Dada la creciente importancia de los aspectos de sostenibilidad en los planes energéticos nacionales, este artículo trata sobre el análisis prospectivo de los indicadores del ciclo de vida del sector de generación de energía a través del estudio de caso de España. Se desarrolla un modelo basado en la optimización y rico en tecnología para la generación de energía en España, dotado de indicadores del ciclo de vida endógenos (cambio climático, recursos y salud humana) para evaluar su evolución hasta 2050. Se analizan los indicadores de rendimiento prospectivo bajo dos escenarios energéticos: uno de negocio habitual y un escenario alternativo que favorece el papel de la captura de dióxido de carbono en la mezcla de producción eléctrica para 2050. Se encuentra que los impactos del ciclo de vida disminuyen sustancialmente cuando las tecnologías fósiles existentes desaparecen de la mezcla (especialmente las centrales térmicas de carbón). A largo plazo, la presencia relativamente alta del gas natural surge como la principal fuente de impacto. Cuando se prohíbe la instalación de nuevas opciones fósiles sin captura de CO para 2030, tanto las tecnologías renovables como, en menor medida, las tecnologías fósiles con captura de CO aumentan su contribución a la producción eléctrica. La integración endógena de indicadores del ciclo de vida en los modelos energéticos demuestra aumentar la utilidad tanto de la evaluación del ciclo de vida como de la modelización de sistemas energéticos para apoyar la toma de decisiones y la formulación de políticas.