Los costos de construcción de centrales nucleares han variado significativamente en todo el mundo y a lo largo del tiempo. Durante la década de 1970 se produjeron grandes y rápidos aumentos de costos, especialmente en los Estados Unidos. Las tendencias recientes de costos en países como Japón y Corea han sido muy diferentes, incluidos períodos de estabilidad y disminución de los costos de construcción.
Las nuevas centrales nucleares suelen tener un elevado gasto de capital para su construcción. Los costes de combustible, de explotación y de mantenimiento son componentes relativamente pequeños del coste total. La larga vida útil y el elevado factor de capacidad de las centrales nucleares permiten acumular fondos suficientes para el desmantelamiento definitivo de la planta y el almacenamiento y la gestión de los residuos, con un impacto reducido en el precio por unidad de electricidad generada. Además, las medidas para mitigar el cambio climático , como un impuesto al carbono o el comercio de emisiones de carbono , favorecen la economía de la energía nuclear frente a la de los combustibles fósiles. La energía nuclear es competitiva en costes con la generación renovable cuando el coste de capital se sitúa entre 2.000 y 3.000 dólares/kW. [3]
La economía de la energía nuclear es un tema de debate. Algunos opositores a la energía nuclear citan el costo como el principal desafío para la tecnología. Ian Lowe también ha cuestionado la economía de la energía nuclear. [8] [9] Los partidarios de la energía nuclear señalan el éxito histórico de la energía nuclear en todo el mundo y piden nuevos reactores en sus propios países, incluidos los diseños nuevos propuestos pero en gran medida no comercializados, como una fuente de nueva energía. [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] El Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático (IPCC) respalda la tecnología nuclear como una fuente de energía madura y baja en carbono que debería casi cuadruplicarse para ayudar a abordar las crecientes emisiones de gases de efecto invernadero . [17]
La energía solar tiene factores de capacidad muy bajos en comparación con la nuclear, y la energía solar sólo puede alcanzar cierta penetración en el mercado antes de que se hagan necesarios (costosos) almacenamiento y transmisión de energía. Esto se debe a que la energía nuclear "requiere menos mantenimiento y está diseñada para funcionar durante períodos más largos antes de recargarse", mientras que la energía solar está en un estado constante de recarga y está limitada por la falta de combustible que requiere una fuente de energía de respaldo que funcione a mayor escala. [18]
En Estados Unidos, la energía nuclear se enfrenta a la competencia de los bajos precios del gas natural en América del Norte. El ex director ejecutivo de Exelon, John Rowe, dijo en 2012 que las nuevas plantas nucleares en Estados Unidos "no tienen ningún sentido en este momento" y no serán rentables mientras persista el excedente de gas natural. [19]
El precio de las nuevas plantas en China es más bajo que en el mundo occidental. [20]
En 2016, el gobernador de Nueva York , Andrew Cuomo , ordenó a la Comisión de Servicio Público de Nueva York que considerara subsidios financiados por los contribuyentes similares a los de las fuentes renovables para mantener las centrales nucleares (que representaban un tercio de la generación del estado y la mitad de su generación libre de emisiones) rentables en la competencia contra las plantas de gas natural, que han reemplazado a las plantas nucleares cuando cerraron en otros estados. [21]
Un estudio realizado en 2019 por el centro de estudios económicos DIW Berlin concluyó que la energía nuclear no ha sido rentable en ningún lugar del mundo. [22] [¿ Fuente poco fiable? ] El estudio de la economía de la energía nuclear concluyó que nunca ha sido financieramente viable, que la mayoría de las plantas se han construido con fuertes subsidios gubernamentales, a menudo motivados por fines militares, y que la energía nuclear no es un buen enfoque para abordar el cambio climático. Encontró, después de revisar las tendencias en la construcción de plantas de energía nuclear desde 1951, que la planta de energía nuclear promedio de 1000 MW incurriría en una pérdida económica promedio de 4.800 millones de euros (7.700 millones de dólares australianos). Esto ha sido refutado por otro estudio. [23]
Los elevados costes iniciales y los largos ciclos de los proyectos hacen de la energía nuclear una inversión muy arriesgada: las fluctuaciones de la economía mundial, los precios de la energía o las reglamentaciones pueden, por ejemplo, reducir la demanda de energía o hacer que las alternativas sean más baratas. Sin embargo, en sí mismos, los proyectos nucleares no son inherentemente mucho más arriesgados que otras grandes inversiones en infraestructura. [24] Después de la recesión de 2009 , cuando la demanda mundial de electricidad cayó y las reglamentaciones se volvieron más permisivas con la energía sucia pero barata. [ cita requerida ] En Europa del Este, varios proyectos establecidos desde hace mucho tiempo están luchando por encontrar financiación, en particular Belene en Bulgaria y los reactores adicionales en Cernavoda en Rumania, y algunos posibles patrocinadores se han retirado. Cuando hay gas barato disponible y su suministro futuro es relativamente seguro, esto también plantea un problema importante para los proyectos de energía limpia.
