¿Energía gratis? Una década de caída de precios

Hace 65 años, una demostración temprana de energía solar fotovoltaica produjo un vatio a un precio de 1.865 dólares (ajustando la inflación). Dicho de otra forma: había que gastar 400.000 euros para conseguir el rendimiento de un panel de 320 vatios. Y todo ello sin tener en cuenta el volumen, es decir, la cantidad de células solares necesarias, que entonces eran muchas más.

No es de extrañar que, en los orígenes, las esperanzas sobre el futuro de la energía fotovoltaica fuesen poco halagüeñas. Y para ello resultaría interesante leer Our World in Data’s, de Max Roser. 

Pero, ¿qué motivó la explosión de la energía fotovoltaica? Curiosamente fue el espacio, un lugar donde la luz del sol es abundante, donde la red es inaccesible y donde el precio no es un problema. Gracias a la exploración espacial hoy nos encontramos en una situación ventajosa para el desarrollo de esta energía. Generalmente, cuando una tecnología aparece en el mercado su construcción va mejorando y abaratándose con el paso del tiempo, y eso es lo que ha ocurrido con los paneles solares. Gracias a la investigación desarrollada en el ámbito espacial hemos aprendido a fabricarlos más baratos y eficientes.

Los módulos solares espaciales entraron en una fase de coste donde tenía sentido utilizarlos en áreas remotas de la tierra, lejos de la energía eléctrica. Así, las aplicaciones de la energía solar y su capacidad fueron creciendo poco a poco, la industria empezó a desarrollarse y empezamos a encontrar una energía solar económica no solo para construir, sino para desplegar. 

Este ciclo de desarrollo se ha visto beneficiado por las ayudas públicas que ha recibido durante las últimas décadas, y buen ejemplo de ello es la denominada ley de Wright, según la cual cuando la producción total de una tecnología se duplica –por ejemplo, de 100 megavatios solares a 200-, los costes se reducen en un porcentaje constante.

Muchos recordarán a Ramez Naam, quien estuvo con nosotros hace año y medio y es el responsable de Energía en Singularity University. Nos explicó que todo este proceso ha sido posible gracias al aprendizaje por el camino, learning by doing, que es una mezcla de una innovación que mejora la propia tecnología y una innovación que reduce el tiempo necesario para ponerla en marcha, reduciendo además la energía necesaria para producirlo y facilitando el acceso a los materiales. Es lo que todos llaman “la curva de aprendizaje”. Y aunque no todas las tecnologías tienen una curva de aprendizaje potente, las que sí la tienen serán líderes mundiales en un breve periodo de tiempo.

Si analizamos lo que ha ocurrido con la energía solar vemos que el coste de esta tecnología ha ido disminuyendo en un índice predecible e indicativo de la curva de aprendizaje.

Según la curva y los cálculos de Roser, cada vez se duplica la capacidad solar instalada, el precio de los módulos de energía solar desciende un 20% aproximadamente.

En el cuadro se puede ver la evolución de la capacidad instalada y cómo han bajado los precios. Desde que se comenzó a implantar esta tecnología en 1973 hasta el 2019, los módulos han pasado de 106 dólares a 38 céntimos por vatio. Sin embargo, y pese a la caída que han experimentado los costes en estos años, la energía solar ha sido considerablemente más cara que las fuentes genéricas como el carbón o el gas, y hasta la última década las cosas no han empezado a ponerse interesantes.

En un periodo relativamente corto de tiempo, el coste de los centros de producción a escala solar, o lo que es lo mismo, de las plantas centralizadas para proveer de electricidad a la red, ha pasado de ser absolutamente impracticable a convertirse en una de las energías más económicas que existen. Si hay un factor realmente indicativo de esta evolución es el coste global medio de construcción de las plantas generadoras de energías, que normalmente, se mide observando el coste por kilovatio que tienen que producir. Esa estimación es la que se tiene que calcular para conseguir un equilibrio económico en la vida de una planta de generación eléctrica, independientemente de cual sea la energía que utilice, y debe cubrir desde los precios de la construcción hasta los combustibles y el precio de operarlos.

El coste por unidad de las plantas solares cayó entre el 2009 y el 2019 un increíble 89 por ciento, superando como fuentes económicas de generación energética al carbón, y a prácticamente todo el gas. El coste de la electricidadeólica ha caído un 70 por ciento gracias también a la curva de aprendizaje, que ha hecho emplear nuevos materiales, tecnologías y sistemas.

