40% del consumo de energía final en España, siendo desde la década de los
años 90 el mayor consumidor con especial relevancia en el caso del transporte por carretera……p 25
Nuclear
El ciclo del combustible nuclear:
Se conoce como Ciclo del Combustible Nuclear al
conjunto de operaciones necesarias para la fabricación del combustible destinado a las centrales
nucleares, así como al tratamiento del combustible usado producido por la operación de las
mismas.……p 35
Política energética
Hoja de ruta para un
sector eléctrico neutral en
carbono en 2050
El 18 de marzo de 2009, 61 consejeros delegados de empresas eléctricas de 27 países europeos se reunieron para discutir el
futuro energético de Europa y firmaron una declaración en la
que se comprometieron ante el Comisario Europeo de Energía
para conseguir un suministro eléctrico neutral en carbono en el
horizonte del año 2050. La primera materialización de ese compromiso es la realización por Eurelectric del Informe “Pathways
to Carbon-Neutral Electricity in Europe in 2050”. Este trabajo
explica de qué forma la visión de un futuro neutral en carbono
puede hacerse realidad, qué opciones tecnológicas y qué decisiones políticas deben acometerse para conseguir que la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero sea compatible
con la preservación del clima.
Dos escenarios
El estudio desarrolla dos escenarios diferentes
para los 27 países de la UE durante el periodo
2000-2050.
El escenario base parte de la consideración de
que todas las políticas energéticas en vigor hasta la
primavera de 2009 continúan su aplicación. Esto
implica que el esquema de comercio de emisiones
se sigue aplicando en los mismos sectores y que las
subastas de derechos se ponen en marcha en 2015,
que se continúa con las medidas de apoyo a las
energías renovables y a la eficiencia energética
puestas en marcha hasta la primavera de 2009, que
no hay una generalizada utilización de vehículos
eléctricos y que las primeras centrales con captura
y almacenamiento de carbono son operativas a partir de 2020.
El escenario denominado Power Choices fija
un objetivo de reducción de emisiones de CO2 de
un 75%, equivalente a un 80-90% una vez que se
computa la utilización de mecanismos de compensación con reducciones de emisiones fuera de la
UE. En este escenario, las acciones contra el cambio climático son prioritarias para los políticos. Un
mercado internacional define los precios del CO2,
que se aplican de modo uniforme a todos los sectores económicos, de modo que todos los sectores
pueden internalizar los costes del CO2 que emiten.
También la eficiencia energética es prioritaria,
siendo impulsada por políticas de demanda específicas que consiguen reducir la demanda de energía. La electricidad se convierte en un combustible
fundamental para el transporte, gracias a una
generalizada utilización de vehículos híbridos y
eléctricos.
Con el escenario Power Choices se observa que
la electricidad alcanza una cuota superior en el consumo de energía final, a medida que se extiende el
consumo eléctrico en el aprovechamiento de tecnologías más eficientes.
Los resultados clave de cada uno de los escenarios en términos de participación de energías
renovables en la energía final, de reducción de
emisiones, de penetración de la electricidad en el
transporte y de eficiencia energética se presentan
en la tabla 1.
Tabla 1. Resultados clave de los escenarios (%)
RES
en energía final
2020
RES
en energía final
2050
GEI en 2020
con respecto
a 1990
GEI en 2030
con respecto
a 1990
GEI en 2050
con respecto
a 1990
Cuota de la
electricidad en
el uso de energía
del transporte
en 2050
Intensidad
energética
en 2050
con respecto
a 2005
Escenario base
15
21
-12
-24
-36
2,7
-53,9
Escenario Power Choices
20
31
-20
-40
-75
61,8
-63,1
electricidad
número 40, abril, 2010
4
Política energética
El parque de generación óptimo que resulta en
este escenario conlleva variaciones muy significativas en la participación de las diferentes energías
en la producción eléctrica, como puede observarse en la tabla siguiente. De modo destacado, significa un marcado aumento de la participación de
las energías renovables, incluso cuando, a partir de
2030, van desapareciendo los diferentes esquemas
de subvención aplicados en cada estado miembro
y sólo el precio del CO2 es el que influye sobre la
decisión de invertir en nuevas instalaciones. Las
energías renovables representan en este escenario
un 32% de la producción de electricidad en 2020.
Por su parte, la energía nuclear alcanza una cuota
de participación en la generación eléctrica de un
24,5% en 2020 y asciende ligeramente, hasta un
27%, en 2050. Por su parte, los combustibles fósiles, que representan un 43,5% de la generación de
electricidad en 2020, mantienen un porcentaje del
18% en 2050, gracias a la implantación de la tecnología de captura y almacenamiento y al papel
que las centrales de gas tienen que jugar como
apoyo a las energías renovables. Tabla 2
Con esta composición de la generación eléctrica, se consigue una gran reducción de emisiones
entre 2025 y 2050, que, completada con acciones
compensatorias reductoras de emisiones fuera de la
UE, permite alcanzar el objetivo de lograr un sector eléctrico neutral en carbono.
Además, este escenario da lugar a una reducción del 22% en el consumo de energía primaria en
2050. La mayor parte de esta reducción proviene
de la sustitución de los derivados del petróleo por
la electricidad en el transporte, así como de la aplicación de tecnologías más eficientes, basadas en el
aprovechamiento de la electricidad, para regular la
temperatura de los hogares. La disminución del
consumo de combustibles fósiles lleva aparejada
una muy significativa reducción de la dependencia
energética de la UE: una reducción del 40% de las
importaciones netas de energía en comparación
con el escenario base, es decir, con las importaciones que se derivan del desarrollo de las políticas
hoy en vigor.
Tabla 2. Producción neta de electricidad por fuentes de energía en el escenario Power Choices
TWh neto
2010
Nuclear
2020 (%)
880
849
24,5
1.597
1.511
43,5
Carbón
786
707
20,4
Fuel-oil
62
63
1,8
722
704
20,3
27
37
1,1
612
1.112
32
Hidráulica (exc. Bombeo)
318
335
9,7
Eólica terrestre
147
349
10,1
Eólica marina
14
174
5
Solar
17
50
1,4
0
3
0,1
Combustibles Fósiles
Gas Natural
Gases derivados
Renovables
Otras renovables
Geotérmica
6
12
0,3
110
188
5,4
3.090
3.473
100
Biomasa
TOTAL
electricidad
2020
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5
Política energética
Recomendaciones políticas
El estudio, además de mostrar las hipótesis y
resultados de los escenarios propuestos, termina
con un catálogo de recomendaciones, para que
sean tenidas en cuenta por los políticos. Se trata de
hacerles ver que la disminución en las emisiones
de CO2 a la que se aspira sólo será posible si se
toman medidas para:
•
•
•
•
Apoyar un mercado de emisiones del que
se obtenga un precio del CO2 que refleje los
costes de reducción de éstas. Sin mercados de
emisiones y de electricidad que transmitan las
señales de precio adecuadas, no será posible
que se tomen las decisiones de inversión
óptimas.
Asegurar que todos los sectores
económicos internalizan los costes de
emisiones de CO2. Para evitar distorsiones en
los mercados, los políticos deben conseguir
que todos los sectores se comprometan en la
reducción de emisiones.
Promover activamente un acuerdo
internacional sobre cambio climático. Un
compromiso global forma parte del marco
•
imprescindible para el desarrollo de
inversiones en tecnologías reductoras de
emisiones de carbono.
Asegurar que las autoridades públicas
desempeñen un papel de liderazgo en
eficiencia energética, adoptando estándares
y diseñando incentivos que ayuden a los
consumidores a aplicar tecnologías eficientes.
Gran parte de las decisiones de inversión
necesarias para conseguir el objetivo de la
neutralidad en carbono en 2050 tienen que ser
tomadas por agentes individuales dispersos,
distintos de la Industria Eléctrica, cuya
participación relativa en ese esfuerzo inversor
se muestra en el gráfico siguiente. Por lo tanto,
para el logro de los objetivos de neutralidad
en carbono, es básico que las autoridades
sepan diseñar los incentivos que promuevan
las acciones adecuadas por parte de esos
individuos. Gráfico 1
Hacer posible el aprovechamiento de
todas las opciones tecnológicas
disponibles para la reducción de emisiones:
desarrollo a gran escala de energías
renovables, rápido despliegue de la tecnología
de captura y almacenamiento, nuevas centrales
Gráfico 1. Inversiones por sectores en el escenario Power Choices
4.070
182
3.451
946
3.088
128
175
799
720
2.306
1.195
230
1.568
755
852
775
950
215
188
142
236
154
1.434
145
387
1.216
469
700
77
148
112
2000-10
2010-20
Industrial
electricidad
Residencial
2020-30
Terciario
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297
377
234
245
2030-40
Transporte
Eléctrico
2040-50
Otros
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Política energética
Gráfico 2. Precio medio de la electricidad (€’0,5/MWh)
!
•
nucleares, redes “inteligentes” de transporte y
distribución, aplicaciones energético-eficientes
en el transporte y el consumo residencial,
redes de transporte que permitan la
integración de los mercados… En este sentido,
la investigación y el desarrollo tecnológico en
materia de energía debería ser prioritaria en
los presupuestos de los países y la distribución
de fondos debe ser transparente.
Permitir que los mercados eléctricos
proporcionen a los consumidores las
señales de precios adecuadas. El camino a
un sector eléctrico neutral en carbono implica
subidas de precios sustanciales, tanto en el
escenario base como en el escenario Power
Choices. En el siguiente gráfico se presentan las
variaciones previstas en el precio medio de la
electricidad para los consumidores finales. Las
subidas de precios son debidas a los mayores
costes de combustibles, a precios más altos de
los costes de emitir CO2 y a los mayores costes
de generación ocasionados por la implantación
de nuevas tecnologías. Es necesario que los
consumidores reciban las señales adecuadas
para que hagan los esfuerzos de eficiencia
energética que permitan reducir las emisiones
en la cuantía necesaria. Gráfico 2
•
•
Asegurar la aceptación pública de las
nuevas tecnologías, especialmente de las
redes de transporte, instalaciones eólicas
marinas, centrales nucleares y emplazamientos
para el almacenamiento de CO2. Los
procedimientos para la obtención de licencias
deben abreviarse.