Las ofertas actuales para nuevas plantas de energía nuclear en China se estimaron entre $ 2800 / kW y $ 3500 / kW, [25] ya que China planeaba acelerar su programa de nueva construcción después de una pausa tras el desastre de Fukushima . Sin embargo, informes más recientes indicaron que China no alcanzará sus objetivos. Si bien la energía nuclear en China ha sido más barata que la energía solar y eólica, estas se están volviendo más baratas mientras que los costos de la energía nuclear están aumentando. Además, se espera que las plantas de tercera generación sean considerablemente más caras que las plantas anteriores. [26] Por lo tanto, la comparación con otros métodos de generación de energía depende en gran medida de suposiciones sobre los plazos de construcción y la financiación de capital para las plantas nucleares. El análisis de la economía de la energía nuclear debe tener en cuenta quién corre con los riesgos de futuras incertidumbres. Hasta la fecha, todas las plantas de energía nuclear en funcionamiento fueron desarrolladas por monopolios de servicios públicos de propiedad estatal o regulados [27] [28] donde muchos de los riesgos asociados con el cambio político y el ajuste regulatorio fueron asumidos por los consumidores en lugar de los proveedores. Muchos países han liberalizado ahora el mercado de la electricidad , donde estos riesgos, y el riesgo de que surja una competencia barata de fuentes de energía subsidiadas antes de que se recuperen los costos de capital, son asumidos por los proveedores y operadores de las plantas en lugar de los consumidores, lo que lleva a una evaluación significativamente diferente del riesgo de invertir en nuevas plantas de energía nuclear. [29] Se afirma que los reactores de Generación III+ tienen una vida útil de diseño significativamente más larga que sus predecesores, al tiempo que utilizan mejoras graduales en diseños existentes que se han utilizado durante décadas. [30] Esto podría compensar los costos de construcción más altos hasta cierto punto, al brindar una vida útil de depreciación más larga .
"La regla general para la energía nuclear es que aproximadamente dos tercios del costo de generación se deben a costos fijos, siendo los principales el costo de pagar los intereses de los préstamos y reembolsar el capital..." [31]
El costo de capital, la construcción y financiación de las plantas de energía nuclear, representa un gran porcentaje del costo de la electricidad nuclear. En 2014, la Administración de Información Energética de Estados Unidos estimó que, en el caso de las nuevas plantas nucleares que entrarán en funcionamiento en 2019, los costos de capital representarán el 74% del costo nivelado de la electricidad; porcentajes superiores a los de las plantas de energía basadas en combustibles fósiles (63% para el carbón, 22% para el gas natural) e inferiores a los de otras fuentes de energía no basadas en combustibles fósiles (80% para la energía eólica, 88% para la energía solar fotovoltaica). [32]
Areva , el operador de la planta nuclear francesa, sostiene que el 70% del coste de un kWh de electricidad nuclear se debe a los costes fijos del proceso de construcción. [31] Algunos analistas sostienen (por ejemplo, Steve Thomas citado en el libro The Doomsday Machine de Martin Cohen y Andrew McKillop) que lo que a menudo no se aprecia en los debates sobre la economía de la energía nuclear es que el coste del capital, es decir, las empresas que utilizan su propio dinero para pagar nuevas plantas, es generalmente más alto que el coste de la deuda. [33] Otra ventaja de pedir prestado puede ser que "una vez que se han concertado grandes préstamos a bajas tasas de interés -quizás con el apoyo del gobierno- el dinero puede entonces prestarse a tasas de rendimiento más altas". [33]
"Uno de los grandes problemas de la energía nuclear es el enorme coste inicial. Estos reactores son extremadamente caros de construir. Si bien los rendimientos pueden ser muy grandes, también son muy lentos. A veces pueden pasar décadas hasta que se recuperan los costos iniciales. Como muchos inversores tienen un lapso de atención corto, no les gusta esperar tanto tiempo para que su inversión dé frutos". [34]
Debido a los grandes costos de capital para las plantas de energía nuclear iniciales construidas como parte de un programa de construcción sostenido y el período de construcción relativamente largo antes de que se recuperen los ingresos, el mantenimiento de los costos de capital de las primeras plantas de energía nuclear puede ser el factor más importante para determinar la competitividad económica de la energía nuclear. [35] La inversión puede contribuir con alrededor del 70% [36] al 80% [37] de los costos de la electricidad. Timothy Stone , empresario y experto nuclear, afirmó en 2017: "Hace mucho tiempo que se reconoce que los únicos dos números que importan en la energía nuclear [nueva] son el costo de capital y el costo del capital". [38] La tasa de descuento elegida para calcular el costo del capital de una planta de energía nuclear durante su vida útil es posiblemente el parámetro más sensible a los costos generales. [39] Debido a la larga vida útil de las nuevas plantas de energía nuclear, la mayor parte del valor de una nueva planta de energía nuclear se crea para el beneficio de las generaciones futuras.