Estas cifras le dejan a uno sin respiración, y como una imagen vale más que mil palabras, en el siguiente cuadro pueden ver la evolución que ha experimentado el coste de la generación. Se puede apreciar claramente que el carbón y el gas no están siguiendo la tendencia que marca una curva de aprendizaje, mientras que la solar o la eólica si lo hacen. Y aunque el coste de los combustibles tradicionales ha bajado, impulsado por el auge del fracking y el shale, el precio de las energías no contaminantes sigue cayendo. 

El precio del combustible es un factor importante a la hora de tener en cuenta el coste de la generación, y en el caso de la energía solar y la eólica este es cero, mientras que en la electricidad generada por combustibles fósiles este coste es bastante elevado y, aunque fluctúe, nunca desaparecerá.

Resulta evidente que en las energías no renovables y en sus plantas de generación es difícil que desaparezcan los costes de generación eléctrica,y teniendo en cuenta que ahora las plantas de generación renovable son más económicas que las que utilizan combustibles fósiles, lo lógico sería pensar que las renovables acabarán teniendo más peso que la generación basada en materias contaminantes. Parece ser el caso, porque el 72 por ciento de la nueva capacidad eléctrica generada procedió de fuentes renovables en el 2019, y a pesar de la pandemia, las previsiones señalan que las energías renovables proyectadas representarán cerca del 90% de la nueva capacidad agregada a nivel mundial en 2020.

En un escenario como este, la primera pregunta que se nos plantea es: ¿se van a eliminar a las plantas de generación que utilizan combustibles fósiles a favor de la fotovoltaica? Esto no va a ocurrir, al menos de momento. Evidentemente, los fósiles todavía tienen un importante porcentaje en la producción de electricidad y, por ahora, el coste de construir nuevas plantas de renovables no es inferior al precio de operación que tienen las generadoras actuales, pero como el coste de la solar continúe bajando, cada vez será más fácil que esto ocurra. Además, el coste de la energía solar difiere de un clima a otro y de un país a otro, variando según las regulaciones y el coste del capital, la tierra y la mano de obra.

Ramez Naam insiste en lo que señalaba hace un par de años: necesitamos mejores baterías y formas para acumular la electricidad para poder proveernos de energía cuando la necesitemos, y también durante la noche.

Otro aspecto al que nos tenemos que enfrentar es el hecho de que la energía solar tiene sus topes de producción en verano, mientras que la demanda de electricidad alcanza su pico en invierno. En Alemania, por ejemplo, la producción de energía solar en diciembre es el 20 por ciento de la que se produce en junio, a pesar de que la demanda de electricidad es mayor en invierno que en verano.

Pero, ¿qué ocurriría si esta tendencia continúa? Las previsiones de Naam son relativamente conservadoras, ya que calcula una curva de aprendizaje del 30% para los precios de las plantas de energía solar, pero no olvidemos que en la creación de módulos solares la curva de aprendizaje era del 20 por ciento. La Agencia Internacional de la Energía, por su parte, divide sus proyecciones en ultrabajas, bajas y medias, y vaticina un crecimiento de un 16 por ciento anual de la capacidad instalada. Estas proyecciones sugieren que en los países más soleados, que son los que tienen un coste de construcción más bajo, crear nuevas centrales solares sería más barato que operar las plantas de generación eléctrica que utilizan fósiles, y afirma que eso va a ocurrir entre el 2030 y el 2035. Por tanto, va a ser más barato construir que operar, y dentro de 10 años esto podría ser también cierto en países relativamente caros, como el norte de Europa, sobre todo pensando en los meses de verano.

Evidentemente las proyecciones son solo eso: proyecciones, y depende de cuanto tiempo llevemos observándolas y de si los resultados continúan la tendencia. Según Naam, es posible que los precios dejen de bajar y que ya hayan tocado suelo, porque también hay que tener en cuenta otros costes inamovibles como el de la tierra y otros recursos.

Por tanto, aunque la energía solar es un player cada día más importante, Naam señala que no es la panacea, y dadas las complejidades del mundo en el que vivimos, tienen sentido diversificar. Un futuro bajo en carbón depende esencialmente del mix energético que tengamos en el que, evidentemente, tiene que estar incluida la eólica, la hidráulica y  la nuclear. Ocurra lo que ocurra, está claro que vamos hacia un futuro electrificado, y esto va a tener lugar muy pronto.

Jason Dorrier, editor de Singularity Hub

Fuente: Singularity Hub