La energía nucleoeléctrica demuestra su papel fundamental como suministrador adaptable y fiable de electricidad durante la COVID-19

Las restricciones que se impusieron a las actividades económicas y sociales durante el brote de COVID-19 en 2020 hicieron que, en muchos países, la demanda de electricidad se redujera de manera sostenida y sin precedentes, al menos un 10 %, con respecto a los niveles de 2019. Esto planteó desafíos tanto para los generadores de electricidad como para los operadores del sistema. Dada la creciente contribución de la electricidad renovable, prevaleció la electricidad con bajas emisiones de carbono, y la generación de energía nucleoeléctrica demostró su resiliencia, fiabilidad y capacidad de adaptación. La flexibilidad de la energía nucleoeléctrica reveló de qué manera esta puede apoyar la transición a una energía limpia.

Cédric Lewandowski, Vicepresidente y Ejecutivo Principal de la División de Centrales Nucleares y Térmicas del Grupo EDF, señaló que, durante los confinamientos, el consumo de electricidad se redujo en torno a un 15 % en Francia, y la mayor parte de la demanda se satisfizo con energía nucleoeléctrica, hidroeléctrica y otras renovables. La flexibilidad del parque de centrales nucleares se aprovechó de manera generalizada, y el número de variaciones de carga se incrementó un 50 % con respecto al mismo período en 2019.

Al final de diciembre de 2020 la capacidad nucleoeléctrica en funcionamiento en el mundo ascendía a un total de 392,6 GW(e), generados por 442 reactores nucleares de potencia en funcionamiento en 32 países. En líneas generales, la capacidad nucleoeléctrica viene aumentando gradualmente desde 2011, y la conexión de nuevas unidades a la red y la mejora de los reactores existentes ha permitido añadir unos 23,7 GW(e) de capacidad adicionales.

Durante el año, los operadores se centraron en la explotación continua de las centrales nucleares, la protección del personal y la aplicación de enfoques innovadores para sacar adelante sus operaciones. Según los datos del PRIS sobre la experiencia operacional correspondientes a 2020, la pandemia no obligó directamente a efectuar paradas ni tuvo un impacto directo en la explotación de las centrales nucleares. Sí repercutió, sin embargo, en los calendarios de paradas programadas para actividades de recarga y mantenimiento, debido a alteraciones en la cadena de suministro, restricciones impuestas a los viajes o limitaciones con respecto a la presencia de personal externo en el emplazamiento.

Las paradas no previstas debidas a razones externas, como importantes reducciones en la demanda de electricidad, aumentaron hasta un promedio de 15 días en 2020, frente a 5 días en 2019. La explotación flexible de centrales nucleares o, en algunos casos, las paradas completas de corta duración apoyaron las necesidades de los explotadores de la red y demostraron la capacidad de la energía nucleoeléctrica para integrarse en los sistemas de energía sostenible del futuro, que, según se prevé, dependerán notablemente de tecnologías de generación de carga de base flexibles.

A lo largo de 2020, los reactores nucleares de potencia suministraron 2553,2 TWh de electricidad con bajas emisiones y distribuible, que supusieron en torno al 10 % de toda la electricidad generada en todo el mundo y casi un tercio de la electricidad con bajas emisiones de carbono generada a nivel mundial. La producción de energía nucleoeléctrica en 2020 fue ligeramente inferior en relación con 2019, cuando los reactores nucleares de todo el mundo produjeron 2657,1 TWh. La generación a partir de energía nuclear se redujo tanto en África, debido a una menor demanda de electricidad, como en América del Norte y Europa Occidental, debido a una menor demanda y a la capacidad que se había retirado del servicio. Sin embargo, la tendencia histórica en la generación de energía nucleoeléctrica muestra que ha habido un crecimiento continuo en los últimos años, con un incremento de más del 8 % desde 2012.

En 2020, la capacidad mundial total en funcionamiento aumentó ligeramente con respecto a 2019: en unos 0,5 GW(e). Sin embargo, el número de reactores disminuyó: uno menos en comparación con 2019. Las previsiones de crecimiento de la capacidad a corto y largo plazo se centran en Asia, que al final de 2020 notificó que se estaban construyendo 34 reactores con unos 34,6 GW(e) de capacidad nucleoeléctrica.