La reciente liberalización del mercado eléctrico en muchos países ha hecho que la economía de la generación de energía nuclear sea menos atractiva, [40] [41] y no se han construido nuevas plantas de energía nuclear en un mercado eléctrico liberalizado. [40] Anteriormente, un proveedor monopolista podía garantizar los requisitos de producción durante décadas en el futuro. Las empresas generadoras privadas ahora tienen que aceptar contratos de producción más cortos y los riesgos de una futura competencia de menor costo, por lo que desean un período de retorno de la inversión más corto. Esto favorece los tipos de plantas de generación con menores costos de capital o altos subsidios, incluso si los costos asociados del combustible son más altos. [42] Una dificultad adicional es que debido a los grandes costos hundidos pero los ingresos futuros impredecibles del mercado eléctrico liberalizado, es poco probable que el capital privado esté disponible en términos favorables, lo que es particularmente significativo para la energía nuclear, ya que es intensiva en capital. [43] El consenso de la industria es que una tasa de descuento del 5% es apropiada para las plantas que operan en un entorno de servicios públicos regulado donde los ingresos están garantizados por mercados cautivos, y una tasa de descuento del 10% es apropiada para un entorno de planta comercial o desregulada competitiva. [44] Sin embargo, el estudio independiente del MIT (2003) que utilizó un modelo financiero más sofisticado que distingue entre capital social y capital de deuda tuvo una tasa de descuento promedio más alta, del 11,5%. [29]
Un estudio de 2016 sostuvo que si bien los costos aumentaron en el pasado para los reactores construidos en el pasado, esto no significa necesariamente que exista una tendencia inherente de aumento de costos con la energía nuclear, ya que los estudios anteriores tendían a examinar una proporción relativamente pequeña de los reactores construidos y que un análisis completo muestra que las tendencias de costos de los reactores variaban sustancialmente según el país y la época. [45]
Otro factor importante para estimar el costo de vida útil de una central nuclear se deriva de su factor de capacidad . Según Anthonie Cilliers, un académico e ingeniero nuclear , "debido a la gran inversión de capital y al bajo costo variable de las operaciones, las plantas nucleares son más rentables cuando pueden funcionar todo el tiempo para proporcionar un retorno de la inversión. Por lo tanto, los operadores de plantas ahora logran sistemáticamente un factor de capacidad del 92 por ciento (energía promedio producida a capacidad máxima). Cuanto mayor sea el factor de capacidad, menor será el costo por unidad de electricidad". [46]
Los retrasos en la construcción pueden aumentar significativamente el costo de una planta. Dado que una planta de energía no obtiene ingresos durante la construcción y los intereses de la deuda deben pagarse desde el momento en que se contrae, los tiempos de construcción más prolongados se traducen directamente en mayores cargos financieros.
Se prevé que las plantas de energía nuclear modernas se construyan en cinco años o menos (42 meses para el reactor de uranio deuterio canadiense (CANDU) ACR-1000, 60 meses desde el pedido hasta la operación para un AP1000 , 48 meses desde el primer hormigón hasta la operación para un reactor presurizado europeo ( EPR ) y 45 meses para un ESBWR) [47], en comparación con más de una década para algunas plantas anteriores.
