Fundamentos de la Energía: Protocolo de Kyoto, Reactores Nucleares y Operadores del Sistema Eléctrico Español

Compromisos Energéticos y Sostenibilidad

El Protocolo de Kyoto y los Compromisos de España

La Unión Europea (UE) se comprometió a reducir las emisiones de CO₂ en un 8% respecto a los niveles del año 1990, con fecha límite en el año 2012. España tenía licencia para aumentar sus emisiones en un 15% al haber experimentado un despegue tecnológico e industrial significativo.

Sin embargo, este contexto ha provocado que las emisiones aumenten más de un 40%, siendo España el país miembro que menos posibilidades tenía de cumplir lo pactado. Además, se estableció el objetivo de que para el año 2020, el 20% de la energía producida debía provenir de fuentes renovables.

CO₂ y Biomasa: El Equilibrio de Carbono

Fundamentalmente, el proceso de conversión de la biomasa en energía calorífica es el opuesto a la fotosíntesis. El CO₂ liberado por la biomasa cuando es quemada es igual al CO₂ que fue absorbido por la biomasa durante su crecimiento, dejando el sistema en equilibrio de carbono neutro.

Tecnologías de Generación Nuclear: BWR vs. PWR

Existen diferencias fundamentales en el diseño y operación de los reactores de agua a presión (PWR) y los reactores de agua en ebullición (BWR).

Reactor de Agua a Presión (PWR)

En el reactor de agua a presión (PWR), el refrigerante es agua a una presión de unos 150 atm. El proceso se desarrolla en tres circuitos:

1. Circuito Primario (Núcleo): El agua se bombea a través del núcleo del reactor, donde se calienta.
2. Circuito Secundario (Vapor): Esta agua caliente se bombea hasta un generador de vapor, donde, a través de intercambiadores de calor, calienta un circuito secundario de agua, que se convierte en vapor. Este vapor propulsa uno o más generadores de turbinas que producen energía eléctrica, se condensa y es bombeado de nuevo al generador. El circuito secundario está aislado del agua del núcleo del reactor, por lo que no es radiactivo.
3. Circuito Terciario (Refrigeración): Para condensar el vapor se utiliza un tercer circuito de agua, procedente de un lago, río o torre de refrigeración.

Reactor de Agua en Ebullición (BWR)

En el reactor de agua en ebullición (BWR), el agua de refrigeración se mantiene a una presión algo menor, lo que permite que hierva dentro del núcleo, liberando vapor. El proceso es más directo:

• El vapor producido en la vasija presurizada del reactor se dirige directamente al generador de turbinas.
• Aunque el vapor es radiactivo, no existe intercambiador de calor intermedio, lo que aumenta la eficiencia del sistema.
• El vapor se condensa y se bombea de vuelta al reactor.
• El agua de refrigeración del condensador también procede de una fuente externa (como un lago).

Transformación de Biomasa

Los procesos de transformación de biomasa se clasifican en dos grandes categorías:

Procesos Termoquímicos

Estos procesos utilizan calor para descomponer la biomasa:

• Combustión
• Gasificación
• Pirólisis

Procesos Bioquímicos

Estos procesos utilizan microorganismos para la conversión:

• Digestión anaerobia
• Fermentación alcohólica

Operadores del Sistema Eléctrico Español

OMEL: Operador del Mercado Ibérico de Energía

El Operador del Mercado Ibérico de Energía (OMEL) gestiona el mercado de electricidad. Realiza una serie de actividades y servicios necesarios para el correcto funcionamiento del mercado, incluyendo la gestión económica. Recibe datos clave como el coste horario, la disponibilidad horaria y las demandas, determinando el precio final de la electricidad.

REE: Red Eléctrica de España

REE es el operador del sistema eléctrico y gestor técnico del sistema eléctrico español. Su función principal es garantizar la continuidad y la correcta coordinación del sistema de producción y transporte de energía.

Estrategias para Estabilizar la Red Eléctrica

La estabilidad de la red eléctrica se mantiene mediante diferentes mecanismos, dependiendo de la magnitud y duración de las fluctuaciones de la demanda (picos):

Picos pequeños

Se gestionan mediante la inercia de los generadores.

Picos grandes

Se compensan utilizando motores y turbinas de gas.

Continuos cortos

Se regulan eficientemente mediante la energía hidráulica.