Los objetivos de la India para la energía nuclear: ¿Acercándose?

Dec 11, 2023

Si la inversión privada se materializa, India puede acercarse a sus objetivos de capacidad de generación de energía nuclear.

Este artículo es parte de la serie Comprehensive Energy Monitor: India and the World

La energía nuclear representó alrededor del 1,1 % de la energía primaria (sin incluir la energía de biomasa utilizada por los hogares) en la India, el 1,6 % de la capacidad de generación y el 2,8 % de la generación de energía en 2021. La capacidad instalada para la generación de energía nuclear fue de 6.780 MW (megavatios) de 22 reactores. Esto incluye el reactor de agua pesada presurizada (PHWR) de 700 MW, la unidad 3 de la planta de energía nuclear Kakrapar (KAPP) que se sincronizó con la red en enero de 2021. Se espera que sigan 15 unidades más en modo flota. Se están construyendo centrales nucleares con una capacidad de 8.700 MW.

En 2004, la meta establecida para la capacidad de energía nuclear era de 20.000 MW para 2020. En 2007, el Gobierno afirmó que esta meta podría duplicarse con la apertura de la cooperación internacional a través del acuerdo nuclear 123 que se firmaría con los Estados Unidos en 2008. En 2009, NPCIL (Nuclear Power Corporation of India Limited) dijo que apuntaba a una capacidad de 60 000 MW para 2032, incluidos 40 000 MW de PWR (reactores de agua a presión) y 7000 MW de PHWR, todos alimentados con uranio importado. Las proyecciones del borrador de la política energética de 2017 son más modestas, con una capacidad de energía nuclear de 12 000 MW en 2022 y 34 000 MW en 2040, incluso en el escenario 'ambicioso'. En 2021, el gobierno declaró en el Parlamento que la capacidad de generación de energía nuclear aumentaría a 22 480 MW para 2031. Esta cifra se reiteró en el Parlamento en 2022. Los expertos del Departamento describieron los objetivos de India para la adición de capacidad de generación de energía nuclear como aspiraciones. de Energía Atómica (DAE). Una de las principales razones por las que los objetivos de la India para la capacidad de generación de energía nuclear siguen siendo aspiraciones es la dificultad para movilizar inversiones.

Según la CEA (autoridad central de electricidad), el costo de capital de una planta de energía nuclear PHW en India es de aproximadamente INR 117 millones (INR 11,7 millones de rupias)/MW en 202122 y INR 142 millones (INR 14,2 millones de rupias)/MW en 2026 -27. Otras estimaciones son más altas a INR 160 -25 millones/MW (INR16 -25 crore/MW). El costo de capital promedio de la energía nuclear está en el mismo rango que el de los grandes proyectos de energía hidroeléctrica o las plantas de licuefacción de GNL (gas natural licuado), pero es mucho más difícil obtener capital para las plantas de energía nuclear, ya que están expuestas a riesgos únicos ( eventos de baja probabilidad pero alto riesgo como desastres naturales, ataques terroristas, problemas de proliferación nuclear). Además, existen cuestiones como plazos de entrega prolongados, riesgo de problemas de construcción, retrasos y sobrecostos y la posibilidad de futuros cambios en la política o la tecnología. Los costos crecientes a nivel mundial y los retrasos de nuevos proyectos nucleares han devastado la industria, obligando a dos de sus potencias, Westinghouse y Areva, a la bancarrota. Esto ha aumentado la preferencia por fuentes bajas en carbono como la energía solar. Pero el costo de capital ajustado por capacidad (80 por ciento de factor de capacidad) de la energía nuclear es de INR 250 millones/MW (INR 25 millones de rupias/MW), mientras que el costo de capital ajustado por capacidad (25 por ciento de factor de capacidad) de la energía solar es de INR 300 millones/MW ( INR30 millones de rupias/MW) según NPCIL. La Agencia Internacional de la Energía (AIE) presenta un argumento similar al afirmar que la energía nuclear seguirá siendo la tecnología gestionable baja en carbono con los costos esperados más bajos en 2025. El costo nivelado de electricidad ajustado al valor (VALCOE) de la energía nuclear es más bajo que el de la energía solar. o el viento especialmente cuando se alarga la vida de las centrales nucleares. VALCOE incorpora información sobre costos y valor, incluidas estimaciones de energía, capacidad y flexibilidad para proporcionar una métrica más completa de competitividad para las tecnologías de generación de energía. El VALCOE de la electricidad de fuentes intermitentes como la eólica y la solar aumenta a medida que aumenta la proporción de electricidad de estas fuentes, mientras que el VALCOE de la energía nuclear disminuye a medida que aumenta su proporción de electricidad suministrada a la red. La vida de una planta nuclear es superior a los 60 años (cerca de los 100 años) y la de las plantas solares es de unos 20 años lo que suma al valor económico de las centrales nucleares. Además, el costo de integración del sistema de las centrales nucleares es de US$2/MWh en comparación con los aproximadamente US$43/MWh de los generadores renovables. El costo de la electricidad generada por las plantas de energía nuclear se compara bien con la electricidad de otras fuentes. De hecho, la tarifa de electricidad firme (despachable) de la central nuclear de Tarapur (TAPS 1 y 2), el generador de energía nuclear más antiguo de la India, es de aproximadamente INR2/kWh (kilovatio hora). Esto es más bajo que la tarifa más baja de energía solar que es intermitente. El costo de la energía de plantas más nuevas como Kudankulam está en el rango de INR4-6/kWh comparable a la energía de algunas plantas de energía térmica y también comparable a una combinación híbrida de energía hidroeléctrica con bombeo solar. En India, la generación específica, un parámetro que señala la eficiencia económica de la generación de energía (gigavatios hora de energía generada por un megavatio de capacidad) fue más alta para la energía nuclear con 6,35 en comparación con 4,74 para la energía a base de carbón, la segunda más alta en 2020-21 . La generación específica de energía nuclear ha sido consistentemente más alta que el valor de generación específica promedio durante las últimas dos décadas.

