Los apagones nucleares franceses de 2022: Lecciones para la energía nuclear en Europa 

A partir de mediados de los años setenta, Francia empezó a desplegar docenas de grandes reactores nucleares de agua ligera. En tan sólo 15 años, la inversión en energía nuclear condujo a la más rápida descarbonización de la red eléctrica de una economía industrializada en la historia, pasando Francia de un 70% de combustibles fósiles en la red a un 10% en 1990, lo que representa cientos de millones de toneladas de CO2 evitadas. La energía nuclear funcionó a pleno rendimiento en Francia durante casi cinco décadas, proporcionando una media de cerca del 75% de la energía de la red (con la eólica y la solar proporcionando alrededor del 12% en 2022). Las centrales nucleares francesas, junto con los 47 reactores de otros 12 Estados miembros de la UE, han desempeñado un papel sustancial en la consecución de los objetivos climáticos de Europa y en garantizar su seguridad energética, suministrando aproximadamente una cuarta parte de su electricidad total y alrededor de un tercio de su electricidad baja en carbono.  

Sin embargo, las aportaciones nucleares de Francia se interrumpieron en 2022 debido a paradas de mantenimiento prolongadas y a restricciones debidas a las condiciones meteorológicas de los ríos, lo que dio lugar a una disponibilidad nuclear récord en Francia. En su punto más bajo, la disponibilidad nuclear francesa se situó en torno al 40% de la capacidad máxima durante aproximadamente un mes. Este descenso llevó a algunos críticos a cuestionar la fiabilidad de la energía nuclear y su papel potencial en la estrategia de descarbonización de Europa.  

Pero, ¿son los problemas de la flota francesa en 2022 un signo de problemas inevitables en el despliegue nuclear a gran escala? ¿O un caso de negligencia situacional y pérdida de oportunidades que puede remediarse con una política mejor, algunas correcciones técnicas y más atención por parte de los reguladores y la industria? Es importante responder a estas preguntas para evaluar objetivamente el papel que puede desempeñar la energía nuclear en el futuro sin emisiones de carbono de Europa.  

Energía limpia firme

Se trata de una cuestión especialmente crítica porque el peso de los estudios ha llegado a la conclusión de que la descarbonización del sector eléctrico, aunque esté dominado por energías renovables como la eólica y la solar, será probablemente menos costosa y más rápida si contamos con una cantidad sustancial de fuentes de energía "limpias firmes", siempre disponibles y que no dependan del clima. La energía nuclear es una de estas opciones limpias y firmes a escala mundial (junto con la energía geotérmica, la combustión de hidrógeno, la biomasa y el gas fósil con captura de carbono), y ya está bien implantada en la red europea, con centrales operativas en 13 de los 27 Estados miembros. Y, como ya se ha dicho, la energía nuclear ya suministra alrededor de una cuarta parte de la electricidad total de Europa, y aproximadamente un tercio de su electricidad con bajas emisiones de carbono.

Aparte de sus ventajas en cuanto a emisiones de carbono, la energía nuclear puede reducir la huella espacial total de un sistema limpio de generación de electricidad en una región con escasez de suelo como Europa, disminuir la necesidad de nuevas líneas de transmisión de larga distancia y reducir la presión sobre las necesidades críticas de minerales y materiales. En consecuencia, con la fijación de objetivos vinculantes y una política climática cada vez más firme en la UE, estamos asistiendo a un renovado interés por la generación de energía nuclear mucho más allá de Francia: España, Finlandia y Suecia han anunciado planes para aumentar la capacidad de sus centrales existentes, mientras que Rumanía, Polonia y los Países Bajos han anunciado planes para construir nuevas centrales nucleares.  

No cabe duda de que la energía nuclear podría desempeñar un papel valioso, incluso fundamental, en un futuro europeo con bajas emisiones de carbono. ¿La experiencia de 2022 en Francia niega esta posibilidad? 

Para responder a esta pregunta, examinemos primero los hechos. 

La energía nuclear en Francia en 2022

La industria francesa de la energía nuclear se encontró con una serie de problemas superpuestos en 2022. 

