por Jason Dorrier
En 1956, una demostración temprana de energía solar fotovoltaica produjo un vatio de energía por el módico precio de 1.865 dólares ajustados a la inflación. Dicho de otra manera, necesitaría gastar más de medio millón de dólares para igualar un panel solar en la azotea moderno de 320 vatios. Por supuesto, aparte del precio, también necesitaría encontrar espacio para una gran cantidad de células solares de 1956 para igualar la salida de ese único y solitario panel moderno.
En un artículo reciente sobre la caída del costo de la energía renovable, Max Roser de Our World in Data escribe que, al principio, la energía solar no tenía sentido para nadie, en ningún lugar del planeta.
Afortunadamente, hay un lugar donde la luz del sol es abundante, donde la red es inaccesible, donde el precio no es un problema y donde no hay nada más que espacio. Solar encontró un punto de apoyo práctico en la exploración espacial temprana, y desde allí las fichas de dominó comenzaron a caer.
La industria espacial construyó paneles solares para satélites y, en el proceso, aprendió a hacerlos mejores y más asequibles. Poco a poco, el precio de un módulo solar cayó hasta que tuvo sentido práctico en la Tierra en áreas remotas, lejos de la red. Las nuevas aplicaciones aumentaron un poco más la capacidad solar, y la industria volvió a mejorar para hacer que la energía solar fuera más barata de construir e implementar.
Este ciclo, alentado aún más por los subsidios, ha continuado durante décadas y es un buen ejemplo de una tendencia tecnológica llamada Ley de Wright. La Ley de Wright establece que cada vez que la producción total de una nueva tecnología se duplica, digamos, pasando de 100 megavatios de energía solar a 200 megavatios de energía solar, su costo cae en un porcentaje constante.
El autor y defensor e inversionista de la energía renovable Ramez Naam explica : “Esto sucede a través del aprendizaje práctico , una combinación de innovación que mejora la tecnología en sí misma e innovación que reduce la cantidad de trabajo, tiempo, energía y materias primas necesarias para producir el tecnología.” Este proceso se denomina “curva de aprendizaje”.
Si bien no todas las tecnologías tienen una curva de aprendizaje sólida, las que la tienen pueden pasar de ser oscuras a poseer el mundo sorprendentemente rápido. (Asegúrese de revisar la publicación de Roser para una buena inmersión en la Ley de Wright).
De hecho, a medida que implementamos más energía solar, el costo de la tecnología ha disminuido a un ritmo predecible que indica una curva de aprendizaje, según Roser. Por cada duplicación de la capacidad solar instalada, el precio de los módulos solares disminuyó aproximadamente un 20%.
A medida que la capacidad instalada total de energía solar aumentó entre 1976 y 2019, los módulos solares pasaron de $ 106 a $ 0,38 por vatio. Y, sin embargo, a pesar de la caída de los costos, durante la mayor parte de su historia, la energía solar fue considerablemente más cara que las principales fuentes de electricidad como el carbón y el gas.
No fue hasta la última década que las cosas se pusieron realmente interesantes.
En un lapso relativamente corto, el costo de la energía solar a gran escala, es decir, plantas centralizadas que abastecen a la red, ha pasado de ser poco práctico a ser uno de los más baratos. Para demostrar esta tendencia, Roser traza el costo promedio global nivelado de energía (LCOE) de la construcción de nuevas plantas de energía. Estos son los precios que los proveedores estiman que necesitarían cobrar a los clientes para cubrir los gastos durante la vida útil de una nueva planta, independientemente de la fuente de energía, y cubren todo, desde la construcción hasta los precios del combustible y la operación.
Desde 2009 hasta 2019, el costo de la electricidad de las nuevas plantas de energía solar cayó un 89%, superando las fuentes baratas como el carbón y algo de gas. Y el costo de la electricidad de la nueva energía eólica terrestre cayó un 70% (lo que también se debe a una curva de aprendizaje tecnológico). Esos son números bastante impresionantes por sí mismos, pero no hay sustituto para una buena imagen. Afortunadamente, ese es el pan y la mantequilla de Roser. Aquí está la última década en pocas palabras. (Todos los precios en este cuadro son sin subsidios).