En Japón y Francia, los costos de construcción y los retrasos se han reducido significativamente debido a los procedimientos simplificados de licencia y certificación gubernamentales. En Francia, se certificó un modelo de reactor mediante un proceso de ingeniería de seguridad similar al utilizado para certificar la seguridad de los modelos de aeronaves. Es decir, en lugar de otorgar licencias a reactores individuales, el organismo regulador certificó un diseño particular y su proceso de construcción para producir reactores seguros. La legislación estadounidense permite la concesión de licencias a reactores, un proceso que se está utilizando en el AP1000 y el ESBWR . [48]
Canadá ha tenido sobrecostos en la construcción de la central nuclear de Darlington , debido principalmente a demoras y cambios de política, que suelen ser citados por los opositores a los nuevos reactores. La construcción comenzó en 1981 con un costo estimado de 7.400 millones de dólares canadienses ajustados a 1993, y terminó en 1993 con un costo de 14.500 millones de dólares. El 70% del aumento de precio se debió a los cargos por intereses incurridos debido a las demoras impuestas para posponer las unidades 3 y 4, la inflación del 46% durante un período de 4 años y otros cambios en la política financiera. [49]
Mientras que en el Reino Unido y los Estados Unidos los sobrecostes de las centrales nucleares contribuyeron a la quiebra de varias empresas de servicios públicos, en los Estados Unidos esas pérdidas ayudaron a introducir la desregulación energética a mediados de los años 1990, que se tradujo en un aumento de las tarifas eléctricas y apagones en California. Cuando el Reino Unido empezó a privatizar las empresas de servicios públicos, sus reactores nucleares "eran tan poco rentables que no se podían vender". Finalmente, en 1996, el gobierno los regaló, pero la empresa que los adquirió, British Energy , tuvo que ser rescatada en 2004 por un monto de 3.400 millones de libras. [50]
Los costos del combustible representan aproximadamente el 28% de los gastos operativos de una planta nuclear. [51] A partir de 2013, la mitad del costo del combustible del reactor fue absorbido por el enriquecimiento y la fabricación, de modo que el costo de la materia prima de concentrado de uranio fue el 14 por ciento de los costos operativos. [52] Duplicar el precio del uranio agregaría aproximadamente un 10% al costo de la electricidad producida en las plantas nucleares existentes, y aproximadamente la mitad de esa cantidad al costo de la electricidad en las plantas de energía futuras. [53] El costo del uranio en bruto contribuye aproximadamente $ 0.0015/kWh al costo de la electricidad nuclear, mientras que en los reactores reproductores el costo del uranio cae a $ 0.000015/kWh. [54]
Las plantas nucleares requieren combustible fisible . Generalmente, el combustible utilizado es uranio , aunque pueden emplearse otros materiales (véase combustible MOX ). En 2005, los precios en el mercado mundial del uranio promediaron 20 dólares por libra (44,09 dólares por kg). El 19 de abril de 2007, los precios alcanzaron los 113 dólares por libra (249,12 dólares por kg). [51] El 2 de julio de 2008, el precio había bajado a 59 dólares por libra. [55]
En 2008, la actividad minera estaba creciendo rápidamente, especialmente por parte de empresas más pequeñas, pero poner en producción un depósito de uranio lleva 10 años o más. [51] Los recursos mundiales medidos actuales de uranio, económicamente recuperables a un precio de 130 dólares por kilo según los grupos industriales Organización para la Cooperación y el Desarrollo Económicos (OCDE), Agencia de Energía Nuclear (AEN) y Agencia Internacional de Energía Atómica (OIEA), son suficientes para durar "al menos un siglo" al ritmo actual de consumo. [56]
Según la Asociación Nuclear Mundial , "los recursos mundiales medidos actuales de uranio (5,7 Mt) en la categoría de costo inferior a tres veces los precios spot actuales y utilizados sólo en reactores convencionales, son suficientes para durar unos 90 años. Esto representa un nivel más alto de recursos asegurados de lo que es normal para la mayoría de los minerales. La exploración ulterior y los precios más altos sin duda, sobre la base del conocimiento geológico actual, producirán más recursos a medida que se agoten los actuales". [57] La cantidad de uranio presente en todas las reservas convencionales conocidas actualmente por sí solas (excluyendo las enormes cantidades de uranio actualmente antieconómico presente en reservas "no convencionales", como los depósitos de fosfato/fosforita, agua de mar y otras fuentes) es suficiente para durar más de 200 años al ritmo actual de consumo.
