La oportunidad de que la energía nuclear sea la respuesta a las crecientes necesidades de electricidad es enorme
Se espera que la demanda mundial de electricidad crezca un 50% para 2050 (~ 2% CAGR) en escenarios conservadores y 75% en los más agresivos (CAGR entre 2,2 y 2,3%); en EE. UU., un crecimiento del 50% para 2050 también se considera una estimación conservadora, impulsada en parte por:
- La electrificación de la vida cotidiana
- Desarrollo de vehículos eléctricos y centros de datos: de 19 GW a 35 GW para 2030 solo en EE. UU.
- Próxima ubicuidad de la IA y el aprendizaje automático, que requerirá centros de datos aún más potentes: se necesitarán entre 85 y 90 GW adicionales solo para este caso de uso de aquí a 2030 (fuente: Goldman Sachs)
- Reubicación de industrias seleccionadas en los EE. UU., por ejemplo, semiconductores
- Otros casos de uso demostrados: plantas de desalinización, procesos industriales como la refinación y la fabricación de productos químicos, calefacción urbana
La energía nuclear es la la única tecnología limpia de generación de electricidad de referencia a gran escala disponible en la actualidad casi sin emisiones de CO2
- Los combustibles fósiles no se consideran fuentes limpias de energía y los sistemas de baterías son de menor escala.
- La mayoría de las fuentes de energía renovables que se están construyendo actualmente son intermitentes o no están disponibles en todas partes.
- Los factores de capacidad también son mucho más altos para la energía nuclear (90-95%) que para otras fuentes (combustibles fósiles ~ 40-70%; energía eólica terrestre: 30-45% y energía solar fotovoltaica: 20-30%)
Desde la década de 1970, la necesidad de una mayor generación nuclear se ha abordado mediante ampliaciones de la vida útil y actualizaciones de energía. (lo que supone 40 años de vida útil y hasta un 10% de capacidad), tanto térmicas como eléctricas (mediante I&C digitales y equipos de mayor tamaño), al ritmo de las ocho centrales eléctricas equivalentes de 1 GW, pero la capacidad instalada adicional de estas iniciativas se está ralentizando
- La mayoría de los reactores en los EE. UU. ya han recibido extensiones de vida útil una vez y no están seguros de que se prolonguen más.
- Casi el 90% de los reactores estadounidenses han recibido ampliaciones de vida útil de 20 años, lo que ha llevado su edad operativa a 60 años
- Si bien las prolongaciones de la vida útil ofrecen una alternativa comparativamente más barata que las construcciones nuevas, aún requieren una inversión significativa para reemplazar y renovar los componentes clave; además, muchas plantas se enfrentan a desafíos debido a la existencia de piezas obsoletas
- Las regulaciones operativas más estrictas, junto con los precios más bajos de la electricidad y el carbono al por mayor, hacen que ciertas plantas sean financieramente inviables
- Las actualizaciones de energía alcanzaron su punto máximo a principios de la década de 2000 en los EE. UU., y desde entonces se han ralentizado constantemente: solo se ha registrado una actualización de energía por año desde 2021 en promedio, frente a más de 11 en promedio entre 2001 y 2005
Por lo tanto, se necesitan nuevas palancas de crecimiento para impulsar la capacidad nuclear.