Es posible que haya notado que los precios del carbón no se movieron. Eso es porque el carbón y el gas no están en una curva de aprendizaje como la solar y la eólica. Y aunque los precios de la gasolina bajaron, Roser atribuye eso principalmente a una caída de los precios del combustible impulsada por el fracking y el auge del esquisto.
En particular, el costo del combustible, que es, por supuesto, cero para la energía eólica y solar, es una parte significativa del precio de la electricidad proporcionada por los combustibles fósiles. Fluctuará, pero nunca será cero.
“Esto significa que para todas las plantas de energía no renovable que tienen estos costos de combustible, existe un límite inferior estricto de cuánto puede disminuir el costo de su electricidad”, escribe Roser.
Dado que las plantas renovables son ahora, en promedio, más baratas en comparación con las plantas de combustibles fósiles, uno pensaría que los proveedores de energía elegirían cada vez más fuentes renovables en lugar de carbón o gas. Y ese parece ser el caso. Las energías renovables representaron el 72% de toda la nueva capacidad de energía agregada en todo el mundo en 2019, según Roser, y a pesar de la pandemia, se proyecta que las energías renovables representarán alrededor del 90% de la nueva capacidad agregada a nivel mundial en 2020 .
Entonces, ¿todo esto significa que las plantas de energía renovable rápidamente eliminarán los combustibles fósiles? No exactamente.
Los combustibles fósiles todavía constituyen la mayor parte de la producción de electricidad y, por ahora, el costo de construir nuevas plantas renovables no es menor que el costo de operar las plantas de combustibles fósiles existentes. Además, el costo de la energía solar varía de un clima a otro y de un país a otro, variando según las regulaciones y el costo del capital, la tierra y la mano de obra.
Naam dice que necesitaremos mejores baterías (que parecen estar en camino) y almacenamiento para mantener el flujo de jugo cuando el sol está del otro lado del planeta. También es un desafío el hecho de que la energía solar alcanza su punto máximo en los meses de verano, pero la demanda de electricidad aumenta en el invierno.
“En Alemania, por ejemplo, la producción de energía solar en diciembre es sólo una quinta parte de la producción de energía solar en junio, incluso cuando la demanda de electricidad es mayor en invierno que en verano”, escribe Naam.
Pero por el bien de la discusión, ¿qué sucede si continúan las tendencias recientes?
A principios de este año, Naam realizó proyecciones que asumían que una tasa de aprendizaje “conservadora” del 30% para los precios de las plantas de energía solar continúa (recuerde, la tasa de aprendizaje anterior del 20% rastreó módulos solares) y utilizó el crecimiento anual del 16% proyectado por la IEA en la capacidad solar instalada. Dividió sus proyecciones entre ubicaciones de costo ultra bajo, bajo, medio y alto.
Las proyecciones sugieren que en los lugares más soleados, en otras palabras, de menor costo, “construir nueva energía solar sería rutinariamente más barato que operar plantas de combustibles fósiles ya construidas ” para 2030 o 2035. Mientras tanto, para finales de la década de 2030, lo mismo también podría ocurrir cierto para lugares relativamente caros como el norte de Europa (al menos, en los meses de verano).
Por supuesto, las proyecciones son solo eso: Proyecciones. Dependen de cuánto tiempo continúan realmente las tasas de implementación y aprendizaje observadas . Y Naam dice que los precios podrían tocar un piso a medida que enfrentan costos más inamovibles como el costo de la tierra y otros recursos.
Entonces, aunque la energía solar es un jugador cada vez más poderoso, dice Naam, no es una panacea. Dadas las complejidades del mundo real, tiene sentido diversificar. Un futuro con bajas emisiones de carbono probablemente pertenezca a una combinación de fuentes, incluidas la eólica, la nuclear y la hidroeléctrica. Pero pase lo que pase, parece que la forma en que electrificamos la vida moderna está cambiando rápidamente.
Crédito de la imagen: NASA.
Jason es editor en jefe de Singularity Hub. Investigó y escribió sobre finanzas y economía antes de pasar a la ciencia, la tecnología y el futuro. Siente curiosidad por casi todo y está triste porque solo sabrá una pequeña fracción de todo.
