El gran potencial del autoconsumo de energía solar fotovoltaica en el mundo, podría alcanzar la sorprendente cifra de: 8.300 TWh (tera vatios hora)/año, un aproximado de unas 1,5 veces todo el consumo eléctrico residencial del planeta.
La energía eléctrica generada mediante paneles solares fotovoltaicos es inagotable y no contamina, por lo que contribuye al desarrollo sostenible, además de favorecer el crecimiento del empleo local.
Antes de seguir con el desarrollo del tema, vamos a repasar unos conceptos importantes sobre este sector.
¿Qué es la energía solar fotovoltaica y cómo funciona?
La energía solar fotovoltaica transforma de manera directa la luz solar en electricidad empleando una tecnología basada en el efecto fotovoltaico.
Al incidir la radiación del sol sobre una de las caras de una célula fotoeléctrica (que conforman los paneles) se produce una diferencia de potencial eléctrico entre ambas caras que hace que los electrones salten de un lugar a otro, generando así corriente eléctrica.
Existen tres tipos de paneles solares:
- Fotovoltaicos, generadores de energía para las necesidades de nuestros hogares
- Térmicos, que se instalan en casas con recepción directa de sol
- Termodinámicos, que funcionan a pesar de la variación meteorológica, es decir, aunque sea de noche, llueva o esté nublado.
En las etapas iniciales de la tecnología fotovoltaica, este tipo de energía se empleó para proveer de electricidad a los satélites. Fue en la década de los 50, apunta la Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA, por sus siglas en inglés), cuando los paneles fotovoltaicos aceleraron su desarrollo hasta convertirse, en la actualidad, en una alternativa al empleo de combustibles fósiles.
¿Quien es la APPA?
La Asociación de Empresas de Energías Renovables (APPA) agrupa a empresas y entidades cuyo objeto es el aprovechamiento de las fuentes renovables de energía en todas sus formas. Constituida en 1987, APPA es la asociación de referencia del sector de las energías renovables en España.
Las energías renovables se están desarrollando a un ritmo muy superior al que los expertos más optimistas habían estimado. En 2018 la cifra de nueva potencia fotovoltaica instalada en el mundo volvió a estar en el entorno de los 100 GW, concretamente 94,2 GW según la Agencia Internacional de las Energías Renovables (IRENA, en ingles).
Estas cifras se deben entre otras cosas a las reducciones de costos, que también han superado las mejores previsiones y que hacen de la fotovoltaica una tecnología que, además de contribuir a la lucha contra el cambio climático, es muy competitiva económicamente. Y es que la fotovoltaica es ya más barata que la energía generada por plantas de combustibles fósiles, en términos de Costo nivelado de energía (LCOE: Levelized Cost of Energy).
Para IRENA, la fotovoltaica será en 2020 incluso más barata que el costo marginal de las centrales eléctricas de carbón existentes. Además, la perspectiva es que en los próximos años continúen las tendencias actuales de reducción de costos. Hasta 2030, según Bloomberg New Energy Finance (BNEF), la fotovoltaica seguirá reduciendo sus costos un 34%.
Además de en la reducción de costos, el crecimiento del sector se apoya en dos palancas principales: los contratos de compra-venta de energía a largo plazo (Power Purchase Agreements “PPAs”), los cuales siguen en alza y sumaron una potencia total mundial de 14 GW en 2018, y las subastas de energía que continúan marcando mínimos históricos de costos y supondrán hasta 2022 la mitad de la potencia instalada mundial. Precisamente en las subastas de 2018 se han alcanzado precios tan bajos como 20$/MWh en lugares de buen recurso.
En los próximos cinco años, habrá 100 millones de hogares con paneles fotovoltaicos en el techo. Y, aún así, eso solo será el 25% de toda la energía distribuida producida en el mundo. Esas son las conclusiones de un informe de la Agencia Internacional de la Energía que analizan el desarrollo de la generación solar distribuida y el autoconsumo.
En términos generales, La Agencia Internacional de la Energía o AIE (en ingles: International Energy Agency o IEA) cree que la energía fotovoltaica distribuida aumentará en más de un 250% para 2024. Como señalan los analistas, si lo comparamos con el periodo de seis años anterior los pronósticos se duplican con creces.