Capacidad añadida y unidades conectadas a la red. En 2020 se conectaron a la red cinco nuevos reactores de agua a presión (PWR) con 5,5 GW(e) de capacidad nuclear nueva. Asia dominó el mercado de la capacidad nuclear nueva en 2019, con más del 77 % de las nuevas instalaciones que se añadieron ese año y, en 2020, dicho continente albergó el 36 % de las nuevas instalaciones añadidas, con 2 GW(e) conectados a la red en China en Fuqing-5 (1000 MW(e)) y Tianwan-5 (1000 MW(e)). En 2020, más del 44 % de la nueva capacidad añadida, equivalente a más de 2,4 GW(e), provino de dos países sin experiencia operacional previa en energía nucleoeléctrica: Belarús, con Belarusian 1 (1110 MW(e)), y Emiratos Árabes Unidos, con Barakah-1 (1345 MW(e)). En Rusia, en octubre de 2020 se conectó a la red Leningrad 2-2, cuya capacidad total asciende a 1066 MW(e) y que sustituye a Leningrad-2 (925 MW(e)), que entró en régimen de parada definitiva en noviembre de 2020 después de 45 años de funcionamiento.

Nueva construcción. La tendencia en cuanto a las nuevas construcciones se ha mantenido estable en los últimos años, con un crecimiento más lento en 2020 que en los tres años anteriores. Al final de 2020 se estaban construyendo 52 reactores con más de 54,4 GW(e) de capacidad en 19 países, 2 de los cuales estaban construyendo sus primeros reactores nucleares de potencia. Asia sigue siendo la principal región por lo que respecta a la construcción de nuevos reactores, con un total de 64 reactores y 58,5 GW(e) de capacidad operacional conectados a la red desde 2005. En 2020, comenzaron a construirse 4 reactores de agua a presión: 3 en China (Sanaocun-1 (1117 MW(e)), Taipingling-2 (1116 MW(e)) y Zhangzhou-2 (1126 MW(e)) y 1 en Turquía (Akkuyu-2 (1114 MW(e)).

Capacidad retirada de servicio y paradas definitivas. En 2020, seis reactores (5,2 GW(e)) de todo el mundo entraron en régimen de parada definitiva. En Rusia, Leningrad-2 (925 MW(e)) lo hizo en noviembre. En los Estados Unidos, entraron en régimen de parada dos reactores: Indian Point-2 (998 MW(e)) y Duane Arnold-1 (601 MW(e)), en abril y octubre, respectivamente, en ambos casos tras más de 46 años de funcionamiento. Los dos reactores nucleares más antiguos de Francia, Fessenheim 1 y Fessenheim 2 —cada uno con 880 MW(e)—, entraron en régimen de parada el año pasado, en febrero y junio, respectivamente. Ambos estuvieron en funcionamiento durante más de 42 años. El 31 de diciembre de 2020, Ringhals-1 (881 MW(e)), en Suecia, entró en régimen de parada tras más de 46 años de servicio.

Tipos de reactor en funcionamiento. A finales de 2020, en torno al 89,5 % de la capacidad nucleoeléctrica en funcionamiento correspondía a reactores moderados y refrigerados por agua ligera; el 6 % a reactores moderados y refrigerados por agua pesada; el 2 % a reactores refrigerados por agua ligera y moderados por grafito y otro 2 % a reactores refrigerados por gas. El 0,5 % restante provenía de tres reactores rápidos refrigerados por metal líquido con una capacidad total de 1,4 GW(e).

Aplicaciones no eléctricas. En 2020, 64 reactores nucleares de potencia situados en 10 países emplearon 3396,4 GWh de equivalente eléctrico del calor en apoyo de aplicaciones no eléctricas de la energía nuclear. Más del 92 % de las aplicaciones no eléctricas se utilizaron en Europa, donde 56 reactores generaron 1999,4 GWh de equivalente eléctrico del calor en apoyo de la calefacción urbana y 1231,7 GWh para calefacción industrial. El 8 % restante lo utilizaron ocho reactores de Asia para generar 34,7 GWh de equivalente eléctrico del calor en apoyo de la desalación de agua de mar y 130,6 GWh en apoyo de la calefacción industrial.

Vida operacional. Al final de 2020, la experiencia operacional acumulada en todo el mundo a lo largo de 66 años equivalía a más de 18 772 años-reactor y procedía de 634 reactores ubicados en 35 países y con una capacidad total de 479,9 GW(e). De estos, 192 reactores con 87,2 GW(e) han entrado en régimen de parada definitiva.

