Ignacio Mártil
Catedrático de Electrónica. Universidad Complutense de Madrid
1. Un antecedente: la telefonía móvil
A comienzos de los años 80 del siglo pasado, algunas influyentes
empresas de consultoría mostraron su escepticismo acerca de las
posibilidades de la telefonía móvil. Una de las más conocidas en EEUU es
McKinsey & Company, empresa
líder en consultoría estratégica global, presta sus servicios a las
mayores empresas de negocios del mundo, gobiernos e instituciones. Hay
que hacer un poco de historia y recordar que en los años 80, los
teléfonos móviles eran pesados, la carga de las baterías no duraba más
que unas pocas horas, la cobertura era muy deficiente, ya que se
limitaba a los grandes núcleos urbanos y el coste de las llamadas era
exorbitante. Por aquel entonces, se estimaba que para comienzos del
siglo XXI, el número de móviles que habría en el mundo rondaría el
millón de unidades. Con estas previsiones, McKinsey & Company
aconsejó a A.T. & T., una de las grandes empresas del sector de las
comunicaciones, que se retirara de ese mercado.
Por supuesto McKinsey se equivocó y ese error acarreó grandes
perjuicios económicos a A.T.&T., como era de esperar. En el año 2000
ya había en uso más de 100 millones de teléfonos móviles en el mundo;
hoy día hay prácticamente tantos como habitantes tiene el planeta, ya
que las
últimas estimaciones sitúan la cantidad en 7.000 millones.
En años recientes, algunas de esas mismas empresas dicen de la
energía solar fotovoltaica lo mismo que dijeron en su tiempo de la
telefonía móvil. Para reforzar sus argumentos, señalan que después de
décadas de desarrollo, apenas suministra un
1% de las necesidades energéticas del mundo,
es ineficiente, cara y poco fiable, ya que depende mucho del clima.
Para completar sus razonamientos, indican que sin primas o algún tipo de
subsidio público es una fuente de energía no rentable. Como ocurrió con
la telefonía móvil, ahora también se equivocan. La energía solar
fotovoltaica será en pocos años tan omnipresente como los teléfonos
móviles lo son en la actualidad, aunque ahora su participación en el mix
energético global sea insignificante.
En este artículo desarrollaré esta tesis mediante un análisis de la
evolución histórica de los precios de la energía solar fotovoltaica en
comparación con el coste de la electricidad y mostraré que esos precios
ya son iguales o inferiores a los que se obtienen con fuentes de energía
convencionales.
2. Paridad de red de la energía solar fotovoltaica en el mercado eléctrico
La paridad de red se define como el momento temporal en el que una
fuente de energía produce electricidad a un coste igual o menor al
precio de compra de energía en el mercado eléctrico.
Establecer los condicionantes que determinan el precio de la
electricidad es una cuestión compleja, que varía mucho de un país a otro
y que en el caso de España he explicado con algún detalle en
otro artículo.
En general, en cualquier país, el precio de la electricidad se ve
fuertemente influido por factores tales como el nivel de la demanda, el
precio de los combustibles (petróleo, carbón y gas), los costes
indirectos (muy variables de un país a otro), etc. Como consecuencia, el
precio de la electricidad varía de hora en hora, por lo que no se puede
hablar de
un precio de esta sino de
un margen para el mismo.
Por otra parte, para la energía solar fotovoltaica, puesto que el
combustible es gratuito y las instalaciones apenas requieren
mantenimiento, el coste de la electricidad generada con paneles solares
viene determinado esencialmente por el capital invertido en la
instalación del sistema, que se puede desglosar en los siguientes
factores:
Coste de los paneles (55% del total)
Coste de la instalación (35% del total)
Costes de financiación (10% del total)
De manera que se puede calcular de forma bastante aproximada el precio de la energía producida de la siguiente forma:
Coste de la energía fotovoltaica
(€/kWh) = (Coste de los módulos + Coste de la instalación + Costes de
financiación) (€)/Energía producida (kWh)
Para calcular cuanta energía produce una instalación fotovoltaica,
hay que tener en cuenta que ésta es fuertemente dependiente del nivel de
irradiación solar del lugar donde esté instalado y de la eficiencia de
los paneles, de modo que se puede calcular la energía producida de la
siguiente manera:
Energía producida (kWh) = Irradiación (kWh/m2.año) x Superficie del módulo (m2) x Eficiencia del módulo (%) x Años de uso
Siguiendo el procedimiento descrito, en la siguiente tabla
muestro la evolución del precio de la electricidad fotovoltaica durante
los últimos 35 años. He supuesto que la instalación está en una zona con
un nivel de irradiación de 1500 kWh/m
2.año, característico
de la franja central de la península ibérica; también he supuesto una
vida media de la instalación de 25 años [1]. Así mismo, muestro la
evolución del precio de la electricidad obtenida con fuentes de energía
no renovables:
Para efectuar el cálculo del precio de la electricidad obtenida con
fuentes no renovables, se contabilizan los costes de las instalaciones,
del combustible y del mantenimiento y están basados en los datos
publicados en
este artículo,
actualizados a finales de 2015, suponiendo que todas las tecnologías no
renovables tienen 30 años de vida útil y que una planta de estos
combustibles funciona 7.000 horas/año, lo que implica admitir un grado
de utilización del 80% sobre el máximo anual. Debe entenderse que los
valores mostrados en la tabla son aproximados y expresan costes promedio
de la energía para los principales países industrializados,
principalmente Europa occidental y EEUU.