Mitigar los desequilibrios que se deriven de
las diferencias territoriales en los costes de
despliegue de las nuevas tecnologías y en los
beneficios de su implantación.
La consecución de la neutralidad en carbono
en 2050 exige un mercado eléctrico en funcionamiento en Europa, un mercado de emisiones de
escala global y un aprovechamiento generalizado
de las electro-tecnologías para un consumo energético eficiente.
El estudio de Eurelectric Power Choices traza la
ruta para cumplir el objetivo de neutralidad en carbono, mostrando cuáles deben ser los desarrollos
tecnológicos a aplicar, cuáles deben ser las medidas políticas que deben ponerse en marcha y cuantificando los cambios en los sistemas energéticos
que tendrán que producirse.
Ignacio Martínez del Barrio
Miembro del Steering Comité de EURELECTRIC
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número 40, abril, 2010
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Demanda y operación
Demanda y operación del
sistema eléctrico
La demanda de energía eléctrica del mercado peninsular en
el primer trimestre del año creció un 4,6% respecto al mismo
período del año anterior, con un total de 68.103 GWh demandados. En el conjunto del año móvil, la demanda descendió en
un 1,9%, con un total de 254.438 GWh.
Corregida por el efecto de la laboralidad y de las temperaturas, el crecimiento estimado de la demanda en este período es
del 3% mientras que, en el año móvil, dicho crecimiento se
mantiene negativo en un 1,7%.
En el primer trimestre del año la demanda de
potencia máxima se cifró en 44.122 MW en barras
de central y tuvo lugar el día 11 de enero a las 20
horas; dicha demanda de potencia es inferior en un
1,7% al valor histórico de 44.876 MW registrado en
día 17 de diciembre de 2007 también a las 20 horas.
La mayor demanda diaria de energía eléctrica del
primer trimestre de 2010 alcanzó la cifra de 895,4
GWh y correspondió al día 12 de enero, siendo
algo inferior a la histórica de 901,1 GWh del día 18
de diciembre de 2007.
La producción bruta de los productores en
régimen ordinario descendió un 3,3% respecto al
primer trimestre de 2009, con un total de 48.093
GWh producidos. Las causa de este descenso es la
progresiva aportación del régimen especial a la
cobertura de la demanda. Por tecnologías, cabe
destacar el aumento del 82,8% de la producción
hidráulica como consecuencia de las fuertes precipitaciones registradas en los primeros meses del año. La producción
nuclear aumentó un 2,4% y la rea- Hasta el mes de
lizada con el resto de combustibles marzo, el crecimiento
fué inferior a la del año anterior, de la demanda fue
destacando el descenso del 62,5% del 4,6%
de la producción con carbón respecto al primer trimestre de 2009.
En el primer trimestre del año, el régimen especial aportó al sistema 24.756 GWh, con un crecimiento del 24% respecto al mismo período del año
anterior. Un 53,4% de la energía producida por
estos productores fue de origen eólico, producción
esta que ha tenido un crecimiento del 39,7% respecto a la correspondiente del pimer trimestre de
2009. Tabla 1
En cuanto al año movil se refiere, la producción del regimen oridinario fue de 189.225 GWh,
habiendo descendido un 10,8% , y las aportaciones
Tabla 1. Balance de energía eléctrica peninsular. 1er. trimestre de 2010
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número 40, abril, 2010
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Demanda y operación
Gráfico 1. Saldo físico de intercambios internacionales (GWh)
2.000
Importaciones
Exportaciones
Saldo Intercambios internacionales
1.500
1.000
500
0
-500
-1.000
-1.500
-2.000
E
A
J
O
E
2003
A
J
O
E
2004
A
J
O
E
2005
A
J
O
E
A
2006
J
O
E
A
J
O
E
2008
2007
A
J
O
E
2009
2010
Fuente: Red Eléctrica de España
Gráfico 2. Evolución de las reservas hidroeléctricas totales (GWh)
19.000
17.000
Máximo!
Mínimo!
15.000
Medio!
Capacidad máxima !
Reservas!
Máximo estadístico
13.000
11.000
9.000
7.000
5.000
Mínimo estadístico
3.000
D
E
F
M
A
M
J J
2006
A
S
O
N
D
E
F
M
A
M
J
J
A
S
O
N
D
E
F
M
A
2007
M
J J
2008
A
S
O
N
D
E
F
M
A
M
J J
2009
A
S
O
N
D
E
F
M
A
M
J J
2010
Fuente: Red Eléctrica de España!
del regimen especial se situaron en un montante de
84.325 GWh con un incremento del 22,1% y correspondiendo un 47,4% del mismo a la eólica. Por
tipos de combustible, y en cuanto se refiere al régimen ordinario, solamente la producción de las centrales hidraúlicas registró una variación positiva,
aumentando un 17,8%, y entre la caida generalizada del resto de las producciones destaca la del
38,3% de las centrales de carbón.
El saldo de los intercambios internacionales
resultó exportador en todos los meses del trimes-
tre, con un total de 1391 GWh netos exportados,
valor inferior en un 11,4% al saldo exportador del
período enero-marzo de 2009.
Las reservas de agua del conjunto de los embalses de aprovechamiento hidroeléctrico se situaron
al final del período al 78,9,0% de su capacidad
máxima, valor superior en 28 puntos porcentuales
a las reservas existentes a finales de diciembre de
2009, y superiores en un 52,8% a las reservas
medias históricas de este período.
(*) Comentarios de UNESA sobre la información numérica de Red Eléctrica de España, S.A.
electricidad
número 40, abril, 2010
9
A
S
O
N
D
Mercados
Mercado eléctrico de
generación
Durante el primer trimestre del 2010, la energía contratada
en el mercado de generación (excluyendo la demanda del consumo de bombeo) ha sido de 67.922 GWh, un 4,44% mayor que
en el mismo periodo del año anterior.
De este total, el 65,6% corresponde al mercado
libre (comercializadores en el mercado libre, consumidores directos en el mercado libre y exportaciones de comercializadoras en el mercado libre) y
el 34,4% restante al suministro realizado por los
comercializadores de último recurso. Si comparamos estos porcentajes con los correspondientes al
primer trimestre de 2009 se observa un incremento
importante del porcentaje de energía comercializada en el mercado libre. En concreto, en el primer
trimestre de 2009, solo un 47,5%, de la energía se
comercializó en el mercado libre. Gráfico 1
El precio final medio de la demanda nacional,
compuesto por el mercado libre y el mercado regulado, ha alcanzado durante el año 2009 los 35,48
€/MWh, un 27,8% inferior al del primer trimestre de
2009.
El precio de la energía destinada a las comercializadores de último recurso, se ha situado en el
primer trimestre de 2010 37,38 €/MWh, un 22,7%
inferior al registrado en el mismo periodo del año
anterior.
El precio de la energía adquirida por comercializadores en el mercado libre, consumidores directos en el mercado libre y exportaciones de comercializadoras en el mercado libre se sitúa en 34,19
€/MWh, un 30,9% inferior al del primer trimestre
de 2009 y un 8,5% inferior al precio de las compras
realizadas por los comercializadores de último
recurso.
En el gráfico 2 se observa la comparación de
los precios diarios finales de la demanda nacional
durante el primer trimestre de 2009 y 2010. Como
puede verse, a excepción de tres días, los precios
en 2010 han sido inferiores a los del año anterior.
electricidad
número 40, abril, 2010
Del precio final medio del mercado, durante
el primer trimestre de 2010, 35,48 €/MWh, el mercado diario e intradiario ha sido de 27,34 €/MWh,
lo que representa el 77,1% del precio final. Por su
parte, los pagos por capacidad han tenido una
repercusión de 2,93 €/MWh, lo que supone un
8,3% y el resto de componentes, que engloban las
restricciones técnicas, los servicios complementarios y la gestión de desvíos incluyen asciende a
5,21 €/MWh, un 14,7%.
Si comparamos estos valores con los habidos
en el primer trimestre de 2009, podemos observar
que el peso del mercado diario e intradiario en
2009, fue significativamente mayor, un 90,7%,
representando los pagos por capacidad un 2,8% y
el resto de costes el 6,5% restante. Los principales
motivos que justifican estas variaciones son el
hecho de que en 2010 toda la demanda paga
pagos por capacidad, mientras que hasta julio de
2009, solo la demanda en mercado pagaba por
este concepto, y en segundo lugar la caída de los
precios en el mercado diario.
Respecto a las energías utilizadas en los servicios de ajuste del sistema, y con datos referidos al
primer trimestre del año, se observa un incremento del 58,4% respecto a igual periodo del año anterior. Mientras que en enero-febrero de 2009 se utilizaron 5.593 GWh en los dos primeros meses de
2010 se han utilizado 8.858 GWh.
De este total, las restricciones técnicas programadas han supuesto un 44,1% del total de la energía utilizada en estos servicios de ajuste, seguida
por la energía utilizada en la gestión de desvíos
con un 18,3% del total.
Si analizamos las variaciones entre ambos
periodos, podemos observar como el mayor incremento, en términos porcentuales, se produce en
las restricciones en tiempo real, con una variación
del 178,7%. Tras las restricciones en tiempo real, la
energía utilizada en gestión de desvíos, con un
83,4% ha sido la que mas incremento ha tenido.
No obstante, si medimos la variación en términos
absolutos, la energía utilizada en las restricciones
técnicas programadas ha sido la que mas ha variado, con un incremento de 1.456 GWh.
Este incremento de la energía programada por
10
Mercados
restricciones se debe, en gran medida, a la necesidad por parte del operador del sistema de programar cada vez mayor cantidad de reserva rodante
adicional a fin de garantizar la cobertura de la
demanda, ante posibles desvíos sobrevenidos en la
generación “no gestionable”.
