La energía: qué es, cómo se obtiene y por qué no hay una fuente perfecta

La energía no se ve, no se toca y no pesa, pero es lo que separa una casa caliente de una fría, un hospital que funciona de uno a oscuras y una fábrica en marcha de una parada. Y aquí viene lo primero que casi nadie tiene claro: la energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma. Cuando «producimos» energía en realidad no la fabricamos de la nada: cogemos energía que ya existía —guardada en el núcleo de un átomo, en un enlace químico, en el viento o en un río— y la convertimos en una forma que nos sirve, casi siempre electricidad. Este artículo va de eso: qué es la energía, con qué truco la obtenemos, qué tipos hay y —lo más jugoso— en qué se diferencian de verdad cuando pones los números encima de la mesa.

QUÉ ES LA ENERGÍA (Y LA TRAMPA DE HABLAR DE «1 MW»)

En física, energía es la capacidad de realizar un trabajo: mover algo, calentarlo, iluminarlo. Se mide en julios (J); en la factura la verás en kilovatios-hora (kWh).

Hay una distinción que lo cambia todo y que conviene fijar desde el principio:

Potencia = la energía que entregas por segundo. Se mide en vatios (W), kilovatios (kW), megavatios (MW). Es el «tamaño del grifo».
Energía = la potencia multiplicada por el tiempo. Se mide en vatios-hora (Wh), kWh, MWh. Es «cuánta agua ha salido del grifo».

Por eso hablar de «producir 1 MW» es, en rigor, hablar de potencia instalada (el tamaño del grifo), no de energía. Y aquí está la trampa: un panel solar de 1 MW y un reactor nuclear de 1 MW NO producen la misma energía al año, ni de lejos. El reactor está funcionando casi todo el rato; el panel, solo cuando hay sol. Guárdate esta idea, porque es la clave para no comparar peras con manzanas más abajo.

Un último matiz honesto: la energía se degrada al usarla (segunda ley de la termodinámica). De la energía «primaria» que metemos, siempre se pierde una parte en forma de calor. Ninguna central es 100 % eficiente, y eso no es un defecto de ingeniería: es una ley física.

CÓMO SE OBTIENE: EL TRUCO QUE SE REPITE EN CASI TODAS

Aquí va la sorpresa que desmonta medio misterio: la mayoría de la electricidad del mundo se genera del mismo modo — girando un imán dentro de unas bobinas de cobre. Ese es un generador eléctrico, y funciona por la inducción electromagnética que descubrió Faraday en 1831. Mover el imán crea corriente. Punto.

Todo lo demás es la respuesta a una sola pregunta: ¿qué usamos para hacer girar ese generador?

Quemando algo para hervir agua (carbón, gas, biomasa): la combustión calienta agua, el vapor a presión mueve una turbina, la turbina mueve el generador.
Partiendo átomos para hervir agua (nuclear): la fisión del uranio libera calor; a partir de ahí, es exactamente lo mismo — vapor, turbina, generador. Una central nuclear es, en el fondo, una forma muy sofisticada de hervir agua.
Dejando caer agua (hidroeléctrica): el agua embalsada cae y mueve la turbina directamente. Sin hervir nada.
Con el viento (eólica): el aire empuja las palas, que giran el generador. Una «central» de bolsillo en cada torre.
Con calor de la Tierra (geotérmica): el subsuelo caliente genera el vapor. Otra vez turbina.

Y la gran excepción, la única que se salta el generador giratorio:

Directamente de la luz (solar fotovoltaica): los fotones del Sol arrancan electrones del silicio y crean corriente sin ninguna pieza en movimiento. No hay turbina, no hay vapor, no hay ruido.

Resumen: casi toda nuestra civilización eléctrica se reduce a hervir agua para mover una turbina… salvo el agua que cae, el viento que empuja y la luz que golpea el silicio.

TIPOS DE ENERGÍA (LA CLASIFICACIÓN ÚTIL)

La división más honesta no es «buenas y malas», sino según se agoten o no:

No renovables (existencias finitas; se consumen más rápido de lo que se reponen):

Fósiles: carbón, petróleo y gas natural. Energía solar de hace millones de años, guardada en enlaces químicos. Son la mayor parte del consumo mundial.
Nuclear (fisión): no es fósil ni renovable; el uranio es finito, pero rinde tantísimo por gramo que da para siglos. Casi no emite CO₂ al operar.