Está en marcha un segundo renacimiento nuclear tras la brusca desaceleración que siguió al desastre de Fukushima (exc. China, donde el crecimiento de la energía nuclear ha sido ininterrumpido desde Qinshan, y luego en Daya Bay (en los años 80 y 90)
- Ya está en marcha fuera de los EE. UU. Comenzó con nuevas plantas en Francia, el Reino Unido y Europa del Este a mediados de la década de 2000 (mientras que quienes se oponen ideológicamente a la energía nuclear se enfrentan a problemas de seguridad del suministro de energía y a costes más altos, por ejemplo, en Alemania): 33 unidades están actualmente en construcción, de las cuales 19 en China y 4 en Turquía
- Se ha acelerado recientemente gracias a los nuevos pedidos de construcción (en Francia, en particular): hay 35 reactores en pedido en todo el mundo, 19 en APAC y 10 en Europa occidental, de los cuales 6 en Francia
Diseños de plantas existentes son la primera palanca para satisfacer el crecimiento de la capacidad nuclear: en los EE. UU., hay muchas iniciativas en marcha, con un grado de complejidad cada vez mayor:
- Los cierres planificados se están retrasando, por ejemplo, Diablo Canyon 1 y 2
- Eliminación de plantas en forma de bola:
- Constellation Energy planea desmantelar una central nuclear inactiva (Three Mile Island en Londonderry, Pensilvania)
- Holtec International está reabriendo una planta de energía nuclear recientemente cerrada (la planta nuclear de Palisades en Covert, MI)
- Propuestas de nueva construcción:
- El Marco de Despliegue de Energía Nuclear de Estados Unidos para 2024 elaborado por el Departamento de Energía de los Estados Unidos prevé 35 GW de nueva capacidad nuclear en funcionamiento o en construcción en los EE. UU. para 2035 mediante una combinación de nuevos reactores a gran escala de gigavatios
- Westinghouse ha anunciado un programa para poner en marcha 10 AP-1000 en EE. UU. de aquí a 2030 y la segunda administración Trump se comprometió a establecer una APP con sus propietarios Brookfield Asset Management y Cameco Corporation para facilitar su construcción en todo el país (simplificación de los permisos, revisión regulatoria y financiación, así como coordinación del apoyo a la base industrial y a la fuerza laboral)
Nuevos diseños también se están desarrollando...
- Los SMR (basados en los LWR), cuyos primeros diseños ya han sido aprobados por la NRC de EE. UU. y con una capacidad de entre 50 y 500 MW, junto con los microrreactores que producen hasta 50 MW o menos, forman parte integral del marco del DOE de EE. UU.
- Reactores avanzados (sal fundida, etc.)
- Fusión
... y nuevos actores no relacionados con los servicios públicos se están incorporando a la lucha para garantizar el suministro de energía a sus centros de datos, utilizando varias rutas
- Google: asociación con Kairos Power para desarrollar una flota de SMR que se espera que entre en funcionamiento en 2030
- Microsoft: contrato de suministro de energía por 20 años con Constellation en Three Mile Island
Sin embargo, el camino hacia el primer kWh puede ser largo, y hacia el primer dólar de rentabilidad aún más.
Las regulaciones han sido un punto conflictivo importante, pero están evolucionando
- Las nuevas instalaciones nucleares aún están sujetas a una aprobación reglamentaria prolongada y compleja por parte de empresas como la NRC en EE. UU. y la ASN en Francia, y eso es bueno desde el punto de vista de la seguridad...
- ... pero algunos organismos reguladores nucleares (EE. UU., por ejemplo) están explorando formas de acortar los procesos de aprobación y están generando marcos regulatorios para integrar los SMR y los centros de datos; algunos ejemplos incluyen
- La Ley ADVANCE se aprobó en los Estados Unidos en 20024:
- Permite a la NRC reducir ciertas tarifas de solicitud de licencias y autoriza un aumento de personal para acelerar los procesos de revisión y aprobación
- Especialmente en el caso de los microrreactores, ordena a la NRC que elabore una guía para licenciar y regular los diseños de microrreactores en un plazo de 18 meses (frente a los 5 años anteriores)
- La «Asociación Europea SMR» creada por la Comisión Europea en 2023:
- Esquema de cooperación para desarrollar marcos para racionalizar y, potencialmente, acortar algunas regulaciones, especialmente en torno a las SMR
- Objetivo: facilitar el desarrollo de las SMR y el cumplimiento de los marcos legislativos de la UE con el objetivo de desplegarlas en Europa de aquí a 2030
- Además, tras la aprobación de la Ley de Empleo (2021) y la IRA (2022) bajo la administración de Biden, ahora existe una incertidumbre significativa en torno al apoyo a las fuentes alternativas de energía renovable en los EE. UU. durante la segunda administración de Trump.