1. Pequeñas grietas inducidas por la corrosión y el estrés térmico en un conjunto de tuberías del reactor que la empresa nuclear francesa, EDF, "afrancesó" a partir del diseño original de Westinghouse modificado por EDF utilizando una nueva geometría; estas tuberías, en el sistema de inyección de seguridad y eliminación del calor residual, fueron identificadas en el transcurso de comprobaciones rutinarias de mantenimiento. Las grietas, si no se corregían, probablemente habrían acabado provocando fugas de agua en el interior del edificio de contención del reactor. 

2. Mantenimiento programado de algunas plantas que no pudo aplazarse ni ejecutarse con rapidez como consecuencia de las limitaciones de mano de obra y recursos.  

3. Las altas temperaturas de los ríos han provocado una reducción de la producción de los reactores franceses que siguen en funcionamiento. 

Examinemos sucesivamente estas cuestiones. 

Corrosión 

En primer lugar, es importante reconocer que los problemas de corrosión de las tuberías se identificaron y se están solucionando en consulta entre EDF y el regulador francés, con una disponibilidad nuclear del 70% alcanzada a principios de este año y una inspección y reparación completas que se completarán a finales de 2025, según la estrategia de inspección y mantenimiento propuesta. También es importante reconocer que, aunque las zonas de tuberías defectuosas están situadas en un área relevante para la seguridad, los sistemas de seguridad redundantes habrían garantizado la refrigeración del reactor incluso si las tuberías defectuosas hubieran fallado. No cabe duda de que el momento fue desafortunado, pero las interrupciones también pueden considerarse una prueba de que el régimen de mantenimiento y seguridad de la energía nuclear en Francia está funcionando. Aunque lo ideal habría sido que el mecanismo de corrosión se hubiera identificado como parte del cambio de diseño del sistema de inyección de seguridad y eliminación del calor residual antes de certificar los reactores (o mejor aún, que EDF se hubiera ceñido al diseño estándar original), lo importante es que estos problemas se identificaron y gestionaron adecuadamente antes de que se convirtieran en problemas graves.  

En segundo lugar, y al mismo tiempo, este incidente pone de manifiesto la necesidad de una importante mejora en la forma en que se suministran las futuras centrales nucleares. Es cierto que la lentitud con que se ha solucionado el problema de la corrosión es, en última instancia, un problema de control de calidad del que EDF es responsable. De hecho, puede apuntar a algunos problemas subyacentes dentro de la propia EDF, teniendo en cuenta que la empresa sufrió una situación similar de defectos en los equipos en 2016. Pero también apunta a la necesidad de una mayor estandarización y comoditización en la industria nuclear. Las centrales nucleares actuales, como las de EDF, se asemejan más a grandes y complejos proyectos de infraestructuras que a productos fabricados en serie. Eso significa que, cuando hay que actualizar los equipos, se hace a medida -como se hizo aquí- en componentes a veces complejos y de gran tamaño, en lugar de cambiar piezas enteras de equipos listos para usar. Los reactores más pequeños, sencillos y estandarizados, fabricados en gran parte en fábricas en lugar de construirse in situ, no sólo evitarán los problemas asociados a las desviaciones locales de los diseños probados, sino que también permitirán reparaciones más puntuales y rentables. Estos cambios en el modelo de negocio del despliegue nuclear también son fundamentales para que pueda alcanzar el nivel necesario para hacer frente al cambio climático.  

Limitaciones de mano de obra derivadas de señales políticas contradictorias 

Otra causa sugerida por EDF y los sindicatos franceses para explicar la duración de las subsiguientes paradas de mantenimiento tras la identificación de los problemas de corrosión es la disminución de la capacidad de la mano de obra nuclear en Francia, provocada por el vacilante apoyo gubernamental y la falta de claridad política para el sector. Las paradas iniciales ya eran una gran carga para un único operador (EDF), pero las posteriores actividades de mantenimiento previstas -muchas de las cuales se habían retrasado o reducido en 2021 debido a la pandemia de Covid-19- resultaron ser demasiado para una industria nuclear que había visto socavada su inversión por años de apoyo gubernamental insolidario.  