Gráfico 1. Demanda en el mercado de generación (GWh)
Gráfico 2. Precios finales ( €/MWh)
60,00
48,35
49,11
49,51
70.000
23.376
60.000
40,00
34.127
50.000
37,38
35,48
34,19
40.000
30.000
46.208
20,00
32.256
20.000
10.000
0
0,00
1er. T 2009
1er T 2009
1er. T 2010
Suministro libre
Suministro a tarifa
Suministro a tarifa
1er T 2010
Total mercado
Suministro libre
Fuente: Red Eléctrica de España
Fuente: Red Eléctrica de España
Gráfico 3. Evolución de los precios diarios finales de la demanda nacional ( €/MWh)
80,00
2009
70,00
60,00
50,00
40,00
30,00
20,00
10,00
0,00
Fuente: CNE
Enero
Febrero
Gráfico 4. Mercados de generación. Energía gestionada (GWh)
Marzo
Gráfico 5. Componentes del precio final ( €/MWh)
4.500
1er T 2009
4.000
RR.TT.
9,8%
1er T 2010
3.500
Procesos OS
4,8%
3.000
2.500
2.000
1.500
1.000
500
Mercado diario
77,0%
0
Restricciones
Técnicas
Regulación
secundaria
Regulación terciaria
Gestión Desvíos
Pagos por
capacidad
8,2%
Restric en Tiempo
Real
Fuente: Red Eléctrica de España
Fuente: Red Eléctrica de España
(*) Comentarios de UNESA sobre la información numérica de Red Eléctrica de España, S.A.
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número 40, abril, 2010
11
2010
Medio Ambiente
Vehículo Eléctrico y
Transporte Sostenible
El automóvil se ha convertido en un signo de avance de la
sociedad, siendo uno de los inventos que más ha cambiado los
hábitos diarios y para algunos la libertad personal. Su desarrollo en las últimas décadas ha sido enorme y su peso en la industria, el empleo y la balanza comercial de la economía española
es muy significativo.
Sin embargo una excesiva motorización tiene efectos negativos, tanto desde el punto de vista medioambiental como de
dependencia energética del petróleo. En este sentido, las previsiones de calentamiento global y cambio climático, junto con las
perspectivas de agotamiento y encarecimiento progresivo del
petróleo, hacen necesaria y urgente la transformación de los
patrones de movilidad y el desarrollo de tecnologías que permitan alcanzar un escenario de transporte sostenible en el 2020.
El sector eléctrico está apoyando el desarrollo de un automóvil sostenible, al igual que lo ha hecho con otros medios de
transporte como el ferrocarril, el metro, y el tranvía.
El transporte en términos
energéticos
En la Unión Europea de los 27, el sector del
transporte supone un consumo de energía final de
377 millones(1) de toneladas equivalentes de petróleo (Mtep), lo que representa un 33% del total de
la energía final consumida. En España, con un consumo de 42 Mtep, este mismo porcentaje alcanza la
elevada cifra de un 43%, con el efecto añadido de
una dependencia exclusiva del petróleo, el cual
procede de unos pocos países que presentan una
enorme inestabilidad geopolítica. Gráfico 1
Pero después de muchos años la pregunta
clave es: ¿se puede concebir un transporte sin
petróleo?, sobre todo si consideramos que el 92%
de la energía necesaria para este sector depende
del mismo. El transporte supone prácticamente el
50% de la demanda de petróleo mundial, correspondiendo de ese porcentaje 40 puntos al transporte terrestre, 6 al aéreo y 4 al marítimo. El automóvil, en concreto, supone casi el 30% de la
demanda total de petróleo. Gráfico 2
En el mundo circulan 900 millones de vehículos, de los cuales aproximadamente 30 millones lo
hacen por España; casi tres cuartas partes corresponden a turismos.
La industria del automóvil está viviendo
momentos de transformación: la caída de ventas
derivada de la actual crisis financiera está sirviendo
de catalizador para transformar la fabricación de
los vehículos de combustión (en adelante ICE) tal
y como la concebíamos.
Los diferentes gobiernos, como estímulo positivo, están promoviendo la subvención directa a la
venta de vehículos menos contaminantes y por otro
lado, están obligando a los fabricantes a producir
vehículos con menores emisiones de CO2 por kilómetro recorrido. El Reglamento CE443/2009 obliga
a la reducción de emisiones de CO2, desde un promedio actual de 160g de CO2/Km hasta un objetivo de 95g CO2/Km en el 2020(2). Gráfico 3
Ahora más que nunca, se están teniendo en
cuenta los conceptos de respeto al medio ambiente y de eficiencia energética por kilómetro recorrido. Así, la electrificación del transporte aparece
como respuesta ante la necesidad de mayor eficiencia energética y de menores emisiones. Es
importante identificar cómo la electrificación del
transporte puede contribuir a alcanzar los objetivos
de eficiencia energética fijados para 2020.
Las perspectivas para la próxima década son de
una evolución hacia vehículos de menor coste y
tamaño, respetuosos con el medio ambiente y fácilmente manejables en su uso urbano. Este futuro
patrón de movilidad sostenible compensará los
efectos negativos de contaminación y congestión
en las ciudades.
1. Datos comparables a UE 27 procedentes de informe EUROSTATS para el año 2007 provisionales. La metodología EUROSTATS no considera el consumo para usos
no energéticos.
2. Con el Vehículo Eléctrico ( que no emite CO2) y el actual mix energético europeo ya se logran niveles de emisiones por debajo de los objetivos del 2020. Además
se tendría que añadir la contribución a los objetivos del incremento de energías renovables previstas para ese año.
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12
Medio Ambiente
Gráfico
1. Consumo
de energía
sectores
Consumo
de energía
finalfinal
porpor
sectores
Gráfico 2.Millones
Millones dede
vehículos
vehículos
¿Un nuevo electrodoméstico móvil?
El vehiculo eléctrico es un nuevo electrodoméstico que necesita energía móvil. El cliente se
mueve por la red eléctrica, con capacidad de
demandar una recarga durante su itinerario. Es un
concepto de uso similar al “roaming” de las telecomunicaciones.
Los primeros vehículos eléctricos (en adelante
EV) fueron concebidos en el año 1832, por un afamado empresario escocés llamado Robert Anderson. Francia y Gran Bretaña fueron las primeras
naciones en iniciar su desarrollo. Como dato curioso, se puede decir que en 1897 los taxis de Nueva
York, que por entonces eran totalmente eléctricos,
mostraban evidentes ventajas frente al motor de
gasolina: los periodistas de aquel momento afirma-
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Gráfico 3. Gramos de CO2 por km recorrido
ban que “no vibran, no desprenden olores ni ruidos y tampoco necesitan del cambio de marchas”.
Aquellas razones de peso, hoy siguen teniendo
plena vigencia.
Sin embargo y a pesar de lo anterior, los vehículos de combustión se impusieron a los eléctricos.
Es una larga historia que se puede abreviar si nos
percatamos de que en el contexto de la época no
se hablaba de dependencia energética, ni de crisis
del petróleo ni de seguridad de suministro. La preocupación por nuestro medio ambiente y la Sostenibilidad mucho más reciente.
El vehículo eléctrico aúna tres elementos esenciales para el transporte de personas: es sostenible
para nuestro planeta, es, después del transporte
público, el medio de desplazar personas y mercancías más eficiente energéticamente y que brinda
13
Medio Ambiente
mayor bienestar personal, dado que lo seguimos
prefiriendo al transporte colectivo. Gráfico 4
Los fabricantes de automóviles, conscientes de
ello, comienzan a dar respuesta tanto a la demanda destinada a entornos urbanos como a la de largo
recorrido. Para el uso urbano, veremos que aparece el vehículo eléctrico puro (en adelante BEV)(3),
mientras que para necesidades superiores de autonomía, aparece el vehículo híbrido “enchufable”
(en adelante PHEV), que con una electrificación
parcial puede conseguir autonomías superiores
incluso, al vehículo convencional (ICE). Ambas
versiones están incluidas en los planes de fabricación de las principales marcas de automoción en el
periodo 2010-2012.
El sector del transporte viene al sector eléctrico
con un fenómeno de convergencia: tenemos que
lograr su implementación, apoyar su desarrollo y
lograr que no se realice en detrimento de la seguridad de suministro eléctrico, como marca nuestra
obligación legal. Es importante por tanto, conocer
cómo funciona este nuevo electrodoméstico en la
actualidad y sobre todo, en la próxima década.
¿Cómo funciona un vehículo
eléctrico?
Desde el punto de vista energético, el vehículo
eléctrico es un nuevo elemento que demanda energía eléctrica para su almacenamiento y posterior
utilización como elemento auxiliar o principal de
propulsión. Un motor eléctrico transforma energía
eléctrica en energía mecánica. Los vehículos eléctricos híbridos lo pueden hacer en serie, paralelo o
mixto, lo que nos lleva a hablar de, al menos tres
grados, de menor a mayor electrificación del vehiculo eléctrico: Gráfico 5.
En función de la modalidad de transporte
requerida, el usuario optará por un tipo híbrido o
eléctrico puro, al igual que en el pasado se ha definido un perfil de conductor para diesel o gasolina.
Así, por término medio, los conductores de vehí-
Gráfico 4
culos diesel tienen un mayor consumo de kilómetros frente a los de gasolina (14.500 Km/año para
diesel vs 10.500 Km/año gasolina, nos da un promedio de 12.500 Km/año)(4).
En nuestro análisis energético es importante
identificar las características técnicas actuales y
futuras del vehiculo eléctrico, dado que los comportamientos energéticos ligados a nuestra red van
a depender de la evolución tecnológica de vehículos y baterías que tenga lugar durante la próxima
década.
Los cuatro parámetros que veremos a continuación, muestran nuestras estimaciones de dicha evolución para el momento actual, el 2015 y el 2020, a
partir de diferentes informes de prospectiva tecnológica del sector de automoción y de nuestro análisis interno: por el lado del vehículo está el consumo promedio de energía, medido en kWh por cada
100 Km, el cual, en función de la batería, resultará
en una autonomía promedio obtenida a partir de
una sola recarga. A su vez, por el lado de la batería
tenemos dos conceptos esenciales: la densidad
energética, medida en Wh por Kg. de batería y la
capacidad energética, medida en kWh. Se espera
casi duplicar los valores de partida, por la evolución
basada en baterías de ión litio. Gráfico 6
3. Es preciso destacar que el 80% de la población realiza desplazamientos diarios inferiores a 50 Km.
4. Fuente INE: Encuesta de hogares y medioambiente.
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Medio Ambiente
De esta evolución, estimamos que el vehículo
eléctrico podrá competir parcialmente al inicio con
los actuales vehículos de combustión y completamente en unos años.