Todas las plantas nucleares producen desechos radiactivos. Para pagar el costo de almacenar, transportar y eliminar estos desechos en un lugar permanente en los Estados Unidos, se agrega un recargo de una décima de centavo por kilovatio-hora a las facturas de electricidad. [58] Aproximadamente el uno por ciento de las facturas de servicios públicos de electricidad en las provincias que utilizan energía nuclear se desvían para financiar la eliminación de desechos nucleares en Canadá. [59]
Según se informa, la eliminación de residuos de baja actividad cuesta alrededor de £2.000/m³ en el Reino Unido. Los residuos de alta actividad cuestan entre £67.000/m³ y £201.000/m³. [60] La división general es 80%/20% de residuos de baja actividad/alta actividad, [61] y un reactor produce aproximadamente 12 m³ de residuos de alta actividad anualmente. [62]
Al final de la vida útil de una planta nuclear, es necesario desmantelarla, ya sea desmantelándola, almacenándola en un lugar seguro o enterrando las instalaciones. En los Estados Unidos, la Comisión Reguladora Nuclear (NRC) exige que las plantas finalicen el proceso en un plazo de 60 años desde su cierre. Dado que cerrar y desmantelar una planta cuesta alrededor de 500 millones de dólares o más, la NRC exige a los propietarios de las plantas que reserven dinero mientras la planta todavía esté en funcionamiento para pagar los costos futuros de cierre. [63]
El desmantelamiento de un reactor que ha sufrido una fusión es inevitablemente más difícil y costoso. Three Mile Island fue desmantelado 14 años después del incidente por 837 millones de dólares. [64] El costo de la limpieza del desastre de Fukushima aún no se conoce, pero se ha estimado que costó alrededor de 100 mil millones de dólares. [65]
Un informe de 2011 para la Unión de Científicos Preocupados afirmó que "los costos de prevenir la proliferación nuclear y el terrorismo deberían reconocerse como externalidades negativas de la energía nuclear civil, evaluarse exhaustivamente e integrarse en las evaluaciones económicas, de la misma manera que las emisiones de gases de efecto invernadero se identifican cada vez más como un costo en la economía de la electricidad generada a partir de carbón". [66]
"La construcción del ELWR se completó en 2013 y está optimizado para la producción de electricidad civil, pero tiene potencial de "doble uso" y puede modificarse para producir material para armas nucleares". [67]
Nancy Folbre , economista de la Universidad de Massachusetts, ha cuestionado la viabilidad económica de la energía nuclear tras los accidentes nucleares japoneses de 2011 :
Los peligros comprobados de la energía nuclear aumentan los riesgos económicos de aumentar la dependencia de ella. De hecho, la reglamentación más estricta y las medidas de seguridad mejoradas para los reactores nucleares que se exigieron a raíz del desastre japonés casi con certeza exigirán disposiciones costosas que pueden dejarla fuera del mercado. [68]
La cascada de problemas en Fukushima, de un reactor a otro y de los reactores a las piscinas de almacenamiento de combustible, afectará el diseño, la disposición y, en última instancia, el coste de las futuras plantas nucleares. [69]
Los seguros disponibles para los operadores de plantas de energía nuclear varían de un país a otro. Los costos de un accidente nuclear en el peor de los casos son tan altos que sería difícil para la industria de seguros privada asumir la magnitud del riesgo, y el costo de la prima de un seguro completo haría que la energía nuclear fuera poco rentable. [70]
La energía nuclear ha funcionado en gran medida bajo un marco de seguros que limita o estructura las responsabilidades por accidentes de conformidad con la Convención de París sobre responsabilidad civil de terceros en materia nuclear , la Convención suplementaria de Bruselas, la Convención de Viena sobre responsabilidad civil por daños nucleares [71] y , en los Estados Unidos, la Ley Price-Anderson . A menudo se argumenta que este posible déficit en la responsabilidad representa un costo externo no incluido en el costo de la electricidad nuclear.
En Canadá, la Ley de Responsabilidad Nuclear Canadiense exige que los operadores de plantas de energía nuclear obtengan una cobertura de seguro de responsabilidad de 650 millones de dólares canadienses por instalación (independientemente del número de reactores individuales presentes) a partir de 2017 (frente al requisito anterior de 75 millones de dólares establecido en 1976), aumentando a 750 millones de dólares en 2018, a 850 millones de dólares en 2019 y, finalmente, a 1.000 millones de dólares en 2020. [72] [73] Las reclamaciones que excedan el monto asegurado serían evaluadas por un tribunal independiente designado por el gobierno, y pagadas por el gobierno federal. [74]
En el Reino Unido , la Ley de Instalaciones Nucleares de 1965 regula la responsabilidad por los daños nucleares de los que es responsable un titular de una licencia nuclear del Reino Unido. El límite para el operador es de 140 millones de libras esterlinas. [75]
En los Estados Unidos, la Ley Price-Anderson rige los seguros de la industria de la energía nuclear desde 1957. Los propietarios de plantas de energía nuclear deben pagar una prima cada año por el monto máximo obtenible de seguro privado (450 millones de dólares) por cada unidad de reactor autorizada. [76] Este seguro primario o de "primer nivel" se complementa con un segundo nivel. En caso de que un accidente nuclear ocasione daños superiores a los 450 millones de dólares, cada licenciatario deberá pagar una parte prorrateada del excedente hasta un máximo de 121.255.000 dólares. Con 104 reactores actualmente autorizados para operar, este nivel secundario de fondos contiene alrededor de 12.610 millones de dólares. Esto da como resultado un monto máximo combinado de cobertura primaria y secundaria de hasta 13.060 millones de dólares para un hipotético incidente de un solo reactor. Si se gasta el 15 por ciento de estos fondos, la priorización del monto restante quedaría en manos de un tribunal federal de distrito. Si se agota el segundo nivel, el Congreso se ha comprometido a determinar si se requiere ayuda adicional en caso de desastre. [77] En julio de 2005, el Congreso extendió la Ley Price-Anderson a las instalaciones más nuevas.
