SueloSolar
1-4-2015
Juan J. Alcolado
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Proyectos fotovoltaicos en construcción en Brasil y Uruguay se reportan para producir a costos inferiores a 0.075 U$D/kWh.

La energía solar pronto será la fuente más barata de electricidad en muchas regiones del mundo. Estimaciones conservadoras esperan que su costo para el año 2025 sea de 0,0649 U$D y llegue a 0,0451 U$D/kWh en 2050.


El último análisis de "Costo actual y futuro de la Fotovoltaica", presentado por el Think tank alemán Agora Energiewende y cerrado a febrero 2015, abarca diversos escenarios a largo plazo para el desarrollo del mercado, precios del sistema y LCOE ( levelized cost of electricity ) para generación a escala con sistemas fotovoltaicos.

El trabajo evalúa con rigor  y aporta claridad sobre la incertidumbre que representan los escenarios energéticos futuros para los responsables políticos . De hecho, los entornos financieros y regulatorios serán clave para la reducción de costos en el futuro.

En cuanto al costo del material en los mercados mundiales, disminuirá independientemente de las condiciones locales. Sin embargo, los regímenes regulatorios inadecuados pueden aumentar el costo de esta energía hasta en un 50 por ciento y desincentivar el efecto de mejores recursos solares locales.

Concretamente, el sistema de primas pagadas por la electricidad procedente de instalaciones fotovoltaicas a gran escala en Alemania se redujo de más de 40 ct €/ kWh para instalaciones conectadas en 2005 hasta los  9 ct €/ kWh para los conectados en 2014.

La repentina reducción alemana supuso gran sorpresa para la mayoría de expertos de la industria y responsables políticos. La energía producida por la energía solar fotovoltaica, etiquetada desde hace tiempo como una de las tecnologías de energías renovables más caras, es hoy competitiva tanto con la energía eólica como respecto de la generada por combustibles fósiles.

Como ejemplo, el sistema de primas para plantas de energía solar fotovoltaica a gran escala en Alemania instaladas en enero de 2015 es de 8,7 ct €/ kWh, no ajustados por inflación, comparables con el sistema de primas para la energía eólica terrestre, que van desde 6 hasta 8,9 ct €/ kWh en este país, mientras que el costo de producción para gas o carbón de nueva construcción va del 7 al 11 ct € / kWh. La energía de origen nuclear tiene un coste de 11 ct €/kWh.

Incluso se han registrado precios más bajos para  la energía solar en las regiones más soleadas del mundo. Un acuerdo de compra de energía para una granja de 200 MW de energía solar en Dubai fue firmado recientemente por 5 ct €/ kWh (5,84 $ / kWh).

Proyectos en construcción en Brasil, Uruguay y otros países, donde en este momento se reportan para producir a costes inferiores a 7 ct €/ KWh.

Entornos financieros y regulatorios
Serán claves para la reducción de costos en el futuro. Los módulos solares fotovoltaicos e inversores  ya se negocian hoy en los mercados mundiales de forma similar a las materias primas y resulta muy poco probable que a nivel global persistan grandes diferencias en los costos de inversión entre las diferentes regiones del mundo.

Sin embargo, el costo del capital es y seguirá siendo un importante motor -o freno- para el costo de la energía de la energía solar fotovoltaica, que requiere de una inversión inicial alta, aunque posteriormente permite la producción de energía por 25  y más años a un costo marginal próximo a cero.

En efecto, se trata de una tecnología muy intensiva en capital y los intereses pagados sobre deuda y capital tienen una gran efecto sobre el costo total de un proyecto fotovoltaico a gran escala.

El consumo de electricidad:

Con el fin de calcular la cuota de energía fotovoltaica en el mix eléctrico mundial resultante de los distintos escenarios, es necesario realizar proyecciones sobre la generación de electricidad a nivel mundial hasta 2050. Según la Agencia Internacional de Energía (IEA) , las perspectivas sitúan la generación de electricidad mundial en un rango de escenarios que prevén desde los aprox. 43.600 TWh hasta 100.000 TWh para 2050 (23.700 TWh en 2014).

El reemplazo de combustibles fósiles por energías renovables induce un aumento de la eficiencia en términos de demanda de energía primaria, que se espera sea alta en el sector del transporte, baja en el sector de la construcción y poco clara en el sector de la industria en este momento.