Gráfico 5. Grado de Electrificación del vehículo
Batería
Vehículo
Gráfico 6
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Medio Ambiente
El reto de la “descarbonización”
planteado por la Unión Europea
En septiembre de 2009, el presidente de la
Comisión Europea, José Manuel Durão Barroso,
declaraba como prioridad para los próximos cinco
años la “descarbonización” del transporte mediante
el desarrollo de vehículos limpios basados en la
electricidad. Esto se ha traducido en el endurecimiento de las normas junto a incentivos desde la
UE(5) hacia el sector del transporte.
La intervención política pretende lograr la “descarbonización” del transporte (reducción de emisiones de CO2 por Km recorrido) y su actuación se
centra en 4 líneas:
A) Fabricación de vehículos limpios: desde la UE
se envía un mensaje a los fabricantes sobre la
necesidad de tecnologías bajas en emisiones.
B) Fiscalidad medioambiental: asociar los
impuestos del automóvil a criterios
medioambientales, rediseñando una
tributación progresiva a las emisiones.
C) Concienciación ciudadana: promover el uso
del transporte público, desplazamientos en
bicicleta o a pie, técnicas de conducción
eficiente y compra de vehículos de menor
cilindrada y menos contaminantes.
D) Planificación Urbanística: Desarrollo de carriles
bici, bus y zonas de recarga para vehículo
eléctrico.
Para que lleguemos a entender el enorme cambio
que todas estas medidas implican para las características de consumo y eficiencia del vehículo, podemos
hacer una comparativa que nos aclare este concepto.
Como hemos visto, el promedio de emisiones
de los vehículos actualmente es de 160 gramos de
CO2 por kilómetro. ¿Pero qué características tendrán que tener los vehículos de combustión en el
año 2020 para cumplir el reglamento CE443/2009
de emisiones? De modo simplificado, para cumplir con el objetivo de 95 gramos de CO2 por
kilómetro, el consumo promedio tendría que ser
de 3,5 litros de gasolina a los 100 Km, cifra inalcanzable manteniendo intactas las prestaciones
actuales si observamos la situación de partida.
Grafico 7
El sector eléctrico contribuye a
solucionar el reto del sector
transporte
La electricidad presenta como ventaja frente al
combustible convencional, el petróleo, dos argumentos incontestables: mayor eficiencia energética
y menores emisiones. Gráfico 8
Esto lo evidencia un análisis comparativo en
términos de eficiencia y emisiones, del combustible
empleado en un vehículo “desde pozo hasta las
ruedas”. Podemos ver una síntesis del caso Español
con datos del año 2007(6): Gráfico 9
Eficiencia Energética: si realizamos el producto
de los factores de eficiencia de planta a tanque y
de tanque a ruedas, tenemos como resultado que
la gasolina tiene una eficiencia del 17% = 83% x
20% frente a un rango de eficiencia del 30%-68%
que presenta el kilovatio, en función de la tecnología empleada para su producción. En cualquier
caso, la eficiencia del kilovatio es siempre superior
a la de la gasolina.
Con este argumento podemos afirmar que el
mix empleado en la producción de un kilovatio
presenta una mayor eficiencia de tanque a ruedas
frente a la combustión.
5. Véase en anexo al final del artículo la referencia a legislación europea aparecida al respecto.
6. IEC: Vehículo de combustión interna: Consumo 5,9 l/100 Km gasolina y 7 l/100 Km diesel
PHEV: Vehículo Híbrido “enchufable”: consumo 3,0 l/100 Km y 8 kWh/100 Km
BEV Vehículo Eléctrico 13 kWh/100 Km (Fuente AIE)
Central de Carbón: Eficiencia media de 35% y emisiones 800 – 1.000 g/kWh (941 s/AIE España 2007)
Central CCGT: Eficiencia media de 50% y emisiones 350– 450 g/kWh (350 s/AIE España 2007)
Renovable/Nuclear: Eficiencia mínima de 80% y emisiones equivalentes a 5-20 g/kWh.
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Medio Ambiente
Gráfico 7. Equivalencia emisiones y consumo a los 100 km
Gráfico 8
Gráfico 9
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Medio Ambiente
Es preciso tener en cuenta que cualquier tecnología de generación eléctrica es más eficiente(7)
que los combustibles fósiles en un análisis “de
pozo a ruedas”. Gráfico 10
Por el lado de las emisiones de CO2, es preciso remarcar que las emisiones del automóvil han
aumentado un 80% entre el período 1990 y 2006,
muy por encima del 15% de crecimiento establecido para 2010 en el protocolo de Kyoto para España. Además, la contaminación urbana que genera
es otro reto importante. Un vehículo nuevo contamina 30 veces menos que uno antiguo, pero resulta insuficiente. Con la entrada del diesel, las emisiones de partículas han aumentado, traduciéndose en un empeoramiento de la calidad del aire en
zonas urbanas.
Emisiones de CO2: un vehículo movido por
energía eléctrica tendría unas emisiones promedio
de 390 g/kWh, que equivalen a 51 g/Km , casi un
68% inferior al valor actual promedio de la UE, (160
g/Km) y un 46% por debajo del objetivo de la UE en
el objetivo futuro a 2020 (95 g/Km). Además, el cambio de mix energético en España previsto para 2020,
resultará en un promedio sectorial de menos de 200
g/kWh, equivalentes a menos de 40 gramos/Km, un
58% por debajo del objetivo de la UE en 2020.
Del análisis de emisiones de CO2 por tecnología(8) tenemos siempre menores emisiones, medidas
en g/km, para cualquier tecnología eléctrica empleada: Gráfico 11
Existe un consenso generalizado que apunta a
las energías renovables como fuente principal de
recarga del vehículo eléctrico, a partir de la electricidad producida por parques eólicos durante las
horas valle nocturnas. Esto supone una indudable
ventaja para el sistema eléctrico, al poder almacenar en la batería del vehículo eléctrico la energía
sobrante en periodo valle.
Se puede hacer la analogía entre el vehículo
eléctrico y las centrales de bombeo, como “almacenes” de la energía excedente y de bajo coste
cuyo consumo se efectúa en otros momentos distintos a los de su producción, con lo que el vehículo eléctrico también contribuye a aplanar la
curva de demanda eléctrica. Es incuestionable que
la energía aprovechada de esta forma aporta una
eficiencia adicional, sobre todo en el caso de tener
que verter energía en el valle nocturno por falta de
un mercado en el que poder emplearla.
En lo que respecta al combustible “kilovatio”,
se pone de manifiesto la magnifica posición del
sector eléctrico para lograr mejorar la eficiencia
energética y las emisiones del sector del transporte. Adicionalmente, la electricidad, frente a otras
alternativas como el bio-diesel o el hidrógeno parte
con una ventaja y es que la mayoría de la infraestructura (instalaciones de generación, redes de
transporte y distribución) necesaria para recargar el
vehículo eléctrico ya se encuentra disponible, frente a la que sería necesaria desarrollar para las otras
alternativas.
El sector eléctrico y el sector del
transporte se complementan
¿En qué fase nos encontramos?
Algunos países, y de manera destacada España,
ya han incorporando a su mix de generación,
potencia energética de naturaleza renovable junto
con tecnologías más eficientes de gas, como las
centrales de ciclo combinado, traduciéndose en
una mayor eficiencia energética promedio del sistema: Gráfico 12
Nos encontramos en una fase inicial de desarrollo tecnológico, es momento de trabajar en la
estandarización de los elementos de recarga, los
enchufes, protocolos de comunicación entre el
vehículo y las redes eléctricas. Esto requiere de
inversiones millonarias para este I+D, en muchos
casos impulsado por la Administración y las insti-
7. El vehiculo de combustión obtendría una eficiencia promedio de pozo a ruedas del 17%, como hemos visto. El resultante de aplicar las diferentes eficiencias
tecnológicas: Central de Carbón 35% x 85%=27%, Central de Ciclo Combinado 50% x 85%=43%, Nuclear o Renovable 80% x 85%=63%.
8. Para convertir kWh a Km utilizaremos el rendimiento de 17,5kWh por cada 100 Km visto anteriormente en las características de los motores eléctricos y evolución
prevista.
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Eficiencia Energética
Gráfico 10
Gráfico 11
Emisiones
164
Gráfico 12
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Medio Ambiente
tuciones, ambas implicadas en facilitar que el trabajo de la industria sea fructífero. Gráfico 13
Un excesivo ruido mediático hace que se atraigan unas expectativas de negocio desorbitadas,
cuando la realidad es distinta: el vehiculo eléctrico
es una cuestión abierta hacia la Sostenibilidad del
transporte y tenemos que lograr que no sea excesivamente caro para el sistema energético, desde el
punto de vista de costes incrementales.
Poniendo números a las
expectativas
En los próximos cinco años se espera que uno
de cada diez vehículos vendidos sea eléctrico (en
sus dos modalidades: BEV y PHEV). Con este
esfuerzo comercial se logrará que en el año 2020
circulen algo más de 2,1 millones de vehículos
enchufados a la red eléctrica, lo que supondría un
10%(9) del parque automovilístico de turismos
actual. Gráfico 14
Es de esperar que inicialmente tengan un
mayor éxito y aceptación los vehículos eléctricos
híbridos y “enchufables”, para dar paso más adelante al vehículo eléctrico puro una vez resueltos
los límites de autonomía derivados de la batería.
Gráfico 13
Este 10% tiene como consecuencia un enorme
esfuerzo comercial, que se traduce en unas ratios
de venta sobre el total anual del orden de 1 de
cada 10 sobre turismos vendidos en el año 2015 e
incluso de un 1 de cada 3 sobre los vendidos en
el año 2020: Gráfico 15
Por el lado de la demanda de energía, consideramos un kilometraje promedio de uso de 12.500
Km en términos de energía desde 2.400 kWh hasta
1.800 kWh en el 2020 si confiamos en las mejoras
revistas (véase gráfica previa de 20kWh/100km a
17,5kWh/100km de consumo promedio). En términos de energía esto puede representar un 1,7% de
la demanda en 2020 sobre un caso de demanda eficiente y acorde a los objetivos de eficiencia energética al 2020. Grafico 16
Desde el punto de vista de negocio incremental,
no supone mucho tamaño, pero como hemos dicho
la razón y origen de nacimiento de la electrificación
del transporte es una cuestión de Sostenibilidad.
