En el anterior post de este blog había descrito la situación de la energía fotovoltaica en España en estos momentos, francamente esperanzadora gracias al cambio regulatorio habido en el último año. En este, extiendo el análisis a escala global.
El mercado fotovoltaico mundial está en rápida expansión, situación que se mantiene en el tiempo, con ligeros altibajos, desde hace más de una década. Los principales fabricantes de módulos fotovoltaicos del mundo (Yingli, Trina) están localizados en China y Taiwán, que dan cuenta del 70 % de la producción global; otro 15 % es debido a otros países de Asia, siendo el principal Japón. Europa contribuye con un escaso 3 % y América del Norte, con otro 4 %, a pesar de que allí se sitúa uno de los grandes fabricantes mundiales, First Solar (EEUU).
En lo que respecta a las instalaciones fotovoltaicas, Europa fue responsable del 28 % del total instalado en el mundo en 2018, mientras que en China se instaló el 32 % del total de nueva potencia.
La tecnología basada en silicio, la predominante
Así, en el mercado fotovoltaico mundial, la tecnología basada en Si representó en 2018 aproximadamente el 95 % de la producción total. En los últimos diez años, la eficiencia de los módulos comerciales de silicio aumentó de 12 % a 17 % a grandes rasgos. En el laboratorio, los módulos de mejor rendimiento se basan en silicio monocristalino con una eficiencia del 24,4 %. Las eficiencias récord demuestran el potencial para mayores aumentos de eficiencia a nivel de producción.
En el laboratorio, las células solares de unión múltiple de alta concentración alcanzan hoy una eficiencia de hasta el 46 %. Con la tecnología de concentración, se han alcanzado eficiencias de módulos de hasta 38,9 %.
La siguiente figura muestra la evolución habida en el rendimiento de las principales tecnologías de células solares durante los últimos 25 años:
En cuanto a la evolución habida en el rendimiento de los módulos fotovoltaicos de silicio durante los últimos doce años:
Factores que han posibilitado el éxito de la energía fotovoltaica
Uno de los principales factores que ha permitido disminuir el coste de los módulos de silicio es la reducción continua en la cantidad de material empleado en la fabricación de las células solares. El uso de silicio se ha reducido de manera significativa durante los últimos quince años, desde alrededor de 16 g/W a aproximadamente 4 g/W, debido a una mayor eficiencia y a obleas más delgadas.
Otro factor adicional que siempre se ha utilizado en contra de la energía solar fotovoltaica es el denominado Energy Payback Time o Tiempo de Amortización Energética de los sistemas fotovoltaicos, que depende de la ubicación geográfica: los sistemas fotovoltaicos instalados en el norte de Europa necesitan alrededor de 2,5 años para producir la energía consumida en su fabricación, mientras que los sistemas fotovoltaicos localizados en las regiones del sur logran ese equilibrio al cabo de 1-1,5 años, dependiendo de la tecnología utilizada. Por ejemplo: un sistema fotovoltaico ubicado en Almería con módulos de multi-Si tiene un tiempo de recuperación de energía de aproximadamente un año. Suponiendo una vida útil de veinte años, este tipo de sistema puede producir veinte veces la energía necesaria para fabricarlo.
Como consecuencia de la suma de todos los elementos señalados, la “curva de aprendizaje” de la tecnología fotovoltaica muestra que, en los últimos 38 años, el precio del módulo se ha reducido en un 24 % cada vez que se ha duplicado la potencia instalada en el planeta. Las reducciones de costes resultan de economías de escala y mejoras tecnológicas, como en cualquier otra industria de escala regional o global, tal como ya detallé en el anterior post.
Disminución notable del precio del autoconsumo
En el terreno práctico, todo esto se traduce en que los precios de un sistema de autoconsumo típico de 10 a 100 kWp, que costaba alrededor de 14.000 euros/kWp en 1990, a fines de 2018 cuestan alrededor de 1.000 euros/kWp en promedio. Esta es una disminución del precio neto de cerca del 92 % durante un período de 28 años y es equivalente a una tasa de reducción de precio promedio anual del 8 %.
En conclusión, nos encontramos en un momento especialmente óptimo para esta tecnología, aunque su desarrollo sigue siendo muy dependiente del marco regulatorio de cada país, como bien sabemos en España.
