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Cómo la energía nuclear puede reequilibrar el mix energético chino

El desarrollo nuclear se estancó en China después del accidente de Fukushima, pero las tecnologías nacionales ya están listas para impulsar la próxima generación de reactores del país.

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La energía nuclear ha resurgido durante el último año en todo el mundo al calor de los desorbitantes precios del carbón y el gas en 2022. Países como Alemania, que habían declarado previamente sus intenciones de eliminar la energía nuclear, se han visto obligados a volver a incluirla en su planificación de descarbonización, mientras que algunos países que habían renunciado por completo a la opción nuclear la han vuelto a poner sobre la mesa.

China también está planeando un gran desarrollo de la energía nuclear, aunque los mercados de combustible inestables de 2022 no han tenido mucho impacto en sus planes nucleares a largo plazo, que siempre fueron agresivos. China ya tiene el segundo sector de energía nuclear civil más grande del mundo, en términos de energía suministrada a la red, después de Estados Unidos.

Para las provincias chinas costeras como Guangdong y Fujian, que son relativamente pobres en recursos renovables, la energía nuclear es una fuente clave de energía estable y baja en carbono con casi cero emisiones, costos de generación competitivos y exposición limitada a los mercados internacionales de combustible.

Aunque la escala del sector de la energía nuclear china sigue siendo pequeña en comparación con otros tipos de generación, ya que supone solo el 5% del consumo de energía del país en 2021, sigue siendo una pieza fundamental del rompecabezas bajo en carbono, ya que China contempla sus ambiciosos objetivos de descarbonización.

Según informa el portal de información chino Sixth Tone, en la actualidad, hay 54 reactores de energía nuclear comerciales en funcionamiento en China, todos ubicados en pueblos y ciudades pequeñas de la costa. Otros 26 reactores están actualmente en construcción, con docenas más en proceso de construcción a largo plazo. Si vive en Shanghai, Shenzhen o Guangzhou, es muy probable que actualmente esté consumiendo energía generada por una planta de energía nuclear cercana.

Desajuste

En general, China sufre un grave desajuste entre la demanda y el suministro de energía; las provincias más industrializadas y hambrientas de energía se encuentran a lo largo de la costa este, mientras que los recursos de generación de energía más abundantes se encuentran en el extremo norte, oeste y suroeste.

Las líneas de ultra alto voltaje pueden transportar energía del oeste al este de China, pero esta opción es costosa, y las rutas de línea son difíciles de ubicar. Esto deja a la energía nuclear como una de las mejores opciones de las regiones costeras para satisfacer la creciente demanda de energía con energía asequible, gestionable y baja en carbono.

A pesar de estos aspectos positivos inherentes, el desarrollo del sector nuclear chino no ha sido fácil. A finales de la década de 2000, cuando China tenía solo unos pocos reactores, los planificadores elaboraron planes agresivos para el despliegue masivo de energía nuclear en todo el país. Los documentos de planificación de esta época hablaban de instalar 70 gigavatios para 2020 y 120 GW para 2030.

Si bien estos números palidecen en contraste con la base de capacidad instalada de carbón, que superó los 1.000 GW en 2020, los planes eran ambiciosos teniendo en cuenta el bajo nivel inicial en ese momento. Pidieron el despliegue masivo en las provincias costeras y del interior, con una mezcla de tecnología autóctona china e importada. Junto con la energía hidroeléctrica, la energía nuclear constituiría la columna vertebral de las adiciones de capacidad de carga base baja en carbono de China.

En cambio, la nueva generación de energía nuclear ha superado en gran medida esos objetivos. La capacidad nuclear total era de solo 51 GW en 2020, y China ahora apunta a solo 75 GW para 2025. Mientras tanto, las provincias costeras aún están aprobando toneladas de capacidad a carbón. ¿Qué sucedió?

La primera y más importante razón de la demora fue el accidente nuclear de Fukushima en Japón en 2011. Inmediatamente después del accidente, el regulador de seguridad nuclear chino, la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA), ordenó una moratoria en todas las construcciones nucleares nuevas hasta que se pudieran revaluar y mejorar los estándares de seguridad nacionales.

Cambios importantes

Cuando finalmente se permitió que continuara la construcción, algunas cosas clave habían cambiado. Primero, se suspendió toda la construcción de plantas en el interior, situación que ha persistido hasta el día de hoy. Incluso ahora, hay docenas de sitios nucleares planificados en Hunan, Sichuan, Jiangxi y otras provincias del interior, algunos con edificios y movimientos de tierra en el sitio terminados e incluso equipos entregados, sin poder continuar con la construcción.

En segundo lugar, la NNSA determinó que los diseños de plantas más antiguos de "Generación II" (2G) deberían desecharse en favor de plantas más nuevas de "3G" con seguridad mejorada. Esto significaba depender de tecnologías importadas, ya que China aún no había desarrollado su propia propiedad intelectual 3G.

A finales de la década de 2010, varias cosas se hicieron evidentes para los planificadores de energía y los políticos chinos: en primer lugar, los diseños importados de EE. UU. y Francia tardaban más en construirse y costaban mucho más de lo presupuestado inicialmente. En segundo lugar, la guerra comercial con EE. UU. expuso a los desarrolladores nucleares chinos a riesgos en la cadena de suministro a través de sus proveedores estadounidenses.

En tercer lugar, y lo que es más importante, la tecnología del reactor autóctono Hualong One había alcanzado la madurez de diseño y la viabilidad comercial, con la construcción de plantas piloto avanzando a tiempo y dentro del presupuesto. En respuesta a esta nueva realidad, muchos sitios de reactores que anteriormente se esperaba que usaran tecnología extranjera se cambiaron a diseños autóctonos. Ahora, la industria estaba atrapada esperando que sus plantas de referencia autóctonas terminaran la construcción antes de que se pudieran construir más.