En momentos donde el gobierno apuesta decididamente por el desarrollo del vehículo eléctrico,
tanto a nivel nacional como en las diferentes cumbres de la Presidencia Española en la UE, también
nos encontramos con incertidumbres en los agentes que van a participar, modificaciones en la Ley
Gráfico 14. Mercado acumulado España EV (BEV+PHEV)
Mercado acumulado España EV (BEV+PHEV)
Agresivo
Media
Conservadora
3,5
3,0
2,5
2,2
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
1,7
1,3
0,3 0,4
0,0 0,0 0,0 0,1 0,1
0,6
0,9
09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
9. Diferentes estudios corroboran estos escenarios en sus diferentes versiones. Hemos respetado las cifras publicadas en el Plan de Impulso al VE publicados en el
mes de abril de 2010 y proyectado al 2020.
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20
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% Ventas
% Ventas
Gráfico 15
0
0
0
0
EnergíaEnergía
Gráfico 16
0,0
0,0
del sector eléctrico, aparición de la nueva figura del
gestor de recarga energética, cambios en la Ley de
la propiedad horizontal, subvenciones directas y el
anuncio de tarifas súper valle. Gráfico 17
Gráfico 17
Volumen de inversiones en
instalaciones del cliente final
Desde el punto de vista de inversiones, para las
hipótesis anteriormente descritas, tenemos el
siguiente volumen estimado para puntos de recarga(10), con independencia de quien lo pague, si
usuario final o empresas intermedias: Gráfico 18
Supone un enorme esfuerzo para todos los
agentes, con una inversión acumulada que puede
alcanzar los 1.588 millones de euros. Para algunos
agentes como las constructoras, el VE se ve como
la oportunidad de ganar un margen atractivo en la
construcción y el despliegue de esta infraestructura. La figura del gestor de recarga energética
pudiera asumir las inversiones en centros comerciales, pero es dudoso que vaya a acometer inversiones más allá de sus metros cuadrados de
influencia.
10. Hipótesis de precio por punto de recarga: domicilio 400€, Sede Social 500€,
Centros Públicos 2.000€, Vía Pública 5.000 €.
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21
Medio Ambiente
Gráfico 18
Volumen de inversiones en
instalaciones de distribución
Pero para el sector eléctrico, el vehículo eléctrico se concibe como una pieza esencial para la
Sostenibilidad y eficiencia energética nacional.
Entendemos que debe ser abordado coordinadamente por la Administración y el sector eléctrico
bajo criterios más amplios que los de oportunidad.
El sector eléctrico está interesado en la entrada
de este nuevo fenómeno, y hemos visto razones
complementarias con el sector de automoción,
pero desde un punto de vista específicamente de
redes se pretende hacer un despliegue con criterio
de negocio regulado, como es el de la distribución
eléctrica y emplear el menor volumen de inversiones posible, para no encarecer innecesariamente la
tarifa. Estudiaremos diferentes casos de gestión del
valle nocturno y de la concurrencia de vehículos en
las redes de distribución, con vistas a minimizar el
volumen de inversiones necesarias. Gráfico 19
De un estudio en función de las necesidades
incrementales de potencia podemos concluir que
las inversiones necesarias en la red de distribución
podrían llegar a ser cuantiosas si no se realizan en
valle nocturno y si no se gestiona la simultaneidad
de vehículos dependientes de un mismo centro de
transformación(11): Gráfico 20
Para modular esto, el regulador puede optar
por dar una señal de precio al valle y a la punta, o
bien por medidas encaminadas a la limitación de
potencias, basadas en las posibilidades que dan los
nuevos contadores inteligentes.
Es importante conocer el enorme impacto de
no hacer llenado en valles, podemos llevar las
inversiones necesarias a un múltiplo superior a 5 si
no se hace adecuadamente.
Hasta el momento sólo hemos visto reflejada
una señal de precio en el anuncio de “tarifa súper
valle”, pero a nuestro entender esto es insuficiente,
puesto que el diferencial de precios punta valle
Gráfico 19
11. Cálculo de sobrecarga en baja tensión en base a horas fuera de valle sobre la potencia total de recarga existente. Coeficiente de simultaneidad empleados 20% y
40% para bajo y alto. Se considera existe gestión de la demanda a partir de un 50% de llenado en valle nocturno.
12. Podemos estimar para un consumo anual de 12.500 km una factura en gasolina de 950 € vs 330 en eléctrico, existe tal diferencia que al mes es inelástico el
comportamiento ante variaciones de hasta el 50%.
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22
Medio Ambiente
Gráfico 20. Inversiones acumuladas en DSO
Gráfico 21
actual, no motivará al consumidor a desplazar su
consumo al valle nocturno. Hoy en día, el diferencial gasolina vs. kilovatio de por sí ya es tan abismal (al menos 3 veces(12) superior en la factura promedio que resultaría) que no tendría señal de precio para pasar su consumo de la punta al valle, por
muy bajo que fuera ese precio.
Por otro lado, para hacer una adecuada gestión
del coeficiente de simultaneidad, es preciso que las
redes pasen a ser inteligentes a la hora de incorporar el vehículo a la recarga. Como podemos
apreciar, el vehículo en su componente energética
tiene que ser gestionado por las empresas eléctricas, quienes han de convivir con gestores de recarga que ayuden a impulsar la recarga privada, (pero
siempre sometidos a las prioridades de seguridad
de abastecimiento energético) y a lograr que el
impacto en las redes tanto a nivel técnico como
económico, sea el menor posible.
En cuanto a la contribución del vehículo eléctrico respecto a una reducción de la intensidad
energética del transporte, hemos de decir que la
oportunidad es muy importante, aun cuando al
2020 sea una meta difícil. Si todo el parque de turismos fuese electrificado, el aporte del vehiculo eléc-
trico a la eficiencia energética del transporte sería
de un ahorro de 7,5 millones de toneladas equivalentes de petróleo, una cantidad muy importante
para los objetivos de mejora de eficiencia energética establecidos en la Ley de la economía sostenible
y en las recomendaciones de la Directiva
2006/32/CE.
Podemos ver la evolución de esta afirmación
en el gráfico 21.
El impulso del vehículo eléctrico supone que
nuestro sector eléctrico tiene la oportunidad de
participar en un fenómeno histórico y determinante en la Sostenibilidad del planeta.
Como conclusión nuestro sector, en las circunstancias actuales, constituye un aporte esencial
para lograr el cumplimiento de los objetivos europeos en el sector del transporte: la mayor eficiencia energética de los vehículos eléctricos, su consumo de electricidad con una creciente componente de recursos autóctonos y de bajas emisiones y la
posibilidad de gestionar su demanda para optimizar el uso de la infraestructura eléctrica, constitu1
yen herramientas para el cumplimiento de los objetivos energéticos europeos.
1
electricidad
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23
Medio Ambiente
Endesa
Endesa ha fijado la política de desarrollo del
modelo de transporte sostenible basada en el vehículo eléctrico como una de las vías principales para
su lucha contra el cambio climático, pilar fundamental de su Plan Estratégico de Sostenibilidad
2008-2012.
Podemos agrupar nuestra actividad en 3 frentes, participando en diferentes grupos de trabajo,
en protocolos de estandarización y en los proyectos de demostración. Al mismo tiempo, Endesa
mantiene una línea de alianzas abierta a socios de
primer nivel de cara a su impulso y liderazgo en
el desarrollo de la electrificación del transporte en
España.
Anexo: Regulación europea
• Reglamento (CE) no 443/2009 del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por el
que se establecen normas de comportamiento en materia de emisiones de los turismos nuevos como
parte del enfoque integrado de la Comunidad para reducir las emisiones de CO2 de los vehículos
ligeros.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0001:0015:ES:PDF
• Directiva 2009/28/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, relativa al
fomento del uso de energía procedente de fuentes renovables y por la que se modifican y se derogan
las Directivas 2001/77/CE y 2003/30/CE.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0016:0062:ES:PDF
• Directiva 2009/29/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por la que se
modifica la Directiva 2003/87/CE para perfeccionar y ampliar el régimen comunitario de comercio de
derechos de emisión de gases de efecto invernadero.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0063:0087:ES:PDF
• Directiva 2009/30/CE del Parlamento Europeo y del Consejo, de 23 de abril de 2009, por la que se
modifica la Directiva 98/70/CE en relación con las especificaciones de la gasolina, el diésel y el
gasóleo, se introduce un mecanismo para controlar y reducir las emisiones de gases de efecto
invernadero, se modifica la Directiva 1999/32/CE del Consejo en relación con las especificaciones del
combustible utilizado por los buques de navegación interior y se deroga la Directiva 93/12/CEE.
http://eur-lex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2009:140:0088:0113:ES:PDF
Rafael Sánchez Durán
Subdirector de Desarrollo de Estrategia para España y Portugal de ENDESA.
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24
Eficiencia energética
El Proyecto MOVELE:
Un proyecto piloto del
IDAE para la promoción de
la movilidad eléctrica en
los entornos urbanos y
periurbanos
El sector del transporte supone más del 40% del consumo de
energía final en España, siendo desde la década de los años 90
el mayor consumidor con especial relevancia en el caso del
transporte por carretera. Su absoluta dependencia de los combustibles fósiles derivados del petróleo conlleva un efecto muy
importante en la enorme dependencia energética externa de
nuestro país y en consecuencia una posición de vulnerabilidad
de nuestra economía, mayor frente a subidas de los precios
internaciones del crudo, que otros países de nuestro entorno.
