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Comparando tecnologías energéticas en términos de: Costo por Capacidad de Potencia y Gastos de Investigación

Costo por Capacidad de Potencia

Para varias tecnologías energéticas, me gustaría saber cuáles son los costos mínimos para instalar una determinada capacidad de potencia. ¿Hay alguna comparación disponible?

Gastos de Investigación

A menudo, las tecnologías se benefician en gran medida de los esfuerzos de investigación financiados públicamente, por lo que también estoy interesado en estimaciones sobre el costo de desarrollo de las tecnologías en sí mismas. Por supuesto, es posible que los cimientos de una determinada tecnología estuvieran fácilmente disponibles, por lo que limitemos esto a los gastos en proyectos de investigación más grandes dedicados al desarrollo de una tecnología y motivados por la necesidad de energía. Soy consciente de que es poco probable que exista una comparación exhaustiva en todos los detalles, pero ¿quizás algo relacionado?

(Tal vez alguien debería etiquetar esta pregunta como 'energy-economics' - Me falta reputación)

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jcevallos Puntos 226

He encontrado este artículo en Wikipedia sobre costos energéticos relativos. Contiene mucha información y cierta discusión.

Para resumir partes de él, notamos que los organismos oficiales de la ONU han desarrollado una fórmula llamada "Costo Energético Nivelado" (CEN) que es una fórmula contable de por vida que incluye los siguientes factores de costo:

  • Inversión (por año) - los totales son durante los n años de vida del sistema.

  • Mantenimiento y Operaciones (por año)

  • Uso de combustible (por año) [mínimo para algunas fuentes como Nuclear, obviamente alto para todo lo que está basado en Carbón/Petróleo.]

Siendo el factor de beneficio la generación de Electricidad en sí misma (por año).

Como las otras Respuestas nos han recordado, con la Nuclear en particular debemos tener cuidado de incluir la "subvención oculta" y el uso dual (civil/militar) de estas tecnologías, por lo que tal vez se debería usar las columnas de Nuclear en los datos como punto de referencia, e investigar más detalladamente si es necesario. Para los combustibles menos militares los datos pueden ser más precisos (al menos desde ese punto de vista).

Así que las tablas de datos en estas listas dan los valores CEN, para los diferentes tipos de energía según lo estimado por varios organismos nacionales: EE. UU., Reino Unido, Australia.

He aquí la Tabla DOE de EE. UU.

He aquí un estudio reciente (comercial) para el Reino Unido:-

Tecnología -------------------------------------- Costo (£/MWh)

  • Nueva nuclear --------------------------- 80-105
  • Eólica en tierra -------------------------- 80-110
  • Biomasa -------------------------------- 60-120
  • Turbinas de gas natural con captura de CO2 --- 60-130
  • Carbón con captura de CO2 ---------- 100-155
  • Granjas solares ------------------------- 125-180
  • Eólica offshore ------------------------- 150-210
  • Turbinas de gas natural, sin captura de CO2 ---- 55-110
  • Energía mareomotriz --------------------- 155-390

En todos estos datos los "costos de investigación" no se han separado, pero parecen estar incluidos en los "costos de inversión" asociados con las estimaciones dadas. Como también señalan los artículos, hay otros costos asociados con cada tipo además de los considerados en esta pregunta, incluidos los costos de transmisión y conexión que podrían incurrir cualquier tecnología "geográficamente remota".

Algunos puntos adicionales sobre la lectura de datos de Organizaciones Comerciales. Si la empresa A tiene experiencia en la tecnología a entonces obviamente su evaluación (sin importar lo genuina que sea) de los costos de las tecnologías a, b, c fijará los costos de I+D y otros para b y c mucho más altos que para a. (Una compañía petrolera estimando costos solares versus de petróleo, podría ser un ejemplo). Mientras que una empresa especializada B en tecnología b (que podría ser mucho más pequeña que A si trabaja con tecnologías más nuevas) tendrá una cifra de costo más baja para b (frente a cualquier otra cosa para ellos, y más baja que la estimación de b de A también si su producto es bueno). De tales argumentos comerciales y políticos se hacen.

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icelava Puntos 548

La pregunta es complicada y está relacionada con algo llamado ERoEI (Energy Return on Energy Investments). Esta es la pregunta general sobre cuánta energía se debe invertir para obtener una fuente de energía equilibrada con cuánta energía se obtiene. El caso directo se puede ver con la fusión y el punto de equilibrio donde se obtiene energía neta.

Como indica Georg, la industria de la energía nuclear ha sido enormemente subsidiada en relación con las armas nucleares. La industria es en gran medida un subproducto de la producción de plutonio para armamento. El isótopo de Pu estable para armas es Pu-239, mientras que los otros isótopos tienden a fisionar espontáneamente. Estos isótopos se destinan a la industria de la energía nuclear. Por lo tanto, la industria de la energía nuclear es un subproducto de la industria de armamento. La inversión financiera neta de Estados Unidos en tecnología nuclear es de más de $10 billones. Por supuesto, podríamos cuestionar si hemos recuperado este costo, ya sea en términos financieros o en términos de energía. Los accidentes nucleares también son costosos y peligrosos, y la industria tiene algunas apariencias de ser como la industria de los dirigibles antes de 1936. En algún momento puede haber un incidente nuclear "Hindenburg" que podría acabar con todo el asunto. Los eventos recientes se acercan algo a eso.

La industria, en parte debido a sus conexiones con las armas, tiene una enorme conexión política. Desafortunadamente, esta ha sido una política de los extremos del espectro, donde en la URSS esto se asociaba con los comunistas de extrema izquierda y en los EE. UU. esto se ha asociado con la extrema derecha que se está moviendo más hacia la derecha. Cuanto más avanza en cualquier extremo del espectro, la política degenera en un montón de mentiras. Desafortunadamente, la economía y la política que rodean a la energía nuclear, principalmente con aquellos que dirigen el sistema, tienen una larga historia de estar rodeada y enlodada en mentiras.

La cuestión de los costos de investigación es, por supuesto, importante. Los programas de investigación de fusión, como ITER, parecen ser un largo proceso de acercarse a un objetivo, pero donde el objetivo también parece alejarse más. La investigación de energía renovable tiende a ocupar como mucho un segundo lugar, ya que no es tan "atractiva" como los programas de "gran ciencia" con impresionantes instalaciones costosas. La financiación e interés político están altamente sesgados de ciertas maneras. Por ejemplo, está todo el asunto de "carbón limpio", que es una forma de subvencionar el futuro de la industria del carbón. Sin embargo, el carbón limpio tiene tanto sentido como decir "parcialmente embarazada". A pesar de lo que dice la derecha mentirosa en los EE. UU., tenemos un pequeño problema con el CO2 en la atmósfera y la perturbación climática que está generando.

Los problemas de ERoEI entran en juego, donde hay personas que dedican considerable tiempo a este problema. A medida que el petróleo se vuelve menos accesible y se acerca a esta situación pico, el ERoEI disminuye. Esta es una relación de energía obtenida/energía invertida, y para un gran campo petrolero que es "virgen", el ERoEI es de aproximadamente 25. Actualmente, se estima que el ERoEI para la producción de petróleo a nivel mundial está alrededor de 10 a 15. Se estima que la energía nuclear tenga varios valores, donde el más alto que he visto es 5. Los sistemas de energía solar, eólica y renovable tienen un ERoEI similar.

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