Los módulos:

La curva de aprendizaje que parte de 1980, merced a las economías de escala puede situarse en una media del 20,9%, infiriendo un escenario medio en el rango de 180-260 EUR/kWp.

Este escenario se estima prudente en sintonía con la realidad actual, donde fabricantes chinos ya reportaron su coste de producción por debajo de 0,4 €/W en 2014.

Por otra parte, si bien la eficiencia de laboratorio para los módulos cristalinos objeto del estudio en la actualidad están en el 28%, el límite de los producidos industrialmente es del 26%, estimándose que alcanzarán una media del 25% a lo largo de sus 25 años de vida útil.

Sin embargo, otras soluciones no cristalinas , como el Arseniuro de Galio GaAs ya está obteniendo rendimientos del 24,1%, así como el enfoque de unión con múltiples conexiones que reduciría las pérdidas por efecto de la temperatura y conduciría a límites de eficiencia teórica en torno al 46% para los de doble unión y del 52% para las células solares de triple unión.

Inversores:
De la misma forma se ha logrado un progreso impresionante en los últimos decenios, no sólo a nivel de módulo / célula de la energía fotovoltaica, sino también en la tecnología de inversores: los costos bajaron de más de 1 euros / Wp en 1990 a casi 0,10 euros / Wp 2014; incrementando significativamente la densidad de potencia.

Dependiendo de la situación del mercado fotovoltaico, se manejan supuestos sobre inversores fotovoltaicos resultantes en precios de inversor de 21 a 42 euros / kW en 2050.
    
Otros costos:
Actualmente, en las instalaciones de suelo el módulo supone alrededor del 55 por ciento de los costos, el inversor representa aproximadamente 11 por ciento y el resto -BOS- participan de un 34 por ciento.
Estos costos BOS pueden ser divididos en componentes principales, así el montaje supone aprox. 75 EUR / kWp., la conexión a la red aprox. 60 EUR / kWp. Instalación y cableado DC pesan alrededor de 50 euros / kWp y la infraestructura alrededor de 40 EUR / kWp. Los componentes de los restantes costos BOS se refieren a los transformadores, paramentos y la planificación y documentación; con un coste conjunto de aprox. 60 EUR / kWp.

Combinando los diferentes supuestos para obtener una visión global de los costos futuros de BOS. Los actuales promedio de 340 EUR / kWp en 2014 disminuirán en un 39 por ciento, hasta los 210 euros / kWp en el peor de los casos y hasta 120 EUR / kWp en el más optimista de los escenarios.

LCOE - Costes nivelados-

En el año 2014 el LCOE calcula para sistemas fotovoltaicos a escala de servicios públicos supone entre 5,4 y 8,4 ct EUR / kWh . En 2050, el LCOE se calcula que oscilará entre 1,8 y 4,4 ct EUR / kWh. Es interesante notar, que las diferencias en LCOE en 2050 son bastante bajas entre los diferentes escenarios de mercado planteados en cuanto a potencia instalada, desde los 4.300 GW en el escenario menos optimista a los más de 30.700 GW en el más optimista de los supuestos.

LCOE LatAm

LCOE_2015-50
La herramienta de cálculo basada en Excel que permite un cálculo del LCOE para otros países, así como para los supuestos propios sobre distintos parámetros está disponible en www.agora-energiewende.org/pv-lcoe.

Precisiones y restricciones sobre el estudio:
-El costo actual y futuro de la energía fotovoltaica ha sido considerado con base en  la tecnología de silicio cristalino por ser la de mayor despliegue en términos de capacidad instalada. Posibles avances tecnológicos en otras tecnologías solares fotovoltaicas (por ejemplo, las células solares orgánicas) que podrían conducir a costos inferiores a los de las tecnologías de silicio no fueron tomados en cuenta en este estudio.

- El enfoque del análisis se basa en sistemas montados en tierra -huertos solares- (>1 MWp .instalados), punto de partida escogido porque los costes para sistemas montados en suelo son bastante similares a escala internacional, mientras que los parámetros de costos para pequeñas instalaciones en cubierta pueden diferir más significativamente de uno a otro país.

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