Además el 25% de las emisiones de gases de
efecto invernadero son generadas por el transporte,
siendo del 90% las debidas al transporte por carreteras. Dentro de los diferentes elementos que conforman el consumo de energía en el transporte, la
movilidad en los entornos urbanos e interurbanos
es el factor que ha tenido mayor crecimiento en los
últimos años, de modo que gran parte del consumo
de energía del sector transporte se produce en las
ciudades provocando diferentes efectos negativos,
como contaminación atmosférica, ruidos, costes de
congestión, etc.
Dentro de las diferentes alternativas que se
plantean en la mejora de la eficiencia energética en
el transporte, se distinguen aquellas relativas a la
introducción de nuevos vehículos en el parque que
permitan, por una parte reducir los consumos energéticos y por otra, sustituir combustibles para reducir la dependencia y los impactos medioambientales. Figura 1
En este sentido, los diferentes planes de ayudas
públicas incluidos en la Estrategia de Ahorro y Eficiencia Energética 2008-2012, han venido apoyando la introducción de nuevos vehículos más eficientes (eléctricos e híbridos) o que utilizan combustibles alternativos (Gas Natural, Autogas-GLP e
Hidrógeno). Como puede verse en el gráfico
siguiente, las tecnologías de movilidad eléctrica
Figura 1. Comparativa de emisiones en función de tecnologías. Fuente: RENAULT
VEHÍCULOS
ELÉCTRICOS
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número 40, abril, 2010
25
Eficiencia energética
suponen un impacto positivo en la reducción de
emisiones de CO2, y por tanto en la eficiencia
energética, más aún cuando los escenarios de
generación eléctrica se apoyan en fuentes de bajas
emisiones (nuclear y energías renovables). Para llegar a estas afirmaciones es fundamental valorar el
resultado en el ciclo completo (WTW – Well to
Wheel), distinguiendo entre la generación del combustible (WTT - Well to Tank) y el uso en el propio vehículo (TTW - Tank to Wheel) para todas las
alternativas.
En el caso razonable, de utilizar un conjunto de
tecnologías de generación eléctrica similar al mix
europeo, las emisiones de CO2 para un vehículo
eléctrico de prestaciones medias (58 g/km) supondría una reducción del 70% de las emisiones de un
vehículo medio de gasolina.
Para conseguir que la movilidad eléctrica, además de mejorar la eficiencia energética del transporte en su conjunto, pueda permitir mejorar la
eficiencia del sistema eléctrico mediante la incorporación de mayor cantidad de fuentes de energía
renovable y reducir las diferencias puntas/valle en
la curva de demanda es básico llevar a cabo una
gestión inteligente de la carga de los vehículos
eléctricos. Otras ventajas adicionales de la movilidad eléctrica, como se ha indicado previamente es
la reducción de la dependencia energética de los
productos derivados del petróleo e igualmente la
reducción de los contaminantes derivados del
transporte en los ámbitos urbanos.
La tecnología de movilidad eléctrica es una tecnología conocida desde hace tiempo, pero cuenta
con un conjunto de obstáculos que le impiden ser
competitivas con las tecnologías convencionales
soportadas en motores de combustión interna y
combustibles derivados del petróleo. La principal
dificultad de estas tecnologías se centra en la capacidad de acumulación de energía en los vehículos
que garanticen una autonomía acorde con las
demandas de movilidad actual.
Las tecnologías de acumulación de energía
(básicamente baterías) existentes en la actualidad
disponen de una capacidad técnica de acumulación limitada, lo que implica que garantizar ciertas
autonomías exige un volumen y peso en el vehí-
electricidad
número 40, abril, 2010
Figura 2. Capacidad de acumulación de energía
en función de las distintas tecnologías
Fuente: RENAULT
!
!
!
culo que penaliza su uso y prestaciones. Los
recientes avances en tecnologías como iones de
litio, zebra, polímeros de litio, zinc-aire, etc…, prevenientes en gran medida de los avances en la
industria informática y de las telecomunicaciones,
hacen prever unos efectos directos muy positivos
en la industria de los vehículos eléctricos o enchu!
fables.
Figura 2
!
! Este hecho, unido a la aplicación de este tipo
de
! vehículos donde las exigencias de autonomía
!
sean
menores como la movilidad urbana, permite
!
empezar a ser optimistas sobre la posible introducción de estos vehículos en el mercado para estas
demandas de movilidad. En general, se puede afirmar que las empresas del sector de la automoción
han previsto estos avances y disponen de proyectos de desarrollo de vehículos eléctricos que responderán a una demanda social cada vez más
amplia. Figura 3
!
Justificación y objetivos
El Plan de Activación del Ahorro y la Eficiencia
Energética 2008-2011 aprobado por el Consejo de
Ministros del 1/8/2008 incluye como medida específica de movilidad el desarrollo de un proyecto
piloto de introducción de vehículos eléctricos con el
objetivo de demostrar la viabilidad técnica, energética y económica de esta alternativa de movilidad.
26
Eficiencia energética
Figura 3. Distribución de la distancia recorrida
por conductores urbanos en el área de Ille de France
Fuente: RENAULT
El Proyecto MOVELE consiste en la introducción en el periodo 2009-2010 de un mínimo de
2.000 vehículos eléctricos de diversas categorías,
prestaciones y tecnologías, en un colectivo amplio
de empresas, instituciones y particulares, así como
en la instalación de, al menos, 500 puntos de recarga para el suministro a estos vehículos en las ciudades de Sevilla, Madrid y Barcelona, con los
siguientes objetivos:
• Demostrar la viabilidad técnica y energética de
la movilidad eléctrica en los entornos urbanos
y periurbanos, posicionando a España entre
las escasas experiencias reales de
demostración de las tecnologías de movilidad
con energía eléctrica.
• Activar dentro de las administraciones locales
implicadas medidas impulsoras de este tipo de
vehículos: infraestructura pública de recarga,
reserva de plazas de aparcamiento, circulación
por carriles bus-taxi, etc.
• Implicar a empresas del sector privado en la
introducción del vehículo eléctrico: empresas
eléctricas, empresas de seguros y de
financiación (renting, leasing y otros), etc.
• Servir como base para la identificación e
impulso de medidas normativas que
favorezcan esta tecnología: medidas fiscales en
la compra o uso de los vehículos, tarifas de
electricidad
número 40, abril, 2010
suministro, modificación de normas que
impidan su evolución (acceso a puntos de
recarga en viviendas comunitarias,
homologación), etc.
El proyecto MOVELE cuenta con una dotación
de fondos en el marco del Plan de Acción 20082012 de la E4 de 10 M€ cuyo destinos en un 80%
a los incentivos a la adquisición de vehículos, un
15% al apoyo a la creación de las redes de puntos
de recarga y un 10% a la asistencia técnica y estudios/análisis de resultados.
La puesta en circulación de 2.000 vehículos
eléctricos en un entorno urbano, sustituyendo un
número similar de vehículos impulsados con gasolina y gasóleo, supone la reducción del consumo
en estos productos por valor de 4.672.000
litros/año, equivalente a 4.282 TEP/a en energía
primaria. El consumo asociado a la movilidad eléctrica se estima en 7.008 MWh/año, con una equivalencia de 1.510 TEP/a. en energía primaria.
En consecuencia, de alcanzar los objetivos del
proyecto MOVELE en el periodo planteado se
obtendría un ahorro energético total de 2.772
TEP/año en energía primaria.
Por otra parte, el balance de emisiones de CO2,
atendiendo a los valores de emisión media actual
del mix eléctrico (411,5 gr CO2/kWh generado),
supone la reducción de estos gases en 4.471
tCO2/año.
Descripción del proyecto
El proyecto consiste en poner a disposición de
un conjunto de usuarios específicos los medios y
la infraestructura necesaria para acceder a la
Movilidad Eléctrica Urbana con garantías y fiabilidad.
A partir de este objetivo básico, se persigue
evaluar la experiencia de estos usuarios e identificar las principales barreras para un futuro desarrollo a mayor escala.
Por otra parte, el proyecto y su monitorización,
obtendrá un conjunto de valores informativos que
permitirán una difusión posterior de resultados,
con un claro valor de promoción institucional de la
27
Eficiencia energética
eficiencia energética del transporte en entornos
urbanos y metropolitanos. Figura 4
El proyecto está abierto a todo tipo de usuarios, aunque los objetivos básicos del mismo determinan la necesidad de centrar los esfuerzos en flotas:
• Particulares que realicen desplazamiento
habituales durante la semana laboral, con
recarga en garajes privados o estaciones
públicas en las calles o aparcamientos.
• Empresas privadas, con actividades de reparto
urbano con recarga en recintos privados de la
propia empresa. Entre las potenciales empresas
privadas usuarias estarían las empresas de
seguridad, servicios o reparto de mercancías.
• Instituciones públicas, con amplia diversidad
de usos y aplicaciones y recarga en el
emplazamiento de la propia institución, tales
como el Parque Móvil del Estado, Policía
Municipal, Correos…
Para fomentar la participación de los usuarios
en el proyecto, se ofrecen dos tipos de instrumentos económicos:
ESQUEMA
• Incentivos para la adquisición de los
vehículos. Se ha procedido a elaborar un
catálogo de vehículos incluidos en el
Proyecto, basado en las especificaciones
requeridas por los potenciales usuarios y
contando con la mayor participación posible
de fabricantes e importadores. Se pretende
cubrir diversas categorías de vehículos, desde
motocicletas eléctricas hasta furgonetas de
reparto urbano, determinado la ayuda en
función de la eficiencia energética del
vehículo.
• Apoyos para la creación de la infraestructura
de recarga necesaria. En el despliegue de la
infraestructura intervienen:
— Administración local, instalando infraestructura
pública de recarga.
— Empresas privadas e instituciones públicas,
instalando su propia infraestructura de
recarga.
— Empresas eléctricas, facilitando asistencia
técnica para la instalación de puntos de
recarga en lugares públicos y privados.
Figura 4. Esquema de desarrollo del Proyecto
FABRICANTES E
IMPORTADORES DE
VEHÍCULOS
ELÉCTRICOS
Financiación
IDAE
Seguros
Oficina de
Gestión del
proyecto
Leasing
MOVELE
USUARIOS
POTENCIALES DE
MOVILIDAD
ELÉCTRICA
electricidad
Infraestructura
número 40, abril, 2010
ADMINISTRACIONES
LOCALES
28
Eficiencia energética
Asimismo, durante la ejecución del proyecto se
considerará clave el apoyo de empresas de financiación de vehículos (renting o leasing), empresas
de seguros del automóvil, clubes de conductores e
instituciones de homologación de vehículos.