Renovables (se reponen a escala humana):

Hidroeléctrica: la renovable más veterana y, hoy, la que más aporta.
Eólica: terrestre (onshore) y marina (offshore).
Solar: fotovoltaica (fotón→electrón) y termosolar (espejos que concentran calor).
Geotérmica: calor del interior de la Tierra.
Biomasa: quemar materia orgánica (madera, residuos). Renovable, pero emite al quemar.
Marinas (mareomotriz, undimotriz): mareas y olas. Todavía marginales.

LAS DIFERENCIAS DE VERDAD: LOS NÚMEROS

Aquí es donde se separa el marketing de la ingeniería. Para comparar tecnologías hacen falta varias cifras a la vez, no una sola. Las que importan:

Factor de capacidad: qué porcentaje del tiempo produce a pleno rendimiento. El dato que convierte «MW instalados» en «MWh reales». Un 90 % es una máquina casi siempre encendida; un 15 %, una que trabaja a ratos.
Despachabilidad: si puedes encenderla/apagarla a voluntad (gas, nuclear, hidro) o si depende del clima (solar, eólica = intermitentes).
Coste de construir (capex): la inversión inicial, en €/MW instalado.
Coste real de la energía (LCOE): el coste por MWh generado a lo largo de toda la vida de la planta, incluyendo combustible, mantenimiento y —esto es clave— las horas que de verdad funciona. Es la cifra que de verdad se puede comparar entre tecnologías.
Emisiones de CO₂ de todo el ciclo de vida (fabricación incluida), en gramos por kWh.
Huella de suelo y tiempo de construcción.

Tabla comparativa (valores aproximados, 2023-2024, sin subvenciones)

Tecnología	Capex (M€/MW)	LCOE (€/MWh)	Factor de capacidad	¿Despachable?	CO₂ ciclo de vida (g/kWh)	Notas
Solar fotovoltaica (gran escala)	0,7 – 1,0	30 – 90	11 – 25 %	No (intermitente)	~40	La más barata por MWh; solo de día
Eólica terrestre	1,0 – 1,6	25 – 75	25 – 45 %	No (intermitente)	~11	Muy barata; depende del viento
Eólica marina	3 – 5	70 – 140	40 – 55 %	No (intermitente)	~12	Más constante que la terrestre, más cara
Gas natural (ciclo combinado)	~1,0	45 – 110	Flexible	Sí	~490	Barata de construir; precio ligado al gas
Carbón	3 – 4	70 – 165	Alto	Sí	~820	La que más emite; en retirada
Nuclear (nueva, Occidente)	6 – 9	130 – 220	90 – 93 %	Sí (base)	~12	Cara de construir; funciona casi siempre; 60-80 años de vida
Hidroeléctrica (embalse)	1,5 – 5	50 – 100	~40 %	Sí (y almacena)	~24	Muy variable según el sitio; además hace de «batería»
Geotérmica	4 – 6	60 – 100	~90 %	Sí (base)	~38	Firme y limpia, pero solo donde hay recurso
Biomasa	2,5 – 4	60 – 150	Alto	Sí	Muy variable	Renovable, pero emite al quemar

Cómo leer la tabla: fíjate en que capex y LCOE no van de la mano. La nuclear es carísima de construir y tiene un LCOE alto, pero produce el 90 % del tiempo durante 80 años. La solar es baratísima por MWh… pero su factor de capacidad bajo significa que necesitas instalar mucha más potencia (y algo que la respalde de noche) para entregar la misma energía firme.

EL MATIZ QUE FALTA EN CASI TODOS LOS TITULARES (CONTRASTE)

Si te quedas solo con la columna del LCOE, la conclusión es fácil: «la solar y la eólica son las más baratas, montemos solo eso». Pero eso deja fuera una parte de la factura, y conviene decirlo:

El LCOE no incluye el coste de sistema. Una fuente intermitente necesita algo detrás para cuando no hay sol ni viento: centrales de respaldo (normalmente gas), baterías, más red eléctrica o almacenamiento. Ese coste de integración no aparece en el LCOE de la placa, pero existe y lo pagamos entre todos. Cuanto mayor es el porcentaje de intermitentes en el sistema, más pesa.

