China produce la mayor parte de los paneles solares del mundo. Sin embargo, esta concentración de la industria no debería ser especialmente preocupante.
La producción de paneles solares dentro de la industria mundial no supera los 400.000 millones de dólares anuales. Esto se debe a que son muy baratos y duraderos. En comparación, la industria automovilística mundial es siete veces mayor. Por razones estratégicas, se puede aspirar a una cierta producción local de paneles solares, pero no se creará una nueva gran industria local. La mayor parte del valor de la industria solar está en el país anfitrión, no en los paneles solares importados. Las industrias locales incluyen la ingeniería del proyecto, el transporte, el terreno, el vallado, las estructuras de apoyo, el cableado, el acondicionamiento de la energía, el mantenimiento, las subestaciones, la transmisión, el comercio de energía y el aumento de la cuota de energías renovables en la combinación energética nacional. El almacenamiento de energía hidroeléctrica por bombeo a gran escala no depende de baterías importadas.
Tamaño de la futura industria fotovoltaica
¿Cómo podemos calcular el techo de la industria mundial de módulos fotovoltaicos? El primer paso es calcular cuánta energía solar se necesitará en el futuro.
La electricidad renovable procedente de la energía solar y eólica puede utilizarse para descarbonizar la energía electrificando el transporte mediante vehículos eléctricos, la calefacción y la refrigeración mediante bombas de calor y la calefacción industrial mediante hornos eléctricos. La industria química puede descarbonizarse utilizando electricidad renovable para producir hidrógeno para la producción de amoníaco, metales, plásticos, cerámica y combustible sintético para la aviación y la navegación.
Así, los paneles solares, con el apoyo de la energía eólica, pueden sustituir a los combustibles fósiles en toda la economía.
La producción media mundial de electricidad es actualmente de 3,6 MWh por persona y año. La producción de electricidad en Europa, Norteamérica, China, Japón, Singapur y Australia oscila entre 6 MWh y 12 MWh por persona y año. Habrá que duplicarla o triplicarla para descarbonizar el transporte, la calefacción, la industria y la aviación.
Supongamos que hay 10.000 millones de personas a mediados de siglo y, siendo optimistas, que todas las personas están totalmente descarbonizadas y son ricas. Supongamos además, que la producción de electricidad limpia alcanza los 20 MWh por persona y año, con un total mundial de 200.000 TWh anuales.
Supongamos que la energía solar fotovoltaica proporciona el 80% de esta energía, y que el resto procede de la eólica, la hidráulica y otras tecnologías de energías limpias. Para esta tarea, necesitamos unos 100 TW de energía fotovoltaica, suponiendo un factor de capacidad medio del 18%. Este factor de capacidad supone una combinación de energía solar en tejados, flotante, montada en el suelo y de seguimiento, y tiene en cuenta el hecho de que tres cuartas partes de la población mundial vive en el cinturón solar, por debajo de los 35 grados de latitud.
El precio al por mayor de los paneles solares ha caído por debajo de 0,12 $/W, lo que equivale a unos 25 $/m2. Si estimamos que el coste de los paneles solares acabará bajando a 0,10 $/W y que los paneles tienen una vida media de 25 años. La demanda anual de paneles solares en estado estacionario es, por tanto, de 10 billones de dólares divididos por 25 años, es decir, 400.000 millones de dólares al año.
A modo de comparación, el producto interior bruto mundial es de unos 100 billones de dólares anuales, es decir, 250 veces más, y podría ser mucho mayor a mediados de siglo. Repartidos entre 10.000 millones de personas, 400.000 millones de dólares anuales para paneles solares equivalen a sólo 40 dólares por persona y año. Se trata de una pequeña fracción de los ingresos anuales de una persona acomodada. En otras palabras, los módulos fotovoltaicos son muy baratos y duraderos.
Interrupciones comerciales
La electrificación de todo a través de la energía solar y eólica elimina la vulnerabilidad a la interrupción del suministro de combustibles fósiles para vehículos, calefacción y refrigeración, industria y aviación.
Si se interrumpieran los envíos de paneles solares desde China por una disrupción del comercio, una guerra o una pandemia, podría producirse una lenta escasez de energía. Pasarían varios años antes de que la falta de suministro de paneles solares fuera grave. Esto es fundamentalmente diferente de la interrupción del suministro de carbón, petróleo y gas, que causa trastornos económicos en una escala de tiempo de semanas.
Otros países tendrían tiempo de sobra para empezar a producir sus propios paneles solares, aunque a un coste algo mayor. No hay nada en la producción de paneles solares que sea intrínseco a China.
La energía solar confiere un alto grado de resistencia económica a la interrupción del comercio al deshacerse de los combustibles fósiles. Si el suministro de paneles solares desde China cesara abruptamente, sería una molestia más que una crisis.
La ventaja fotovoltaica
La energía solar fotovoltaica y la eólica se encaminan hacia el dominio de la producción mundial de electricidad. En 2023, la solar y la eólica aportarán el 80% de la nueva capacidad de generación mundial. También en 2023, el nuevo despliegue anual neto mundial de capacidad solar duplicó la suma de todas las demás tecnologías de generación de energía combinadas. La capacidad solar mundial y la generación solar se duplican cada tres años.
La energía solar no se ve limitada por el coste, la disponibilidad de suelo, la disponibilidad de materiales o el impacto medioambiental y social. Ninguna otra tecnología energética puede igualarlo.
La industria solar se basa en la célula solar de silicio, inventada en 1954. El silicio es el segundo elemento más abundante en la corteza terrestre (27%) después del oxígeno y es inagotable. Recientemente, Longi anunció una nueva eficiencia de la célula del 27,3%. Las células solares comerciales mejoran en torno a un 0,5% al año y la eficiencia de los paneles solares de tamaño completo podría superar el 26% en torno a 2030. La mejora de la eficiencia de las células reduce los costes en toda la cadena de valor al aumentar la producción de energía por unidad de superficie.
La potencia y la superficie de los paneles solares con una eficiencia del 26% necesarios por persona acomodada en nuestro escenario prospectivo, 20 MWh por persona y año, son de 10 kW y 40 m2 respectivamente. El reciclaje de paneles no es una tarea de gran envergadura, ya que sólo se retirarán 1,6 m2 de paneles por persona al año.
Autores: Prof. Ricardo Rüther (UFSC), Prof. Andrew Blakers /ANU
Andrew.blakers@anu.edu.au
rruther@gmail.com
ISES, la Sociedad Internacional de Energía Solar, es una ONG acreditada por la ONU fundada en 1954 que trabaja por un mundo con un 100% de energía renovable para todos, utilizada de forma eficiente y prudente.
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