Para que nos hagamos una idea, si como proyecta la AIE la energía renovable alcanza los 1.200 GWs de potencia instalada, la mitad de ella corresponderá a instalaciones de autoconsumo o pequeño tamaño
Por otra parte, el mercado fotovoltaico más grande del mundo, China, está en pleno desorden ya que el gobierno trata de conciliar el soporte solar futuro con un déficit en el fondo de energía renovable de 23.400 millones de dólares a finales de 2017. Las mejoras en el costo y el rendimiento continuarán, pero la gran caída de precios del año pasado tras la desaceleración china, no se repetirá. Algunas empresas pueden salir del mercado a medida que la fabricación de módulos se vuelve aún más competitiva. Las tecnologías en las noticias incluirán módulos solares bifaciales flotantes y la combinación de almacenamiento a escala de servicios públicos con energía solar.
Demanda mundial de paneles fotovoltaicos
La demanda mundial de paneles fotovoltaicos crecerá alrededor de un 15% y alcanzará una capacidad total de 143,7 GW en 2021, según la empresa taiwanesa de estudios de mercado PV Infolink.
“En un mundo post-Covid-19, todos los signos indican que el futuro de la energía solar es brillante”, subrayaron sus analistas.
De la misma forma, un nuevo estudio llevado a cabo por investigadores holandeses de distintas instituciones señala que el autoconsumo fotovoltaico en azoteas tiene un potencial abismal. Según sus cálculos dicho potencial alcanzaría los 8.300 TWh al año. Para hacerse una idea de lo que significa esto, es aproximadamente 1,5 veces la demanda mundial de electricidad residencial de 2015.
Pero llegar a estas cifras dependerá de muchos factores, según los investigadores, quienes han llegado a la conclusión de que este aumento depende de las características regionales que son esenciales para el despliegue de la energía fotovoltaica en los tejados: las diferencias en los factores socio-económicos y políticos (costos de capital, ingresos familiares y precios de la electricidad) son considerablemente más importantes que los factores físicos, como la irradiación solar.
Por ejemplo, hay zonas como la Europa Occidental, que no posee una gran irradiación solar, que son mejores para el autoconsumo por estos factores económicos que en otras regiones como Oriente Medio donde la irradiación solar es bastante mayor.
Con todo ello, obtuvieron este resultado de 8.300 TWh que convertirían esta tecnología en una de las mayores de producción eléctrica en el mundo. Según los investigadores, en el escenario de línea de base, agregar energía fotovoltaica en los tejados podría llevar a un aumento del 80-280% en la participación de la producción de electricidad fotovoltaica en 2050 (es decir, del 6% al 17% en la producción total de energía).
En la siguiente figura se muestra una proyección de consumo estimado.
Figura 1. Demanda anual de energía solar fotovoltaica por regiones, 2015-2024. Gráfico y fuente: Wood Mackenzie.
En general, se espera que las instalaciones alcancen los 125 GW anuales a principios de la década de 2020. La desaceleración de china, que se mantendrá con un crecimiento anual más sostenible de 30-40 GW, no influirá en el crecimiento mundial.
El mercado fotovoltaico mundial sigue diversificándose rápidamente. Los países que instalen entre 1 y 5 GW anuales serán el motor de crecimiento del mercado. En 2018, había 7 mercados de este tipo, en 2022 habrá 19, con nuevos nombres entre los que se incluyen Arabia Saudí, España, Francia y Taiwán.
No obstante, China, la India y EE.UU. representarán más del 50% de las instalaciones fotovoltaicas hasta 2024.
De todo lo anterior podemos concluir, que el uso de la energía solar fotovoltaica se ha incrementado fuertemente en la última década. Una parte importante de este crecimiento proviene de los usuarios que instalan energía fotovoltaica en la azotea de sus hogares, además de las granjas ubicadas en puebles y ciudades.
Sin embargo, a pesar de este papel clave, la mayoría de los escenarios basados en modelos a largo plazo no consideran el suministro descentralizado de energía fotovoltaica en la azotea, sino que se concentran en la energía fotovoltaica a gran escala, es decir en granjas solares.
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