La economía y los tiempos de construcción y la posición competitiva resultante siguen siendo un desafío
- Los costos de capital y financiación son enormes (entre 6 y 10 000 millones de dólares para una planta de más de 1 GW) y son mucho más altos que los de los combustibles fósiles y las energías renovables (carbón: 600 millones de dólares a 1,4 millones de dólares; energía eólica marina: 650 millones a 1,2 millones de dólares; energía eólica terrestre: 240 millones de dólares a 640 millones de dólares; energía solar: 250 millones de dólares a 800 millones de dólares)
- Los plazos de construcción pueden ser largos e impredecibles (por ejemplo, OL3, FA3, Vogtle), lo que hace que las centrales nucleares sean menos flexibles y más lentas de desplegar que otras fuentes de energía, como la solar fotovoltaica, la eólica o el gas
- El costo de la SMR y la duración de la construcción aún son inciertos (ya que todas compiten por ser plantas FOAK)
- La escala es importante, ya que el coste unitario de los kWh generados por las SMR sigue siendo mucho mayor que el de las grandes plantas
- Con toda probabilidad, la opción nuclear puede ser competitiva en cuanto a costo y tiempo de construcción, solo en los casos en que se lance un programa de varias décadas (por ejemplo, en Francia y China)
Las capacidades de la cadena de valor han disminuido y es necesario recuperarlas
- Parte del conocimientos nucleares ha desaparecido, ya que los líderes y la mano de obra calificada del nacimiento y el primer renacimiento de la energía nuclear en la década de 2000 se han retirado; este es el caso de las empresas de servicios públicos y las EPC nucleares hasta los proveedores de NSSS y sus proveedores a lo largo de la cadena de valor
- El cantidad de mano de obra los requisitos para lograr los aumentos de capacidad nuclear previstos son muy altos, especialmente en lo que respecta a las habilidades altamente calificadas tanto para los estudios de ingeniería (por ejemplo, ingeniería, gestión de proyectos) como para tareas operativas especializadas (por ejemplo, soldadura)
- La seguridad del suministro de combustible nuclear puede resultar cuestionable si las relaciones internacionales siguen deteriorándose (Rusia representa actualmente entre el 40 y el 45% de la capacidad de enriquecimiento y el 17% del suministro de combustible en todo el mundo)
La cuadrícula es una restricción y un cuello de botella
- Es posible que las centrales nucleares no puedan desplegarse donde se necesita la extracción (por ejemplo, centros de datos), ya que necesitan una fuente de agua fría
- La red eléctrica, por ejemplo en los EE. UU., puede requerir programas de mejora sustancial para poder soportar el transporte de enormes cantidades de electricidad generada por las centrales nucleares a los centros de consumo.
La opinión pública sobre la energía nuclear y los residuos no siempre es favorable
- Si bien existen o se están desarrollando soluciones para los residuos radiactivos de bajo nivel, continúan las batallas en torno a los depósitos y otros posibles métodos de tratamiento para los residuos radiactivos de nivel medio y alto
- Siempre hay que tener en cuenta la oposición local a albergar nuevas centrales nucleares (y más aún a los vertederos)
Consideraciones clave para los inversores: qué invertir, dónde y con quién
Los participantes actuales de la industria y los fondos de infraestructura con un horizonte de inversión largo deben tener razones y respuestas claras a las siguientes preguntas:
- ¿En qué tipo de actor invertir?
- ¿Qué es la cadena de valor nuclear y dónde están sus fondos de beneficios?
- ¿Cuáles son los pasos de la cadena de valor que generarán escala, crecimiento y rentabilidad: servicios públicos, proyectos individuales, EPC, O&M, proveedores, etc.?
- Dado el enfoque de los inversores y las posibles sinergias con sus otras operaciones o inversiones, ¿cuáles son los activos a tener en cuenta?
- ¿Qué estrategias de salida podrían contemplarse?
- ¿Qué zonas geográficas hay que priorizar?
- ¿Cuáles son las mayores oportunidades de mercado para la energía nuclear a lo largo del tiempo y para qué aplicaciones? En particular, ¿cuál es el entorno competitivo y cómo se compara la energía nuclear? ¿Cuáles son las zonas geográficas más propicias para desarrollar programas nucleares?
- ¿Dónde es el entorno más favorable para su desarrollo (regulaciones, cadena de suministro, profundidad de experiencia, disponibilidad de financiación, garantías de compra, minimización de riesgos, etc.)?
- ¿Deberían considerarse las inversiones a nivel local o mundial?
La mayoría de las empresas orientadas al riesgo (por ejemplo, los capitalistas de riesgo y los nuevos departamentos de diseño de los proveedores actuales de NSSS) también deberán responder a las posibles preguntas sobre tecnología:
- ¿En qué tecnologías nucleares hay que centrarse?
- ¿Qué tecnologías se están considerando (SMR frente a reactores a escala, LWR frente a reactores avanzados, casos de uso de IA, etc.)?
- Cuáles son sus aplicaciones y cuáles son las más prometedoras (por ejemplo, infraestructura de red, centros de datos, producción de H2, etc.)
- ¿Cuáles son sus etapas de desarrollo y perspectivas potenciales?