Al revés también hay matiz: la nuclear tiene un LCOE alto en Occidente en parte por sobrecostes y retrasos de obra (proyectos como Hinkley Point C o Flamanville), no por la física del reactor; en otros países se construye más barata. Y el gas es baratísimo… hasta que sube el precio del gas y arrastra la factura de la luz, como se vio en 2022.

La conclusión honesta no es que haya una fuente ganadora, sino que cada una es buena para una cosa distinta: las renovables, para producir mucha energía barata cuando el clima acompaña; las firmes (nuclear, hidro, gas), para garantizar que hay luz a las ocho de la tarde de un día sin viento. Por eso los sistemas eléctricos reales son siempre una mezcla, no una sola tecnología.

LOS GRÁFICOS, DE UN VISTAZO

La tabla lo dice todo, pero comparar cifra a cifra cansa. Estos cuatro gráficos resumen las cuatro diferencias que más importan. Fíjate sobre todo en que ninguna tecnología gana en los cuatro a la vez.

1. Lo que cuesta construir cada MW (la inversión inicial):

2. Lo que cuesta la energía de verdad (por MWh, a lo largo de toda su vida):

3. Cuánto tiempo produce de verdad (el factor que convierte «MW instalado» en «MWh reales»):

4. Cuánto CO₂ emite (todo el ciclo de vida, fabricación incluida):

Junta los cuatro y verás el dilema de un golpe: la eólica y la solar ganan en coste y emisiones, pero pierden en factor de capacidad (no producen a demanda); la nuclear gana en factor de capacidad y emisiones, pero es la más cara de construir; el carbón es barato y firme, pero dispara las emisiones. No hay una casilla ganadora en todo — hay que combinar.

POR QUÉ UNA CENTRAL SOLO ARRANCA SI LE SALE A CUENTA

Hasta aquí hemos hablado de tecnologías. Pero en el mundo real hay un mercado, y ahí manda el dinero, no solo la ingeniería. El precio de la luz no lo fija un funcionario: sale de casar, hora a hora, toda la oferta con toda la demanda. Y el mecanismo tiene un nombre poco conocido y muchísima miga: el orden de mérito (merit order).

Funciona así:

Cada central tiene un coste variable (o marginal): lo que le cuesta producir un MWh más, sobre todo el combustible. El sol y el viento no pagan combustible → su coste marginal es casi cero. La nuclear, muy bajo. El gas y el carbón, alto. Los «peakers» (ahora los vemos), altísimo.
El sistema ordena las centrales de la más barata a la más cara y las va «llamando» en ese orden hasta cubrir la demanda de esa hora.
Aquí está el truco que sorprende a todos: la última central que hace falta —la más cara de las necesarias— fija el precio para TODAS. Es el precio marginal. Por eso, en una hora en la que hay que encender una central de gas cara, esa central marca el precio y hasta la solar y la nuclear cobran ese precio, aunque a ellas producir les haya costado casi nada.

La consecuencia responde justo a lo que planteabas: una central solo produce si el precio de mercado cubre su coste. Si la luz está por debajo de lo que le cuesta arrancar, no arranca — le sale más a cuenta estar parada. Una central de gas cara puede pasarse las horas de sol barato apagada, y encenderse solo al caer la tarde, cuando la demanda sube, la solar desaparece y el precio se dispara.

Y no pasa solo del lado de quien produce, también del de quien consume: las grandes industrias electrointensivas (fundir aluminio, acero en horno de arco, ferroaleaciones) miran el precio de la luz como quien mira el parte del tiempo. Cuando la electricidad se pone cara, paran la producción porque fabricar les costaría más que lo que van a vender; y la reanudan cuando vuelve a estar barata. Es la otra cara de la misma moneda: producir —o no— según salga a cuenta.