El costo por unidad de electricidad producida ( kilovatio-hora , kWh, o megavatio-hora, MWh = 1.000 kWh) variará según el país, dependiendo de los costos en la zona, el régimen regulatorio y los consiguientes riesgos financieros y de otro tipo, y la disponibilidad y el costo de la financiación. Los costos de construcción por kilovatio de capacidad de generación también dependerán de factores geográficos como la disponibilidad de agua de refrigeración, la probabilidad de terremotos y la disponibilidad de conexiones adecuadas a la red eléctrica. Por lo tanto, no es posible estimar con precisión los costos a nivel mundial.
En las estimaciones y comparaciones del costo nivelado de la energía (LCOE), un factor muy significativo es la tasa de descuento asumida , que refleja la preferencia de un inversor por el valor a corto plazo de los fondos en lugar del valor a largo plazo. Como no es un factor físico, sino más bien económico, la elección de valores específicos de la tasa de descuento puede duplicar o triplicar el costo estimado de la energía basándose simplemente en esa suposición inicial. En el caso de las fuentes de energía bajas en carbono , como la energía nuclear, los expertos destacan que la tasa de descuento debe establecerse baja (1-3%) ya que el valor de la energía baja en carbono para las generaciones futuras evita costos externos futuros muy altos del cambio climático. Sin embargo, numerosas comparaciones de LCOE utilizan valores de tasa de descuento altos (10%), lo que refleja principalmente la preferencia por las ganancias a corto plazo de los inversores comerciales sin tener en cuenta la contribución a la descarbonización. Por ejemplo, el cálculo del IPCC AR3 WG3 basado en una tasa de descuento del 10% produjo una estimación del LCOE de 97 dólares/MWh para la energía nuclear, mientras que al suponer simplemente una tasa de descuento del 1,4%, la estimación cae a 42 dólares/MWh, que es el mismo problema que se ha planteado para otras fuentes de energía bajas en carbono con altos costos iniciales de capital. [78]
Otras estimaciones de LCOE de mercados cruzados son criticadas por basar su cálculo en una cartera no revelada de proyectos seleccionados que se retrasaron significativamente debido a varias razones, pero no incluyen proyectos que se construyeron a tiempo y dentro del presupuesto. Por ejemplo, Bloomberg New Energy Finance (BNEF), basándose en una cartera de proyectos no revelada, estimó el LCOE de la energía nuclear en 190-375 €/MWh, que es hasta un 900% más alto que el LCOE publicado de 30 €/MWh para una planta de energía nuclear existente real de Olkiluoto , incluso después de tener en cuenta los retrasos en la construcción en el bloque OL3 (aunque esta cifra se basa en un LCOE promedio con reactores nuevos y viejos). Con base en los detalles de la metodología publicada, se ha señalado que BNEF asumió un costo de capital 230% más alto que el real (1,56%), costos operativos fijos 300% más altos que los reales y una potencia nominal menor (1400 MW) que los 1600 MW reales, todo lo cual contribuyó a una sobreestimación significativa del precio. [79]
En 2019, la EIA de EE. UU. revisó el costo nivelado de la electricidad de las nuevas plantas de energía nuclear avanzadas que entrarán en funcionamiento en 2023 a $ 0,0775 / kWh antes de los subsidios gubernamentales, utilizando un costo de capital industrial regulado del 4,3% ( WACC - antes de impuestos 6,6%) durante un período de recuperación de costos de 30 años. [80] La firma financiera Lazard también actualizó su informe de costo nivelado de la electricidad que cuesta a la nueva energía nuclear entre $ 0,118 / kWh y $ 0,192 / kWh utilizando un costo de capital comercial del 7,7% ( WACC - costo antes de impuestos del 12% para la financiación de capital de mayor riesgo del 40% y costo del 8% para la financiación de préstamo del 60%) durante una vida útil de 40 años. [81]
En general, la construcción de una planta nuclear es considerablemente más costosa que la de una planta equivalente alimentada con carbón o gas. Si el gas natural es abundante y barato, los costos operativos de las plantas de energía convencionales son menores. [82] La mayoría de las formas de generación de electricidad producen algún tipo de costos externos negativos que se imponen a terceros y que no son pagados directamente por el productor, como la contaminación que afecta negativamente la salud de las personas que se encuentran cerca o a sotavento de la planta de energía, y los costos de generación a menudo no reflejan estos costos externos.
