Evolución y perspectivas para la energía solar fotovoltaica

Ignacio Mártil

Catedrático de Electrónica de la Universidad Complutense de Madrid y miembro de la Real Sociedad Española de Física

La energía solar fotovoltaica se ha convertido en los últimos años en una de las fuentes de generación de energía eléctrica esenciales para frenar el cambio climático. Las razones de su uso generalizado son diversas, siendo una de los más determinantes el abaratamiento espectacular que han experimentado los precios de los paneles solares.

En este artículo haré una breve reseña al origen histórico y al desarrollo posterior de esta clase de energía, para centrarme en su estado actual en el mundo y en España y analizaré las últimas previsiones establecidas para su futuro a corto y medio plazo.

1. Orígenes y desarrollo de la energía solar fotovoltaica

La primera célula solar de silicio se fabricó en 1954, en los laboratorios Bell Telephone (EEUU), incentivado por el comienzo del programa espacial de ese país. Durante las siguientes dos décadas, las aplicaciones espaciales fueron prácticamente las únicas para estos dispositivos, debido al elevado coste de la energía producida con ellas (por encima de 100 €/kWh). A partir del año 1975 y gracias a una reducción gradual de esos costes, las aplicaciones terrestres superaron a las espaciales y desde entonces, su desarrollo en el mundo ha atravesado tres etapas claramente diferenciadas:

i) Desde 1975 hasta 1985. Las sucesivas crisis del petróleo de los años 1973 y 1979 motivaron que los principales países industrializados comenzaran a buscar fuentes de energía alternativas. Así, en Estados Unidos la administración Carter inició programas de estímulo destinados a incentivar el uso de fuentes de energía no basadas en combustibles fósiles.

ii) Desde 1985 hasta 2000. Durante los primeros años de la década de los 80, los precios del barril de petróleo se redujeron significativamente y se estabilizaron en valores similares a los momentos pre-crisis, lo que hizo descender el interés y las ayudas estatales a las energías renovables.

iii) Desde 2000 hasta el momento presente. Desde comienzos del siglo XXI, numerosos países, como Alemania y España en primer lugar y posteriormente Estados Unidos, Italia, China, India y Japón, comenzaron a incentivar el uso de las energías renovables en general y de la solar fotovoltaica en particular, mediante el pago de primas por la electricidad producida. La siguiente figura muestra la evolución de la potencia fotovoltaica instalada y acumulada en el mundo durante el período 2000-2014, último para el que disponemos de datos detallados por países:

Potencia fotovoltaica instalada (arriba) y acumulada (abajo) en el mundo. Datos expresados en Megavatios (1 MW = 1.000.000 W). En 2015, se instalaron 51.000 MW. Fuente: Unión Española Fotovoltaica, Informe Anual 2015.

Por lo que respecta a la producción de los paneles solares, en la actualidad los primeros puestos del ranking mundial de fabricantes los ocupan empresas asiáticas (con China a la cabeza) y de Norteamérica. Los fabricantes europeos, que tuvieron un papel muy destacado en el origen y el desarrollo de la tecnología fotovoltaica a comienzos del presente siglo, (Q-Cells, Isofoton), han desaparecido o han sido absorbidos por los grandes fabricantes asiáticos. La Tabla muestra los diez primeros fabricantes del mundo a finales de 2015:

Los diez primeros fabricantes de paneles fotovoltaicos en la actualidad. Hanwa Q Cells pertenece a Hanwa Solar, fabricante coreano, pero la tecnología es de Q-Cell, fabricante alemán. Fuente: Elaboración propia a partir de los datos de PV-Tech y de las páginas web de los fabricantes.

2. La situación en España: del boom del 2007 a la moratoria renovable en la actualidad

En nuestro país, desde el año 2004 y principalmente 2007, el primer Gobierno Zapatero hizo una apuesta firme por esta fuente de energía, mediante los Reales Decretos 436/2004 y 661/2007, que establecieron primas a los productores de energía fotovoltaica. No obstante, el sistema de retribuciones establecidas en 2007 estuvo mal diseñado, ya que no se pusieron límites a la capacidad instalada, lo que provocó el boom de instalaciones del año 2008 y todo el caos regulatorio que vino con posterioridad. La evolución de la potencia instalada año a año en España se muestra en la siguiente gráfica:

Evolución de la potencia solar fotovoltaica instalada anualmente (izquierda) y acumulada (derecha) en España, expresada en MW. Se aprecia el boom del año 2008, el corte brusco en 2009 debido a la mala planificación y el freno en nuevas instalaciones desde el año 2012. En 2015 se instalaron 49 MW. Fuente: Unión Española Fotovoltaica, Informe Anual 2015.