Esquema de funcionamiento
La canalización de las diferentes actividades del
Proyecto MOVELE se fundamenta en el esquema
de la figura 5:
Los vehículos susceptibles de recibir apoyo económico serán aquellos vehículos nuevos que pertenezcan a alguna de las siguientes categorías: Motocicletas, Cuadriciclos Pesados, Turismos o Comerciales de menos de 6.500 kg de MMA y Microbuses.
Deberán igualmente equipar alguna de las
siguientes tecnologías:
• Vehículos Eléctricos (BEV): alimentados a
partir de baterías recargables de la red general
eléctrica.
• Vehículos Híbridos Enchufable (PHEV): se
definen como tal aquellos vehículos que entre
sus distinto modos de funcionamiento,
disponen de capacidad de tracción únicamente
eléctrica con una capacidad de acumulación
de energía en las baterías mediante
alimentación de la red general eléctrica tal,
que la autonomía en modo solo eléctrico sea
superior a los 20 kms.
• Vehículos Eléctricos de Autonomía Ampliada
(EREV): se definen como tal aquellos
vehículos que disponen de capacidad de
tracción únicamente eléctrica, con una
capacidad de acumulación de energía en las
baterías mediante alimentación de la red
general eléctrica tal, que la autonomía en
modo solo eléctrico sea superior a los 20 kms.
A partir de la información remitida por los
fabricantes e importadores de vehículos eléctricos,
se ha elaborado el CATALOGO MOVELE con la
oferta disponible de estos vehículos en el periodo
de ejecución del proyecto, distribuidos por categorías. Este Catálogo se actualiza mensualmente y
está disponible en la página web de IDAE
(www.idae.es).
Figura 5. Esquema de Funcionamiento MOVELE
electricidad
número 40, abril, 2010
29
Eficiencia energética
Tabla 1. Resumen vehículos presentes en el Catálogo MOVELE
CATEGORÍA
MODELOS EN BASE DE DATOS MOVELE
COMENTARIO
MOTOCICLETA (L3e)
14 Marcas, con 22 modelos y 29 versiones con
potencias entre 5 y 20 kW.
Ubicadas en la categoría L3e,
prestaciones urbanas e incluso
periurbanas.
CUADRICICLO PESADO
(L7e)
10 Marcas con 12 modelos (Turismo y Comercial)
y 40 versiones con potencias entre 7 y 15 kW.
Categoría L7e. Prestaciones urbanas, no
interurbanas
TURISMO (M1)
12 Marcas con 15 modelos y 23 versiones con
potencias entre 20 y 200 kW.
La mayoría de los turismos del catálogo no
estarán disponibles hasta mediados de
2010 y en escaso número.
COMERCIAL (N1 y N2
hasta 6.500 kg)
7 Marcas con 12 modelos y 38 versiones con
potencias entre10 y 85 kW.
Gran diferencia de prestaciones de
algunos modelos. Algunos precios muy
elevados.
MICROBUS (M2)
2 Marcas con 2 modelos disponibles
Precio muy elevado. Posible fabricación en
España de algún modelo.
HIBRIDO ENCHUFABLE
(M1, N1)
5 modelos en versiones turismo, motocicleta y
furgón.
Pocas unidades disponibles en el plazo
temporal del proyecto MOVELE
Hasta el mes de Marzo de 2010, en dicho Catálogo figuran inscritos un total 132 versiones de 63
modelos de vehículos, con la distribución mostrada
en la tabla 1.
La publicación de la Orden de incentivos del
proyecto MOVELE el 3 de julio de 2009, describe
los mecanismos para acceder a estas ayudas, donde
se define como figura clave del Proyecto el Concesionario o Comercio adherido al Proyecto. Hasta la
fecha de este artículo, más de 135 comercios se han
adherido al Proyecto. Figura 6
Las ayudas previstas en el Proyecto MOVELE se
definen en función del tipo de vehículo y la eficiencia energética del mismo, en comparación con
un patrón medio. Tabla 2
La incorporación de sistemas “a bordo” de
seguimiento y monitorización de datos de consumo
energético en los vehículos objeto de ayudas,
supondrá la ampliación de valor de la ayuda señalado en el Catálogo en un 15%.
Los sistemas de gestión de la demanda,
monitorización y análisis de datos en los puntos
electricidad
número 40, abril, 2010
de recarga de las flotas de vehículos eléctricos
objeto de ayudas del programa, tendrán una
ayuda máxima de 300 Euros por punto de recarga o el 20% de la inversión asociada a estos sistemas.
En las actuaciones mediante arrendamiento, los
niveles de ayuda destinados a cada vehículo serán
los señalados en el Catálogo para cada modelo, y
el objeto de la ayuda será la reducción del esfuerzo financiero de las cuotas de arrendamiento para
los arrendatarios.
Las ayudas previstas en este programa, no
serán acumulables con aquéllas otras ayudas, para
el mismo concepto, que se desarrollen en virtud
de actuaciones del IDAE y de las Comunidades
Autónomas de acuerdo a los Convenios de colaboración que implementan medidas de ahorro y
eficiencia energética dentro del Plan de Acción
2008-2012 de la E4. En particular en lo referido a
las diversas órdenes de ayudas de las Comunidades Autónomas para la renovación de flotas de
vehículos turismo.
30
Eficiencia energética
Figura 6. Comercios/concesionarios adheridos
!
!
!
!
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!
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Tabla 2. Ayudas MOVELE
!
!
Figura 7. Curva de eficiencia energética de vehículos
!
electricidad
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31
Eficiencia energética
La definición del valor porcentual de la
ayuda, según la eficiencia energética de cada
vehículo, viene determinada por el algoritmo
expresado en la figura 7, que recoge elementos
técnicos básicos del vehículo como la autonomía
y potencia específica.
De estas solicitudes, el 78% cumplen los requisitos del Proyecto lo que supone un total de 272
vehículos y un incentivo de 1,08 M€
Por tipo de vehículos admitidos, la figura 8
recoge la predominancia de vehículos comerciales
(N1) y motocicletas.
El análisis geográfico de las solicitudes admitidas, indica la predominancia de las grandes ciudades (Madrid y Barcelona). Figura 9
La evaluación de solicitudes netas, por tipo de
solicitante puede verse en la tabla 4
Los modelos más demandados en el proyecto,
hasta la fecha, pueden verse en la figura 10.
Avance de resultados
Desde la puesta en marcha del Proyecto, se
han recibido en IDAE 167 operaciones de adquisición de vehículos eléctricos, con el balance que se
muestra en la tabla 3.
Tabla 3. Solicitudes MOVELE
RESUMEN TRAMITACIÓN OPERACIONES MOVELE
Total presentadas:
Fecha:
22/03/2010
Porcentaje s/
positivas
Operaciones
Vehículos
Ayudas
Porcentaje
Ayudas
167
344
1.388.569
100,0%
Desestimadas
31
72
309.085
22,3%
Positivas:
136
272
1.079.484
77,7%
100%
Abonadas:
75
184
836.218
60,2%
77%
En tramitación
61
88
243.266
17,5%
23%
Figura 8. Solicitudes netas de vehículos por categorías
Unidades por Categorías (22/03/2010)
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32
Eficiencia energética
Figura 9. Solicitudes netas de vehículos por CC.AA
Unidades por CC.AA. (22/03/2010)
Tabla 4. Tipo de solicitante MOVELE
Figura 10. Modelos más solicitados
MOTOCICLETAS (L3e)
Modelo: Vectrix VX1
Solicitadas: 25
Total Categoría: 77
CUADRICICLO COMERCIAL (L7e)
Modelo: Comarth Cross Rider
Solicitadas: 12
Total Categoría: 22
CUADRICICLO TURISMO (L7e)
Modelo: REVA L-ion
Solicitadas: 6
Total Categoría: 6
TURISMOS (M1)
COMERCIAL (N1)
COMERCIAL (N2)
Modelo: Think City Plus
Solicitadas: 9
Total Categoría: 9
Modelo: Piaggio Porter
Solicitadas: 100
Total Categoría: 140
Modelo: MODEC
Solicitadas: 18
Total Categoría: 18
electricidad
número 40, abril, 2010
33
Eficiencia energética
Figura 11. Ciudades con interés en redes de recarga
CIUDADES CON PROYECTOS E INICIATIVAS DE CREACIÓN DE REDES
DE PUNTOS DE RECARGA DE VEHÍCULOS ELÉCTRICOS
TEMPER
Living -Car
Ciudades MOVELE
BARCELONA
Puntos Recarga: 191
Inversión: 705.000 !.
Apoyo MOVELE: 287.000 !.
Otras Ciudades (PAE4+)
Otras Iniciativas
MADRID
Puntos Recarga: 280
Inversión: 1.366.000 !.
Apoyo MOVELE: 586.000 !.
IBERDROLA
Smart-Grid
TOTAL CIUDADES MOVELE
Puntos Recarga: 546
Inversión: 2.032.500 !.
Apoyo MOVELE: 977.000 !.
SEVILLA
Puntos Recarga: 75
Inversión: 288.500 !.
Apoyo MOVELE: 114.000 !.
ENDESA
SmartCity
Desarrollo de infraestructuras
públicas de recarga
Uno de los elementos claves para el éxito del
Proyecto MOVELE es la localización de aquellas
ciudades que puedan ofrecer “a priori” mejores
condiciones para el uso e implantación de los vehículos eléctricos, así como el apoyo para la creación
de unas condiciones favorables que permitan construir y operar una red de estaciones de suministro
de energía eléctrica que haga técnicamente viable
el uso de los mismos.
Los apoyos que IDAE dirige a los Municipios se
concretan mediante la firma de Convenios de Colaboración con estas instituciones municipales para
la co-financiación de infraestructuras públicas de
recarga. Los niveles de apoyo de IDAE responderán a las siguientes baremaciones:
• Obra Civil: 10% hasta límite de
100.000 Euros por proyecto.
• Cargadores en vías públicas:
2.000 Euros/cargador.
• Cargadores en aparcamientos:
1.000 Euros/cargador.
• Ingeniería: máximo 20.000 Euros/proyecto o
20% del presupuesto en esta partida.