El primer reactor nuclear de tecnología china Hualong One comenzó a operar comercialmente en enero de 2021 en Fujian.

El primer reactor

El hito de la planta de referencia finalmente se alcanzó en enero de 2021, cuando el primer reactor doméstico Hualong One comenzó a operar comercialmente en Fujian. Desde entonces, ha habido una avalancha de nuevas construcciones y aprobaciones de cewntrales en las provincias costeras, y algunas provincias como Shandong tienen como objetivo hasta 12 nuevos reactores en sus planes quinquenales provinciale.

Aun así, se ha perdido un tiempo valioso durante la última década. La pausa en el desarrollo nuclear dejó un espacio significativo para la construcción de plantas de carbón. Las plantas nucleares que se aprueban ahora no se conectarán a la red durante al menos 5 años, más del doble del tiempo necesario para construir una nueva planta de carbón.

Más allá del cronograma de construcción más largo, las plantas nucleares chinas enfrentan otros obstáculos. Al igual que con cualquier industria de energía nuclear en todo el mundo, el país debe encontrar una opción de eliminación a largo plazo para los desechos, en particular el combustible nuclear gastado que sale del reactor al final del ciclo operativo.

La política china para el combustible nuclear es de "ciclo cerrado", lo que significa que el combustible debe reprocesarse y reciclarse parcialmente para obtener componentes reutilizables antes de que los restos se entierren en un depósito geológico profundo.

Sin embargo, las instalaciones de reprocesamiento y almacenamiento aún no se han construido, por lo que las plantas continúan almacenando su combustible nuclear gastado en el sitio en piscinas de combustible gastado o almacenamiento en cofres secos.

Otro problema es que la NNSA todavía no ha permitido que se reanude la construcción de plantas en el interior, lo que significa que el desarrollo de la flota nuclear sigue limitado a las zonas costeras. Cualquier red que utilice una gran cantidad de energía renovable debe tener una opción de energía despachable firme como respaldo cuando el sol no brilla o el viento no sopla.

Las baterías o la energía hidroeléctrica pueden cumplir este propósito, pero la capacidad de la batería es limitada, mientras que el desarrollo de la energía hidroeléctrica depende de la geografía natural.

La energía nuclear baja en carbono es un respaldo ideal para la energía eólica o solar baja en carbono. Las regiones del interior de China están bendecidas con abundantes recursos eólicos y solares, pero si no pueden utilizar la energía nuclear como respaldo, entonces se terminará utilizando la energía térmica gestionable como el gas o el carbón en su lugar.

Eventualmente, la construcción en el interior debe reiniciarse si la energía nuclear va a desempeñar todo su papel potencial en el apoyo a las energías renovables y la descarbonización de la red china.

Previsiones

Otro desafío más es el gran volumen de construcción que el sector necesita para escalar en las próximas décadas. Casi todos los documentos de planificación y hojas de ruta prevén que la energía nuclear desempeñe un papel importante en el cumplimiento de los objetivos de descarbonización a largo plazo de China, aunque rara vez están de acuerdo en el nivel de importancia.

La mayoría de las previsiones estiman entre 200 y 550 GW de capacidad para 2050, o entre el 5 % y el 28 % del consumo total de energía chino, con el promedio de 10 estudios influyentes sobre el tema pronosticando un 16,6 %.

Esto requeriría la construcción de más de 10 plantas por año, todos los años, durante las próximas cuatro décadas. Ese es un aumento significativo sobre el ritmo de 3 a 4 reactores por año que vemos en este momento. Sin duda, esto creará demandas masivas en todas las demás partes del sistema, desde la cadena de suministro de equipos hasta los recursos humanos y la capacidad regulatoria.

Si bien no es imposible que China supere ese desafío, sería tranquilizador ver que la industria inicia la construcción de 10 nuevos reactores en un año solo una vez, para demostrar que se puede hacer, antes de comprometerse con un plan a largo plazo.

Independientemente de si el total final es de 150 o 500 reactores, la energía nuclear tendrá un papel importante que desempeñar en la planificación de descarbonización a largo plazo de China. Al ser seguro para el combustible, aislado de la mayoría de las interrupciones relacionadas con el clima, escalable, asequible y bajo en carbono, cumple con todos los criterios necesarios para ganar un lugar en el mix de combustibles chino.

Quizás aún más crucial, China actualmente carece de otras opciones para una fuente de energía madura y baja en carbono con suficiente potencial de crecimiento para proporcionar la generación de respaldo despachable que requieren la energía eólica y solar, razón por la cual es poco probable que disminuya el papel de la energía nuclear en el sector energético chino.

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2 comentarios

  • Iases

    28/12/2022

    y esas centrales pueden estar apagadas a las 8 de la tarde en verano ( fotovoltaica ) , estar a pleno rendimiento a las 11 de la noche y volver a estar apagadas a las 2 de la mañana ( más viento y poco consumo ) ?????

    sino es así no podemos hablar de qué se"La energía nuclear baja en carbono es un respaldo ideal para la energía eólica y solar " como dice el artículo.
  • Lokiz

    28/12/2022

    China es una potencia mundial, pero no va a ser una superpotencia hasta que no equipare su arsenal nuclear al de USA y Rusia.
    Eso le asegura una gestión de residuos "barata" en los próximos años, y le obliga a un gran desarrollo de la industria nuclear para aprovechar sinergias. Que además le ayude a descarbonizar... pues también, pero no como motivo principal.

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