Debido inicialmente a la presión política tras el accidente nuclear de Fukushima provocado por el tsunami, los dirigentes franceses se retiraron de la energía nuclear durante dos gobiernos sucesivos. Antes de las elecciones presidenciales de 2012, el anterior presidente, François Hollande, negoció con uno de los partidos de la oposición francesa la promesa de cerrar algunos reactores franceses y reducir significativamente la participación de la energía nuclear en el mix energético. El presidente Macron se comprometió a lo mismo al inicio de su primer mandato, aunque con un calendario menos agresivo. El presidente Macron ha cambiado de rumbo recientemente, pero esta prolongada señal negativa del gobierno a una industria no solo obstaculiza la inversión pública y privada en dicha industria, sino que también indica a los incipientes ingenieros, científicos y otros que no sigan una carrera en la industria. De hecho, las agencias de contratacióndel sector han sugerido que estos factores han contribuido a la escasez de mano de obra nuclear en varias disciplinas. Al fin y al cabo, ¿quién quiere trabajar en un sector en vías de extinción?  

Aunque el creciente giro hacia las energías renovables en la última década puede haber contribuido a la reciente dificultad de Francia para construir nuevos reactores de forma eficiente, el antiguo consejero delegado de EDF también ha señalado los factores de mano de obra mencionados anteriormente como un perjuicio para que Francia supere rápidamente este episodio de mantenimiento. Si se hubieran hecho las inversiones necesarias a largo plazo y se hubiera dispuesto de suficiente mano de obra especializada, podrían haberlo hecho. EDF, después de todo, trajo a cientos de trabajadores adicionales de Canadá y Estados Unidos para ayudar en el mantenimiento.

Por muy desafortunado que haya sido, este periodo no es más que una breve instantánea en el tiempo y no es representativo de las décadas de servicio fiable de la industria. Aunque se encuentra en la cola de los países con interrupciones imprevistas de la energía nuclear, la disponibilidad de la energía nuclear francesa en los tres años anteriores a 2022 seguía siendo de casi el 70%, y volvió a alcanzar ese nivel en enero de 2023. 

Altas temperaturas en los ríos y recortes 

En cuanto a las restricciones de producción debidas a las condiciones del río, estos incidentes meteorológicos son una realidad cada vez más frecuente para todas las industrias energéticas en medio del cambio climático. Pero son un problema manejable. Las centrales pudieron seguir funcionando con seguridad, pero se vieron obligadas por ley a reducir la producción por el bien de los ecosistemas fluviales aguas abajo(la legislación francesa exige estas reducciones cuando la temperatura del agua alcanza ciertos umbrales, o cuando los niveles y caudales de los ríos son bajos). Las centrales hidroeléctricas y de combustibles fósiles situadas en ríos a veces reducen su producción por razones medioambientales similares.  

Ninguna fuente de generación, incluidas las energías renovables, es inmune a las variaciones meteorológicas estacionales. La energía eólica en la UE, por ejemplo, generó menos de la mitad de su máximo anual durante el verano de 2022, y a veces hay varios días y semanas en los que la producción eólica es insignificante en toda la región. En el caso de la energía solar, también existen variaciones drásticas en la disponibilidad estacional. Mientras que el almacenamiento de energía puede hacer frente a las fluctuaciones diarias de la eólica y la solar, las sequías eólicas y solares estacionales y de varias semanas no son abordables en la práctica con la tecnología de almacenamiento actual.  

En cambio, hoy en día existen varias opciones técnicas para reducir o evitar las restricciones de las centrales nucleares durante las olas de calor, como la refrigeración húmeda por recirculación o indirecta, como la que se utiliza en 42 reactores de Estados Unidos , incluido el de Palo Verde en el desierto de Arizona. Incluso es posible la refrigeración seca, aunque todavía no se utiliza comercialmente (el Carbon Free Power Project de Nuscale, en Idaho, prevé emplear la refrigeración seca). A varios reactores franceses se les han concedido exenciones para seguir funcionando sin interrupciones durante el calor del verano, pero también existen otras opciones. 