Más del 67 % de la capacidad total de los reactores en funcionamiento (256,3 GW(e), 296 reactores) lleva más de 30 años operativa. El 20 % de la capacidad nuclear en funcionamiento a nivel mundial (104 reactores) lleva más de 40 años en servicio, y el 1 %, más de 50 años. El envejecimiento de las centrales nucleares pone de relieve la necesidad de renovar o mejorar la capacidad nuclear para compensar las retiradas de servicio previstas. Empresas de servicios públicos, gobiernos y otras partes interesadas están invirtiendo en programas de gestión del envejecimiento y de explotación a largo plazo para un número cada vez mayor de reactores nucleares de potencia en todo el mundo, a fin de garantizar una explotación sostenible y una transición expedita a estas nuevas instalaciones.

Rendimiento de las unidades. A medida que las centrales nucleares envejecen, las que se encuentran en funcionamiento siguen demostrando, con todo, unos elevados niveles generales de fiabilidad y rendimiento. El factor de carga, también conocido como factor de capacidad, es la energía producida realmente por una unidad de reactor dividida por la energía que podría haber generado si funcionara durante todo el año a su potencia nominal de salida (potencia de referencia por unidad). Un elevado factor de carga o de capacidad indica un buen comportamiento operacional. En 2020, el factor de capacidad medio a nivel mundial fue del 84,6 %, similar al factor de carga de los últimos años.

Otro indicador que mide el rendimiento de los reactores nucleares es el factor de disponibilidad de energía (FDE), que se refiere a la relación entre la energía que la capacidad disponible podría haber producido durante un determinado período de tiempo y la energía que la potencia de referencia por unidad podría haber producido. En 2020, el FDE medio ponderado fue del 76 % y la mitad de los reactores nucleares funcionaron, además, con un FDE superior al 87 %.

La fiabilidad y la seguridad de los reactores nucleares de potencia siguen mejorando. El gráfico superior muestra que ha habido una reducción gradual de las paradas de emergencia no previstas, tanto manuales (UM7) como automáticas (UA7), por cada 7000 horas (aproximadamente, un año) de funcionamiento por unidad desde 2003. La reducción del número de paradas de emergencia no previstas se atribuye a un historial de mejoras continuas en la gestión de la explotación y del mantenimiento de las centrales.

Según las proyecciones más recientes del OIEA por lo que respecta a la capacidad nuclear, la energía nucleoeléctrica seguirá desempeñando un papel fundamental en la canasta energética con bajas emisiones de carbono del mundo y, conforme a la hipótesis alta, se prevé que la capacidad mundial de generación nucleoeléctrica se duplique para 2050. La industria nucleoeléctrica mundial no solo ha demostrado que puede ser flexible durante una pandemia, sino que, además, sigue desempeñando un papel fundamental en la mitigación sostenible de los efectos del cambio climático.

Si desea ver más datos estadísticos sobre energía nucleoeléctrica y gráficos conexos, consulte la base de datos del PRIS del Organismo. El OIEA viene desarrollando y administrando el PRIS desde 1969, a partir de la información que facilitan contrapartes designadas oficialmente en países de todo el mundo.

Los datos del PRIS sirven también como fundamento para tres publicaciones anuales del OIEA:

• Operating Experience with Nuclear Power Stations in Member States (OPEX) (en inglés) contiene un resumen histórico del rendimiento de distintas centrales durante su vida útil, así como cifras y figuras.
• Nuclear Power Reactors in the World, Reference Data Series No. 2 (RDS-2) (en inglés) presenta los datos más recientes de que dispone el OIEA sobre reactores, resumiendo la información existente hasta finales de 2019 sobre reactores nucleares en funcionamiento, en construcción y en régimen de parada, además de datos sobre rendimiento y sobre especificaciones.
• La infografía del PRIS sobre la situación de la energía nucleoeléctrica (en inglés) presenta visualmente la situación de la energía nucleoeléctrica en el mundo. Resume cambios en la situación, estadísticas regionales, la experiencia operacional y estadísticas nacionales, entre otras cuestiones clave.

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Notas:

• Las estadísticas operacionales sobre centrales nucleares no incluyen los datos de paradas de las unidades de reactor francesas, puesto que en el momento de la publicación no se disponía de información relativa a dichas unidades.
• Esta publicación incluye la información y los datos recibidos por el OIEA hasta el 1 de junio de 2021. Las modificaciones que se hayan recibido más tarde pueden consultarse en la base de datos del PRIS.