• Puntos de sustitución de baterías: máximo de
10.000 Euros por estación de sustitución.
Los proyectos presentados por las ciudades
de SEVILLA, MADRID y BARCELONA dentro de
MOVELE, supondrá la instalación de 546 puntos de
recarga de vehículos eléctricos, 193 cubiertos y 353
en las vías públicas.
La inversión total asociada a estos tres proyectos se ha estimado en 2.559.164 Euros con una
aportación de IDAE total de 1.017.000 Euros.
No obstante, IDAE ha habilitado a través de sus
Convenios con las CCAA la posibilidad de cofinanciar con fondos de la E4, proyectos pilotos similares en otras ciudades españolas y la siguiente figura recoge una explicación de aquellas ciudades que
han mostrado interés por habilitar estas redes de
recarga en sus municipios. Figura 11
Juan Luis Plá de la Rosa
Jefe del Departamento de Transporte de IDAE
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34
Nuclear
El Ciclo del Combustible
Nuclear
Se conoce como Ciclo del Combustible Nuclear al conjunto
de operaciones necesarias para la fabricación del combustible
destinado a las centrales nucleares, así como al tratamiento del
combustible usado producido por la operación de las mismas.
Introducción
La primera parte del ciclo del combustible
nuclear es el conjunto de etapas necesarias para
conseguir el combustible que precisa un reactor
nuclear para producir energía nucleoeléctrica. Se
realizan las fases de: minería del uranio, fabricación
de concentrados, conversión, enriquecimiento y
fabricación de elementos combustibles.
En la segunda parte del ciclo de combustible se
realizan las actividades de utilización del combustible para la generación de energía y posterior gestión
de dicho combustible mediante su reprocesamiento
opcional y reciclado o su depósito definitivo.
Se definen dos tipos de ciclo: ciclo abierto y
ciclo cerrado. Si el combustible usado no se reelabora es considerado en su totalidad como residuo
radiactivo, lo que se denomina ciclo abierto, con lo
que no se completa el denominado ciclo del combustible nuclear.
En el ciclo cerrado sí se incluye la reelaboración de los elementos combustibles irradiados,
para recuperar el uranio remanente y el plutonio
producido, separando ambos de los residuos
radiactivos de alta actividad que hay que evacuar
definitivamente. Como consecuencia del reprocesado del combustible, éste puede reutilizarse como
combustible reciclado, denominado MOX.
Actualmente existen reservas suficientes de
uranio que se multiplicarían si se adoptase el
reprocesamiento del combustible usado y se optase por su uso como nuevo combustible. El reprocesamiento del combustible nuclear con la obtención del plutonio podría desencadenar un riesgo
de la proliferación nuclear pero también posibilita
un mejor uso energético. Por ello la estrategia de
reprocesar o reciclar el combustible nuclear usado
es una opción del programa energético de cada
país. Figura 1
!
Figura 1. Esquema del ciclo del Combustible Nuclear
electricidad
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35
Nuclear
El combustible nuclear
Ciclo abierto o ciclo cerrado
El combustible nuclear, si se considera como
residuo (es decir, no se considera su reprocesado o
reciclado, al menos a corto plazo) presenta el problema de unos isótopos de vida muy larga y que,
por tanto, debe ser controlado durante largos períodos de tiempo, si se opta por esta vía de gestión.
El combustible nuclear, como residuo, presenta sin
embargo diversas ventajas: la primera de ellas es
que es un producto sólido y manejable; la segunda, que su configuración física lo hace fácilmente
confinable y, por último, que su actividad decae
con el tiempo. Además, su volumen es muy reducido, por ejemplo, las centrales nucleares españolas producen el equivalente a 5 gramos por habitante y año de residuos nucleares de alta actividad
frente a, por ejemplo, los 50 kilos por habitante y
año de residuos tóxicos convencionales que se
producen en nuestro país.
Hoy en día existen tecnologías fiables y conocidas para garantizar el confinamiento y control de
estos residuos. Se contemplan hasta tres opciones
para la gestión del ciclo de combustible usado
(CG) según se muestra en la figura 2: ciclo abierto,
ciclo cerrado y ciclo cerrado avanzado.
Como ya se ha comentado el ciclo abierto considera al combustible usado como residuo de
radiactividad alta para su posterior gestión primero
en un almacén temporal (ATI o ATC), luego sometiéndolo a la posibilidad de su separación y transmutación y muy posiblemente, al final, mediante su
almacenamiento definitivo en formaciones geológicas profundas (AGP). No obstante, los ATC se diseñan teniendo en cuenta la posibilidad de recuperar
el combustible usado, con la opción de someterlo
a procesos de reprocesado, o bien de someterlo a
procesos de almacenamiento definitivo.
El ciclo cerrado actual realiza el reprocesado de
los combustibles usados con el fin de recuperar el
uranio y el plutonio presentes en ellos para ser utilizados como materiales energéticos. En los últimos
tiempos vuelve a cobrar fuerza esta alternativa del
reprocesado y posterior reciclaje, que ha sufrido un
rechazo durante años por la posibilidad de que se
usaran sus subproductos con fines militares.
El combustible usado no sólo presenta alrededor de un 94% de U-238, sino que también contiene alrededor de un 1% de U-235 que no se ha fisionado, alrededor del 1% de plutonio y el 4% de pro-
Figura 2. Opciones de gestión del Combustible Usado
!
electricidad
número 40, abril, 2010
36
Nuclear
ductos de fisión, que son altamente radiactivos,
junto con otros elementos transuránicos formados
en el reactor. En una instalación de reprocesamiento de combustible usado, éste se separa en sus tres
componentes: el uranio, plutonio y desechos, que
contienen productos de fisión. El reprocesamiento
permite el reciclado del uranio y el plutonio con el
objeto de obtener nuevo combustible.
Reciclando el combustible usado, se produciría
un ahorro del 25% en las necesidades de uso de
uranio nuclear, además se reduciría el volumen de
residuos en un factor 5 y la toxicidad se dividiría
por 10 (los plazos de almacenamiento y control
entrarían en el rango de los correspondientes a los
residuos de media y baja actividad).
Con la generalización de la tecnología de
reprocesado, se habría acabado en términos prácticos, con el problema de los residuos de alta actividad de las centrales nucleares, asegurando, además, el suministro de uranio para las nuevas generaciones de reactores.
Desde comienzos de la pasada década de los
90 se han acometido iniciativas en algunos países,
principalmente Francia y Japón, consistentes en
investigar y desarrollar la separación y transmutación (ST) de determinados radionucleidos de vida
larga presentes en los elementos irradiados. El
objetivo es disminuir el inventario radiotóxico a
largo plazo de los residuos de alta actividad y, por
tanto, el riesgo radiológico de su almacenamiento
definitivo. A esta nueva forma de gestión de los
combustibles usados se le ha dado por llamar ciclo
cerrado avanzado.
Estas tres opciones tienen en común dos etapas
fundamentales: el almacenamiento temporal de los
combustibles usados y el posterior almacenamiento definitivo, bien sea de los propios combustibles
usados o de los residuos procedentes del reproceso actual o del avanzado.
En lo que respecta al almacenamiento temporal, o intermedio, comienza en las propias piscinas
de la central donde se descarga el combustible
usado una vez extraído del reactor, con objeto de
que decaiga su radiactividad y calor residual. Como
la capacidad de estas piscinas es limitada, es nece-
electricidad
número 40, abril, 2010
sario que al cabo de un cierto tiempo el combustible sea trasladado a unos almacenes intermedios a
la espera de su gestión final. Esta etapa de la gestión se considera resuelta a satisfacción con base
en distintas técnicas como son el propio almacenamiento en piscinas, o el almacenamiento en seco
(contenedores metálicos o de hormigón, cámaras,
etc.), existiendo en el mundo instalaciones independientes o centralizadas con experiencia de funcionamiento.
Situación en España
En España se optó inicialmente por reprocesar
el combustible usado de las centrales de Vandellós
I, José Cabrera y Santa Mª de Garoña. Esta práctica
se interrumpió en 1982, salvo para la primera de
estas centrales, que dejó de operar en el año 1989
y cuyo combustible hubo de reprocesarse, por
razones técnicas, en su totalidad. Como consecuencia de los compromisos derivados de los diferentes contratos de reprocesado, deberán retornar
a España diversos residuos de media y alta actividad resultantes del reprocesado del combustible de
la C.N. Vandellós I en las instalaciones de La Hague
en Francia y los materiales energéticos (uranio y
plutonio) recuperados en el reprocesado del combustible de la C.N. Santa Mª de Garoña en las instalaciones de BNFL en el Reino Unido.
Por otra parte, para el resto de las centrales
españolas en explotación (Almaraz, Ascó, Vandellós II, Cofrentes y Trillo), la primera de las cuales
comenzó su operación en el año 1981, el combustible usado es almacenado de forma inicial en las
piscinas existentes en las mismas.
Más allá de dicho almacenamiento inicial en las
piscinas, la estrategia básica española en este
campo está centrada en el almacenamiento temporal del combustible usado y residuos de alta actividad (RAA) con base en un sistema en seco que
garantice su seguridad y la protección de las personas y del medio ambiente durante los periodos
de tiempo necesarios para proceder a su gestión
definitiva o a largo plazo en un Almacenamiento
Geológico Profundo (AGP).
37
Nuclear
En la actualidad en España se disponen de dos
Almacenes Temporales Individualizados (ATI) en
los emplazamientos de C.N. Trillo y C.N. José
Cabrera, en el primer caso por haberse agotado su
capacidad de almacenamiento en piscina y en el
segundo por procederse a su desmantelamiento, se
ha iniciado el proceso de búsqueda de emplazamiento para albergar el Almacenamiento Temporal
Centralizado (ATC), estando previsto su entrada en
funcionamiento para el año 2015.
Manuel González Crespo
Jefe del Departamento de Tecnología Nuclear y Protección Radiológica de UNESA
electricidad
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