Las centrales que casi nunca funcionan (y aun así hacen falta)

Las últimas de la fila son las centrales de respaldo o peakers (de peak, pico): turbinas de gas de ciclo abierto, motores diésel, a veces viejas centrales guardadas «por si acaso». Tienen tres rasgos:

Arrancan rápido (minutos): ideales para tapar un hueco imprevisto.
Se usan poquísimo: unas pocas decenas o cientos de horas al año, solo en picos, olas de calor o cuando fallan a la vez el viento y el sol.
Son caras y poco eficientes: una turbina de ciclo abierto aprovecha ~35 % de la energía del combustible, frente al ~55-60 % de un ciclo combinado moderno. Queman más gas por cada MWh.

De ahí sale una paradoja: si una central trabaja 100 horas al año, no recupera lo que costó construirla solo vendiendo esa electricidad. Pero si la desmantelas, el día que haya un pico y no esté, hay apagón. La solución de casi todos los países son los pagos por capacidad: se les paga por estar disponibles, listas para arrancar, aunque no produzcan. Es, literalmente, un seguro — pagas la póliza aunque no tengas el accidente. Poco glamuroso, pero es lo que evita quedarse a oscuras una tarde de agosto.

LA ENERGÍA VA A FALTAR: LA TORMENTA QUE VIENE

Durante décadas, en el mundo rico la electricidad fue un problema resuelto: barata y abundante. Eso está cambiando, y por varios frentes a la vez.

1. Los centros de datos y la IA. Cada búsqueda, cada vídeo y cada respuesta de una IA se calcula en naves llenas de servidores que consumen electricidad (y agua para refrigerarse). Según la Agencia Internacional de la Energía (IEA), los centros de datos consumieron unos 415 TWh en 2024 (~1,5 % de la electricidad mundial) y llegarán a ~945 TWh en 2030: casi el doble, tanto como consume Japón entero hoy. El motor es la IA, cuyos servidores especializados crecen ~30 % al año. En EE. UU., los centros de datos explican casi la mitad del crecimiento de la demanda eléctrica hasta 2030.

2. La electrificación de los países en desarrollo. Todavía hay unos 750 millones de personas sin acceso a la electricidad (la mayoría en el África subsahariana). A medida que se electrifican —y a medida que en el mundo rico pasamos coches, calefacción e industria de los combustibles fósiles a la electricidad—, la demanda global no para de subir. Electrificar es bueno; pero cada coche eléctrico, cada bomba de calor y cada fábrica electrificada tira del mismo cable.

3. El cuello de botella del cobre. Nada de esto funciona sin cobre: cables, transformadores, motores, cargadores. Y aquí choca con un problema del que ya hablamos en la choza: la oferta de cobre es inelástica. Abrir una mina nueva tarda 10-17 años entre exploración, permisos y construcción, así que la producción no puede acelerar aunque el precio se dispare. Con la demanda de cobre camino de casi duplicarse por la electrificación, el metal se vuelve el cuello de botella físico de toda la transición. (Lo desarrollamos en → El cobre y la oferta inelástica.)

4. El cuello de botella de la red. Aunque generes la energía y tengas el cobre, hay que transportarla, y las redes no se amplían de un día para otro. El ejemplo lo tenemos en casa: en España, las eléctricas alertan de que el 83,4 % de los nudos de la red de distribución están saturados, sin margen para conectar nueva demanda. En 2024 se pidieron 67.154 MW de acceso y se concedió solo una décima parte (~6.182 MW); se denegaron más de 33.000 MW, de los cuales 12 GW eran centros de datos y 11 GW, industria. La patronal del sector cifra en 60.000 millones de euros la inversión frenada por no poder engancharse a la red. Dicho en corto: hay proyectos que ya no encuentran dónde enchufarse.

Junta las cuatro cosas y el panorama cambia: el reto del siglo XXI no es solo producir energía barata, sino producir mucha más, tener el cobre para llevarla y la red para transportarla. La electricidad, que dábamos por descontada, puede volver a ser un recurso disputado.