Un reciente análisis ha estudiado el impacto de las pasadas olas de calor europeas en la producción de energía nuclear y los medios técnicos para hacerles frente. Las conclusiones se resumen a continuación: 

• La interrupción del suministro de energía nuclear debido a los periodos de calor extremo ha reducido la producción nuclear europea en aproximadamente un 0,1% desde el año 2000. En el caso concreto de Francia, que con sus numerosas centrales situadas en ríos interiores ha sido el país más afectado, la cifra correspondiente es de aproximadamente un 0,15%. 
• En las horas punta, menos del 5% de la capacidad nuclear europea ha estado indisponible debido específicamente a restricciones durante las recientes olas de calor. Incluso en momentos de máxima restricción, la disponibilidad de la energía nuclear superó a la de cualquier otra tecnología de generación de electricidad con bajas emisiones de carbono en Europa, incluidas la solar fotovoltaica, la eólica y la hidroeléctrica. 
• Para resolver este problema a corto y medio plazo, no es necesario recurrir a soluciones técnicas. Por ejemplo, el parque nuclear francés funciona con un factor de capacidad del 60% durante el verano, con olas de calor o sin ellas, ya que suele desplegarse para variar en función de la carga, y ésta es más baja en verano, por lo que las interrupciones programadas son habituales. Los precios de la electricidad se han mantenido modestos durante los periodos de restricciones (40-60 euros/MWh) y Francia cubre su propia demanda durante el verano. Para compensar la pérdida de producción de sus centrales fluviales más vulnerables durante las restricciones por olas de calor, Francia podría aumentar la producción del resto de su parque si ofreciera incentivos económicos. 

• A largo plazo, todos los tipos de centrales, incluidas las nucleares, disponen de opciones técnicas para aumentar tanto las tasas de utilización como la disponibilidad. Estas opciones se basarán en la economía, no en los límites de la ingeniería. Los aumentos de costes asociados a estas opciones son relativamente modestos. 

Puede que la energía nuclear no se vea totalmente afectada por los cambios estacionales, pero sigue siendo una opción limpia y firme muy fiable. 

Panorama general 

En resumen, las pruebas sugieren que la experiencia de Francia durante el último año y medio es un episodio aislado, una confluencia desafortunadamente oportuna de desafíos, más que la indicación de un problema crónico con la energía nuclear. La disponibilidad nuclear francesa volvió a subir al 73% en enero de 2023 desde el mínimo del 40% registrado en agosto anterior, y se espera que el parque genere en torno al 76-84% de su media a finales de 2023. Al final, las dificultades experimentadas pueden atribuirse a errores de EDF, fallos en el actual modelo de suministro nuclear, falta de inversión en la energía nuclear francesa y un momento muy desafortunado.  

El sector nuclear francés debe aprender de estos acontecimientos y mejorar, y las respuestas proactivas de EDF y del regulador francés sugieren que lo está haciendo. Para Europa, las lecciones son igualmente claras. A largo plazo, el suministro de centrales nucleares estandarizadas y comoditizadas evitará los problemas de la personalización local y la reparación intensiva en mano de obra en favor de la sustitución modular, como ocurre con el mantenimiento de las aerolíneas. Además, existen diversas soluciones operativas y técnicas para resolver los problemas de refrigeración de las centrales nucleares en las olas de calor. 

Ninguna opción energética con cero emisiones de carbono está exenta de dificultades, y la energía nuclear no es una excepción. Pero la experiencia nuclear francesa ilustra muchos más éxitos que fracasos. Los acontecimientos de 2022 no cambian eso. La descarbonización de una red eléctrica europea que puede necesitar duplicar o triplicar su tamaño a mediados de siglo requerirá una cartera de opciones. La energía nuclear sigue siendo un componente muy fiable, y probablemente indispensable, de esa combinación.