Por lo que respecta al coste de la energía solar fotovoltaica, tal y
como he indicado en el párrafo precedente, este no sólo depende solo de
su potencia nominal, sino del lugar de instalación, de manera que el
mismo sistema puede producir diferentes cantidades de energía para la
misma inversión de capital inicial. Por ejemplo, en Berlín el nivel de
irradiación solar es de 900 kWh/m
2.año, mientras que en Sevilla es de 1.800 kWh/m
2.año.
Por lo tanto, no hay una única localización geográfica donde la
electricidad fotovoltaica alcance la “paridad de red”. A su vez, los
precios de la electricidad
son dependientes del día, de la hora
y de una gran variedad de factores. Esto significa que la definición
exacta de “paridad de red” varía no sólo de un lugar a otro, sino de un
cliente a otro e incluso de una hora a otra.
En función del nivel de irradiación solar de una determinada
ubicación geográfica, así como del coste de la electricidad en el
mercado eléctrico donde se sitúe la instalación fotovoltaica, en la
actualidad la paridad de red ya se ha alcanzado en gran número de
latitudes con altos niveles de irradiación, mientras que en las que
reciben menor cantidad de irradiación sólo se alcanzará hacia 2020, tal y
como muestra la siguiente gráfica:
Franja Azul-Verdosa: evolución del
coste de la energía solar fotovoltaica para el período 2000-2025, según
los niveles de irradiación. Franja naranja: previsible evolución de los
precios de la electricidad. Allí donde ambas franjas se cruzan se
alcanza la paridad de red.
Teniendo en cuenta todas las consideraciones precedentes, la
siguiente figura muestra los países donde se ha alcanzado la paridad de
red a fínales de 2015. Como se puede apreciar, Europa es el líder de
paridad de red, ya que prácticamente todo el continente se encuentra en
esa situación, lo que es debido, entre otros factores, a los elevados
costes de la energía eléctrica en la mayor parte de los países de Europa
occidental.
Verde oscuro: países con la gran mayoría de su territorio con paridad de red. Verde claro: países con paridad de red en las regiones donde la electricidad tiene precios elevados. Fuente: “Solar grid parity in a low oil price era”. Deutsche Bank, Informe Marzo 2015
Los países más pobres, donde la electricidad es generalmente más
barata, están más lejos de la paridad de red, debido principalmente al
problema de reducir los costos de las instalaciones fotovoltaicas. No
obstante, se estima, que
en 2017, el 80% de los países estarán en situación de paridad de red y globalmente,
se alcanzará en todo el planeta hacia el año 2020.
3. Unas breves conclusiones
Gracias a las importantes reducciones experimentadas en las tres
últimas décadas por la generación eléctrica de origen solar
fotovoltaico, unido al continuo aumento del precio de la electricidad
(recuérdese que, en nuestro país, en los últimos cinco años
el precio de la luz ha subido en promedio un 10%),
hoy en día ya es posible obtener energía eléctrica mediante
instalaciones fotovoltaicas a precios comparables a los del mercado
eléctrico
sin necesidad de primas o incentivos económicos
de cualquier naturaleza, siempre que la legislación no penalice el uso
de estas instalaciones, como sucede en la actualidad en España.
Lo que en las últimas décadas del siglo XX parecía una curiosidad
tecnológica sin mayor interés práctico, se ha convertido en una parte
esencial de la solución a algunos de los principales problemas de los
sistemas energéticos que carecen de recursos propios, como es el caso de
España: reducción de la dependencia exterior y limitación de emisiones
de gases de efecto invernadero.
________
[1] Este cálculo no tiene en cuenta las denominadas “externalidades”,
como por ejemplo los costes de emisiones que evita la energía
fotovoltaica, las importaciones de combustibles fósiles ahorradas, etc.