La comparación del coste "real" de las distintas fuentes de energía se complica por una serie de incertidumbres:
El informe de Lazard sobre el costo nivelado estimado de la energía por fuente (décima edición) estimó precios no subsidiados de $97–$136/MWh para energía nuclear, $50–$60/MWh para energía solar fotovoltaica, $32–$62/MWh para energía eólica terrestre y $82–$155/MWh para energía eólica marina. [83]
Sin embargo, los subsidios más importantes a la industria nuclear no implican pagos en efectivo, sino que trasladan los costos de construcción y los riesgos operativos de los inversores a los contribuyentes y a los contribuyentes, cargándolos con una serie de riesgos, entre ellos los sobrecostos, los impagos por accidentes y la gestión de los desechos nucleares. Este enfoque se ha mantenido notablemente constante a lo largo de la historia de la industria nuclear y distorsiona las opciones de mercado que de otro modo favorecerían inversiones energéticas menos riesgosas. [84]
Benjamin K. Sovacool dijo en 2011 que: “Cuando se considera el ciclo completo del combustible nuclear —no sólo los reactores sino también las minas y plantas de uranio, las instalaciones de enriquecimiento, los depósitos de combustible gastado y los sitios de desmantelamiento— la energía nuclear resulta ser una de las fuentes de energía más costosas”. [85]
En 2014, Brookings Institution publicó The Net Benefits of Low and No-Carbon Electricity Technologies (Los beneficios netos de las tecnologías de electricidad con bajas emisiones de carbono y sin emisiones de carbono), en el que se afirma, tras realizar un análisis de los costes de energía y emisiones, que "los beneficios netos de las nuevas plantas nucleares, hidroeléctricas y de ciclo combinado de gas natural superan con creces los beneficios netos de las nuevas plantas eólicas o solares", y se determinó que la tecnología energética con bajas emisiones de carbono más rentable es la nuclear. [86] [87] Además, Paul Joskow del MIT sostiene que la métrica del " costo nivelado de la electricidad " (LCOE) es un medio deficiente para comparar las fuentes de electricidad, ya que oculta los costes adicionales, como la necesidad de operar con frecuencia centrales eléctricas de respaldo, en los que se incurre debido al uso de fuentes de energía intermitentes como la energía eólica, mientras que el valor de las fuentes de energía de carga base está subrepresentado. [88]
Kristin Shrader-Frechette analizó 30 artículos sobre la economía de la energía nuclear en busca de posibles conflictos de intereses. Encontró que, de los 30, 18 habían sido financiados por la industria nuclear o por gobiernos pronucleares y eran pronucleares, 11 habían sido financiados por universidades u organizaciones no gubernamentales sin fines de lucro y eran antinucleares, y el restante tenía patrocinadores desconocidos y adoptaba una postura pronuclear. Los estudios pronucleares fueron acusados de utilizar métodos de recorte de costos, como ignorar los subsidios gubernamentales y utilizar las proyecciones de la industria por encima de la evidencia empírica siempre que fuera posible. La situación se comparó con la investigación médica, donde el 98% de los estudios patrocinados por la industria arrojan resultados positivos. [89]
Las plantas de energía nuclear tienden a ser competitivas en áreas donde otros recursos de combustible no están fácilmente disponibles [90] —Francia, en particular, casi no tiene suministros nativos de combustibles fósiles . [91] La experiencia de energía nuclear de Francia también ha sido la de costos paradójicamente crecientes en lugar de decrecientes con el tiempo. [92] [93]
Realizar una inversión masiva de capital en un proyecto con recuperación a largo plazo puede afectar la calificación crediticia de una empresa. [94] [95]
Un informe del Consejo de Relaciones Exteriores sobre la energía nuclear sostiene que una rápida expansión de la energía nuclear puede crear escasez de materiales de construcción, como hormigón y acero de calidad para reactores, trabajadores e ingenieros cualificados y controles de seguridad a cargo de inspectores cualificados, lo que haría subir los precios actuales. [96]
Las plantas nucleares antiguas generalmente tenían una capacidad algo limitada para variar significativamente su producción con el fin de adaptarse a la demanda cambiante (una práctica llamada seguimiento de carga ). [97] Sin embargo, muchos BWR , algunos PWR (principalmente en Francia ) y ciertos reactores CANDU (principalmente aquellos en la Central Nuclear de Bruce ) tienen varios niveles de capacidades de seguimiento de carga (a veces sustanciales), que les permiten cubrir más que las necesidades de generación de referencia. Varios diseños de reactores más nuevos también ofrecen alguna forma de capacidad mejorada de seguimiento de carga. [98] Por ejemplo, el Areva EPR puede variar su potencia de salida eléctrica entre 990 y 1.650 MW a 82,5 MW por minuto. [99]
El número de empresas que fabrican ciertas piezas para reactores nucleares es limitado, en particular las grandes piezas forjadas utilizadas para recipientes de reactores y sistemas de vapor. En 2010, solo cuatro empresas ( Japan Steel Works , China First Heavy Industries, OMZ Izhora de Rusia y Doosan Heavy Industries de Corea ) fabrican recipientes a presión para reactores de 1100 MW e o más. [100] [101] Se sugirió que esto plantea un cuello de botella que podría obstaculizar la expansión de la energía nuclear a nivel internacional, [102] sin embargo, algunos diseños de reactores occidentales no requieren recipientes a presión de acero, como los reactores derivados de CANDU que dependen de canales de combustible presurizados individuales. Las grandes piezas forjadas para generadores de vapor, aunque todavía muy pesadas, pueden ser producidas por un número mucho mayor de proveedores.