Desde la llegada del Partido Popular al gobierno en 2011, se han sucedido toda una serie de normas destinadas a recortar de manera retroactiva las primas a las energías renovables, lo que de hecho ha supuesto la aplicación de una auténtica moratoria a estas fuentes de energía, con el pretexto de reducir el déficit de tarifa del sector eléctrico. El freno al sector fotovoltaico ha llegado hasta el punto de que mientras que en 2015, en el mundo se instalaron 51.000 MW, (en los países de nuestro entorno, 4.000 MW en GB, 1.400 MW Alemania, 1.100 MW Francia); en España sólo se añadieron 49 MW.

3. Expectativas y proyecciones de futuro

Fuera de nuestro país, la energía solar fotovoltaica ha alcanzado en los últimos años la característica de tecnología global. Ya no es solo una apuesta europea, sino una realidad creciente a escala mundial, lo que permitirá continuar de forma ininterrumpida con la reducción de costes experimentada en las últimas décadas. La evolución prevista para el precio de los paneles fotovoltaicos de aquí a 2050 se muestra en la siguiente gráfica:

Evolución de costes medios de paneles fotovoltaicos en el mundo según diversas estimaciones. Eje vertical: precio del vatio fotovoltaico en $2015. Eje horizontal: potencia instalada acumulada en el mundo en Gigavatios (1 GW = 1.000 MW). Ambas escalas son logarítmicas. Fuente: Technology Roadmap: Solar Photovoltaic Energy, 2014 edition. International Energy Agency

Las principales agencias internacionales (IEA, IRENA) cifran las expectativas de crecimiento para esta fuente energía en 540 GW de potencia instalada en 2020, frente a los 230 GW que había a finales de 2015, con un incremento anual de 45-50 GW/año. Este crecimiento se basa principalmente en el desarrollo de la tecnología en China, con importancia creciente en otros mercados como India, Japón y EEUU y lleva aparejado una continuada reducción del precio del vatio solar, tal y como destaca la figura.

Por lo que respecta a España, con los precios de los paneles de 2015, el precio del kWh de electricidad fotovoltaica se sitúa en la actualidad en el margen 8-12 cent€, plenamente competitivo con el obtenido con fuentes no renovables. Por lo tanto, con las proyecciones que muestra la gráfica anterior, ese precio seguirá reduciéndose un año tras otro. En las últimas dos décadas, pocos sectores industriales y tecnológicos han mostrado una pujanza y nivel de excelencia en I+D+i semejantes al ocurrido en nuestro sector fotovoltaico. La eclosión del mercado de instalaciones fotovoltaicas en nuestro país y en otros del entorno europeo durante el periodo 2005-2010, originó un fenómeno sin precedentes, con la creación de un tejido industrial de alto valor añadido, gran capacidad exportadora y creador de empleos de alta cualificación; el sector fotovoltaico llegó a emplear a más de 40.000 personas en 2008, en contraste con los escuálidos 5.000 de la actualidad.

Los recortes posteriores iniciados por el segundo Gobierno Zapatero y la moratoria renovable de los dos Gobiernos Rajoy descrita en este artículo, han arruinado buena parte de lo conseguido en esos años. Recuperar la posición de liderazgo que tuvimos debe ser una absoluta prioridad para el nuevo gobierno, sea del color que sea. De hecho, un reciente estudio elaborado por Ernst & Young para Solar Power Europe señala a España como uno de los mercados que más va a crecer en los próximos cinco años. El estudio pronostica una recuperación del sector, lo que facilitará la instalación de 2.100 MW y la creación de 5.500 nuevos empleos hasta 2020.

El futuro de la energía pasará necesariamente por el desarrollo de las energías renovables en general y de la fotovoltaica en particular, especialmente en España, ya que gozamos de una privilegiada posición geográfica con elevados niveles de irradiación durante la mayor parte del año en la práctica totalidad del territorio, lo que hace una fuente de energía especialmente atractiva. Con un marco regulatorio mínimamente sensato, el sector fotovoltaico debería tener un futuro espléndido.