Según NPCIL, la huella terrestre de la energía nuclear es al menos 20 veces menor que la de la energía solar. El promedio de emisiones de gases de efecto invernadero (GEI) del ciclo de vida de la energía solar es de 50 gramos/kWh en comparación con los 14 g/kWh de la energía nuclear. A nivel mundial, el uso de la energía nuclear ha reducido las emisiones de CO2 en unas 60 gigatoneladas, o casi dos años de emisiones en los últimos 50 años. Sin la energía nuclear, las emisiones de la generación de energía habrían sido casi un 20 por ciento más altas. Instituciones como la AIE que favorecen la energía nuclear para la descarbonización argumentan que el mundo corre el riesgo de una fuerte disminución de la energía nuclear en los países desarrollados que podría generar miles de millones de toneladas de emisiones de carbono adicionales. Según la AIE, sin nueva energía nuclear, la transición energética será más difícil y costosa. Pero los escépticos de la energía nuclear apuntan a los riesgos de la energía nuclear citando accidentes bien conocidos de Three Mile Island en los EE. UU., Chernobyl en Rusia y Fukushima en Japón. Los reactores nucleares generan desechos radiactivos que siguen siendo peligrosos durante cientos de miles de años y la primera instalación de disposición final geológica profunda para desechos nucleares aún está en el tablero de diseño.

En 2019, por primera vez en la historia, las energías renovables no hidroeléctricas como la solar, la eólica y la biomasa generaron más electricidad que las centrales nucleares a nivel mundial. La generación mundial de energía nuclear alcanzó su punto máximo en 2006 y había menos reactores en funcionamiento en todo el mundo a fines de 2021 que hace 30 años. Incluso en China, que está construyendo varios generadores de energía nuclear, las energías renovables generaron más del doble de electricidad que la energía nuclear en 2021. La percepción general de que los reactores nucleares grandes son demasiado caros y peligrosos ha resultado en el apoyo a los reactores modulares pequeños (SMR) en todo el mundo. mundo y también en la India. Desde la década de 1950, cuando se estableció la generación de energía nuclear, el tamaño de los reactores ha aumentado de 60 MW a más de 1600 MW, con las correspondientes economías de escala en operación. Los SMR generalmente tienen una capacidad de 300 MW o menos y están diseñados con tecnología modular utilizando la fabricación de módulos en fábrica, buscando economías de producción en serie y tiempos de construcción cortos. Se han construido muchos cientos de reactores de potencia más pequeños para uso naval (hasta 190 MW térmicos) y como fuentes de neutrones, lo que ha proporcionado una enorme experiencia en la ingeniería de pequeñas unidades de potencia.

Es mucho menos probable que los SMR se sobrecalienten, en parte porque sus pequeños núcleos producen mucho menos calor que los núcleos de los grandes reactores. Los diseños innovadores en la tecnología SMR también pueden reducir otros riesgos de ingeniería, como fallas en las bombas de refrigerante. SMR tiene muchas menos partes móviles que los reactores tradicionales, lo que reduce la probabilidad de fallas que podrían causar un accidente. También se espera que la construcción de reactores más pequeños conduzca a la fabricación en masa, lo que reduce los costos y los plazos de entrega. La industria nuclear de la India, que consiste principalmente en pequeños reactores, no resultó necesariamente en costos más bajos.

De los 22 reactores de energía nuclear de la India, 18 tienen una capacidad de menos de 300 MWe, lo que significa que la mayoría son reactores "pequeños". El pequeño tamaño de los reactores nucleares de la India ha significado que la capacidad total de energía nuclear de la India sea baja en comparación con el número de reactores de energía nuclear. Las diez islas nucleares más grandes de China constan de 43 reactores nucleares con una capacidad total de 45.600 MWe. Todos los reactores de estas islas nucleares tienen una capacidad de 1000 MWe salvo el reactor más antiguo que tiene una capacidad de 600 MWe. Con el doble de reactores en comparación con India, China tiene más de 6 veces la capacidad nuclear de India. Corea del Sur tiene 24 reactores de energía nuclear, solo dos más que India, pero la capacidad total de energía nuclear de Corea del Sur es de 23.150 GWe, más de tres veces la de India. Los pequeños reactores de India no han significado necesariamente costos más bajos, ni han significado menos expertos empleados por reactor. De hecho, ha reducido la contribución del sector nuclear a la generación total de energía y, en consecuencia, no ha contribuido sustancialmente a reducir las emisiones de dióxido de carbono. También aumentó la tarifa de la energía nuclear ya que los costos no se pueden repartir entre una mayor capacidad. La suposición de que los costos adicionales incurridos por los SMR pueden compensarse mediante economías de producción en masa aún debe probarse porque a partir de 2022, no habrá pedidos masivos de SMR. En general, los SMR pueden no ser los medios para lograr los ambiciosos objetivos de energía nuclear de la India.

Según informes de los medios, Niti Aayog ha recomendado cambios en la Ley de Energía Atómica de 1962 para permitir la inversión extranjera en su industria de energía nuclear y movilizar una mayor participación de empresas privadas nacionales. Si la inversión privada se materializa, India puede acercarse a sus objetivos de capacidad de generación de energía nuclear. Sin embargo, queda por ver cómo se resuelve la incompatibilidad fundamental entre la ley de responsabilidad civil de la India y las convenciones internacionales.

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