En el caso de un país que cuenta con una industria de energía nuclear y una industria de armas nucleares , las sinergias entre ambas pueden favorecer a una planta de energía nuclear con una economía que, por lo demás, sería incierta. Por ejemplo, en el Reino Unido, los investigadores han informado a los diputados de que el gobierno estaba utilizando el proyecto Hinkley Point C para subvencionar de forma cruzada la actividad nuclear del ejército británico mediante el mantenimiento de las capacidades nucleares. En apoyo de esa afirmación, los investigadores de la Universidad de Sussex Andy Stirling y Phil Johnstone afirmaron que los costes del programa del submarino nuclear Trident serían prohibitivos sin “un subsidio efectivo de los consumidores de electricidad a la infraestructura nuclear militar”. [103]
La esperanza de lograr economías de escala fue una de las razones del desarrollo de "diseños de reactores estándar" como el "Konvoi" alemán (sólo se construyeron tres plantas de este tipo y difieren sustancialmente entre sí debido al federalismo alemán) o su sucesor, [104] [105] la EPR (planta de energía nuclear) franco-alemana. [106] [107]
La industria de la energía nuclear en las naciones occidentales tiene un historial de retrasos en la construcción, sobrecostos , cancelaciones de plantas y problemas de seguridad nuclear a pesar de los importantes subsidios y apoyos gubernamentales . [108] [109] [110]
Tras el desastre nuclear de Fukushima en 2011, es probable que aumenten los costos de las centrales nucleares en funcionamiento y de las nuevas, debido a los mayores requisitos de gestión del combustible gastado in situ y a las mayores amenazas de base de diseño. [111] Después de Fukushima, la Agencia Internacional de Energía redujo a la mitad su estimación de capacidad de generación nuclear adicional construida para 2035. [112]
Un análisis de Bloomberg de 2017 mostró que más de la mitad de las plantas nucleares de Estados Unidos estaban funcionando con pérdidas, en primer lugar aquellas con una sola unidad de energía. [113]
A partir de 2020, algunas empresas y organizaciones han buscado desarrollar propuestas y proyectos destinados a reducir los costos tradicionales de la construcción de plantas de energía nuclear, a menudo utilizando pequeños diseños de reactores modulares en lugar de reactores convencionales. [114] Por ejemplo, TerraPower , una empresa con sede en Bellevue, Washington y cofundada por Bill Gates , tiene como objetivo construir un reactor rápido de sodio por $ 1 mil millones con un sitio propuesto en Kemmerer, Wyoming . [115] [116] También en 2020, el Energy Impact Center , un instituto de investigación con sede en Washington, DC , fundado por Bret Kugelmass, presentó el proyecto OPEN100 , una plataforma que proporciona planos de código abierto para una planta nuclear con un reactor de agua presurizada . El modelo OPEN100 podría usarse para construir una planta por $ 300 millones en dos años. [114] Oklo, una startup con sede en Silicon Valley , tiene como objetivo construir micro reactores modulares que funcionen con desechos radiactivos producidos por plantas de energía nuclear convencionales. [117] Al igual que OPEN100, Oklo pretende reducir parcialmente los costos estandarizando la construcción de sus plantas. [118] [119] Otras entidades que están desarrollando planes similares incluyen a X-energy , NuScale Power , [118] General Atomics , Elysium Industries y otras. [117]
planta se había vuelto poco rentable en los últimos años, víctima en gran medida de los precios más bajos de la energía resultantes de un exceso de gas natural utilizado para alimentar las plantas de electricidad.