PARA QUEDARTE CON LO ESENCIAL

La energía no se crea, se transforma; casi siempre en electricidad.
El truco casi universal: hervir agua para mover una turbina (o dejar caer agua, o el viento, o la luz directa en la solar).
«1 MW instalado» no es «1 MW producido»: manda el factor de capacidad.
Para comparar de verdad hace falta mirar capex, LCOE, factor de capacidad, despachabilidad y emisiones a la vez. Ninguna fuente gana en todo.
No existe la fuente perfecta: existe el mix adecuado para cada sitio.
El precio de la luz lo marca la última central más cara que hace falta (orden de mérito); por eso unas centrales arrancan y otras no, y algunas industrias paran cuando la luz se encarece.
Las centrales de respaldo casi no producen, pero son el «seguro» contra apagones: se pagan por estar disponibles (pagos por capacidad).
La demanda se dispara (IA y centros de datos, electrificación) y choca con dos límites físicos: el cobre (oferta inelástica) y la red (en España, el 83 % de los nudos ya está saturado).

Fuentes

**Lazard, Levelized Cost of Energy+ (LCOE v17.0, 2024)** — costes LCOE y capex por tecnología (USD, sin subvención).
**IRENA, *Renewable Power Generation Costs 2023*** — costes de renovables a escala mundial.
**IEA, World Energy Outlook / *Electricity 2024*** — mix mundial, factores de capacidad.
IPCC AR5 WG3, Anexo III — emisiones de CO₂ de ciclo de vida por tecnología (mediana g/kWh).
U.S. EIA — definiciones de potencia/energía, factores de capacidad de EE. UU.
Our World in Data (Energy) — datos de consumo y emisiones, divulgación.
**IEA, Energy and AI (2025)** — demanda eléctrica de centros de datos (415 TWh en 2024 → ~945 TWh en 2030).
**IEA, *SDG7 / Access to electricity*** — ~750 millones de personas sin acceso a la electricidad.
El Economista / Infobae (sep. 2025), datos de las distribuidoras (aelēc) y Red Eléctrica — saturación del 83,4 % de los nudos de la red española y demanda de acceso denegada en 2024.

Notas para David (no van en el post)

Métrica de coste: incluidas las dos que elegiste — capex (M€/MW) y LCOE (€/MWh) — con el matiz honesto de por qué no coinciden y por qué el LCOE no lo es todo (coste de sistema/integración).
Cifras: rangos aproximados 2023-2024 sin subvenciones (Lazard USD ≈ € para estos órdenes). Si quieres, refresco con web las últimas de Lazard v17/IRENA 2024 y afino la tabla.
Sin ideología (C1): el apartado de «mix» y coste de sistema es técnico, no político. El ángulo de política energética (quién decide el mix, subvenciones, mercado) sería material para POLÍTICA, no para CIENCIA — si lo quieres, preparo un traspaso `PARA-POLITICA-*`.
Solapamiento: este post es el «paraguas»; el de energía nuclear ya existe y entra en detalle en ese vertical (mito de las torres, huella de suelo m²/MWh). Se pueden enlazar entre sí.
Formato: post + tabla + 6 gráficos de marca (generador `graficos/_generar-energia.py`, los inserta la MATRIZ): 4 comparativos (`energia-capex/lcoe/factor-capacidad/emisiones.png`) + 2 nuevos (`energia-merit-order.png` en la sección del mercado y `energia-demanda-ia.png` en la de escasez).
Ampliación 01-ago (David): añadidas 2 secciones — (a) mercado eléctrico / orden de mérito (por qué una central solo arranca si le sale a cuenta, industrias que paran, peakers de respaldo caros y pagos por capacidad) y (b) la escasez que viene (centros de datos/IA con datos IEA 2025, electrificación, cobre inelástico → enlace al post de cobre, y la red saturada en España con datos sep-2025). Cifras refrescadas con web.
Aviso C1 / traspaso a POLÍTICA (✅ HECHO): el mercado eléctrico y la escasez se tratan aquí como hechos técnico-económicos, sin ideología. El ángulo político (mercado marginalista, pagos por capacidad, permisos de red, racionamiento, minerales críticos) se ha dejado preparado en `PARA-POLITICA-mercado-y-escasez-energia.md` para que la MATRIZ lo rute a `equipo/politica/`.

Post divulgativo de la casa, con contraste honesto. Borrador pendiente de revisión; datos aproximados.