Para resolver integralmente el problema de abastecimiento de energía eléctrica de una forma confiable, económica y sostenible, es necesario estudiar las tendencias esperadas en el mercado de energía a nivel mundial. No se trata de seguir replicando lo mismo, sin considerar nuestras ventajas y desventajas, y cómo estás interactúan con los cambios en la tecnología.
Como nos demuestra la primera gráfica, a nivel global la mayor parte de la aceleración del crecimiento en la dotación energética a nivel global está en viento y solar. Esto tiene sentido ya que hay una conciencia generalizada de que es más sostenible a largo plazo utilizar estos recursos completamente renovables. Estos son especialmente convenientes para nuestro país ya que tenemos acceso a ellos en abundancia. Nuestra latitud tropical nos da una especial ventaja en energía solar, y en viento también se ha demostrado que tenemos capacidades importantes. Con los sistemas tradicionales de generación es que contamos con desventajas al no poseer carbón, ni petróleo, ni gas natural.
Como resultado de este mayor interés, y de ser una tecnología novedosa que todavía se está refinando, el costo de la generación solar sigue en descenso, hasta volverse competitivo económicamente con los mecanismos tradicionales de generación sin necesidad de subsidios o privilegios especiales. Vemos que es más competitiva que el carbón o el gas natural (CCGT) y se espera que todavía siga bajando de precio.
Actualmente, el precio global ronda en US$0.06/KWh. Anecdóticamente, he participado en estudios y adquisiciones de pequeños sistemas de generación solar. Aunque son menos eficientes que los sistemas grandes, el tiempo para pagar el sistema (sin costos financieros, contra costos reales de compra al proveedor estatal) ha bajado de 6 años (en 2017) a 3 años (2023) cuando se consume el 100% de lo generado. Esto significa que son una inversión crecientemente rentable para las personas y las empresas no generadoras, y se espera que esta rentabilidad continúe mejorando (en ausencia de una caída del valor comercial de la energía).
Esta generación individual tiene la ventaja de que ocurre en el mismo sitio donde se consume, que generalmente coincide con las zonas de alta demanda. Esto permite descargar redes de distribución casi al borde del colapso. Como los patrones de generación solar no son constantes y no necesariamente coinciden con el consumo, para evitar el desperdicio y promover la inversión es necesario aplicar el concepto de balance neto. Esto permite que los excedentes de autogeneración se vendan al proveedor eléctrico por vía de contadores bidireccionales.
Desde que se aprobó la ley de promoción de energía en el 2007 y su reforma decreto 138-2013, está contemplado el contador bidireccional y este mecanismo de recompra. No existe una obligatoriedad de comprar la energía al mismo valor que se vende, pero cualquier porcentaje o fracción considerable, aunque solo pueda ser aplicada por vía crédito de factura, es un incentivo útil para mejorar la capacidad de autogeneración y quitar presión al déficit existente. Esta es la reforma más democrática que se puede aplicar en el sector energía.
Para la generación solar en gran escala existen dos desafíos importantes: el primero es compartido con la energía hidroeléctrica y es que las fuentes en muchos casos se encuentran alejadas de los puntos de consumo- ocasionando costos y pérdidas considerables de distribución. Sin embargo, a diferencia de la generación hidroeléctrica, existen muchos más puntos donde se pueden hacer las instalaciones, permitiendo al estado vía un mapa general abierto basado en las redes de distribución y de consumo de cuánto se podría pagar por distintas cantidades según el punto de alimentación.
El segundo desafío es el concepto de potencia firme, ya que el aprovisionamiento no es de tipo constante. En este caso se puede trabajar con mecanismos de acumulación químicos o mecánicos que permitan suplir la demanda durante los periodos de baja generación. En el proceso de conversión de la energía se pierde una cantidad considerable de la misma, pero asumiendo un costo global y a gran escala de US$0.055/KWh, aun asumiendo una pérdida del 30% (usando el sistema de almacenamiento hídrico por bombeo- según estudio adjunto) en la transformación de un 60% de esta energía (cuando no hay sol) esto da un valor de hasta US$0.075/KWh entregado de forma disponible 24 horas al día.
| Max Power Rating (MW) | Discharge time | Max cycles or lifetime | Energy density (watt-hour per liter) | Efficiency | |
| 3,000 | Pumped hydro | 4h – 16h | 30 – 60 years | 0.2 – 2 | 70 – 85% |
| 1,000 | Compressed air | 2h – 30h | 20 – 40 years | 2 – 6 | 40 – 70% |
| 150 | Molten salt (thermal) | hours | 30 years | 70 – 210 | 80 – 90% |
| 100 | Li-ion battery | 1 min – 8h | 1,000 – 10,000 | 200 – 400 | 85 – 95% |
| 100 | Lead-acid battery | 1 min – 8h | 6 – 40 years | 50 – 80 | 80 – 90% |
| 100 | Flow battery | hours | 12,000 – 14,000 | 20 – 70 | 60 – 85% |
| 100 | Hydrogen | mins – week | 5 – 30 years | 600 (at 200bar) | 25 – 45% |
| 20 | Flywheel | secs – mins | 20,000 – 100,000 | 20 – 80 | 70 – 95% |
| (source: The World Energy Council) | Characteristics of selected energy storage systems |
Esto puede tener variabilidad, pero se ve bastante atractivo de entrada, con expectativas de un abaratamiento a futuro y un recurso ilimitado. Tanto para generación individual como para la comercial, la energía solar es una importante apuesta al futuro.
Fuentes:
Mercado global:
https://www.solarpowereurope.org/insights/outlooks/global-market-outlook-for-solar-power-2023-2027/detail
Balance neto:
https://es.wikipedia.org/wiki/Balance_neto
Formas de almacenaje Energia sola
https://www.eesi.org/papers/view/energy-storage-2019
