La energía fotovoltaica como conductor del Energiewende (I)

Para quienes no sepan los que es el Energiewende, o transición energética alemana, basta decir que es uno de los más ambiciosos planes de transformación del sistema energético de un país a largo plazo. El proyecto nació el 28 de septiembre de 2010 (antes del accidente de Fukushima-Daichii) y sentó las bases y objetivos para alcanzar en el año 2050 un sistema energético sustentado en los pilares de las renovables y la eficiencia energética, en concordancia también con los retos a afrontar por el cambio climático.

  • Se marcó una reducción en los gases de efecto invernadero (GEI) del 40% en 2020, del 55% en 2030, del 70% en 2040 y del 80-95% para el año 2050. La referencia la marca el cómputo de emisiones de 1990.
  • Reducción del 20% del consumo de energía primaria para el año 2020, y del 50% para el año 2050.
  • Incremento del 2,1% anual en la eficiencia energética, comparada con el consumo final de energía.
  • Disminución del 10% del consumo de electricidad para el año 2020 y del 25% para el año 2050, comparado con 2008.
  • Reducción del 20% en la demanda para calefacción de edificios para el año 2020, comparado con 2008.
  • Para el año 2020, las energías renovables han de alcanzar el 18% de cuota del consumo final bruto de energía, un 30% para 2030 , un 45% para el 2040 y un 60% para el 2050.
  • Respecto al consumo bruto de electricidad, el objetivo en renovables es el de alcanzar una cuota del 35% para el año 2020, un 50% para el 2030, un 65% para el 2040 y un 80% para 2050.

¿Un plan ambicioso? Sin lugar a dudas.

¿Costoso? Se estima que es necesaria una inversión de al menos 200.000 millones de €.

Más tarde, en junio de 2011, y como respuesta al desastre de Fukushima-Daichii, se introdujeron una batería de medidas que pretenden acelerar el abandono gradual de la energía nuclear para el año 2022 y al mismo tiempo, una expansión más rápida de renovables y la potenciación del ahorro y eficiencia energética en el sistema.

Objetivos en materia de eficiencia y energías renovables en Alemania.

Objetivos en materia de eficiencia y energías renovables en Alemania.

¿Y qué rol tiene la fotovoltaica en el Energiewende?

Pese a que en Alemania, la insolación anual es aproximadamente la mitad que en la peninsular ibérica, se ha apostado firmemente por esta tecnología, regulando la prima a percibir con revisiones semestrales, de forma previsible, prevaleciendo la seguridad jurídica para el fomento de las inversiones. A fecha del último boletín del regulador alemán, la potencia acumulada hasta el mes de septiembre de 2013 asciende a 35.082 MWp.

Irradiación anual

Irradiancia solar anual

A partir de aquí, existen varios facts o hechos que el Instituto Fraunhofer ha recopilado en un documento que recomiendo y que traduzco a continuación de forma más concisa:

1. ¿Contribuye de forma significativa la fotovoltaica al mix eléctrico?

Sí. Durante todo el año 2012, la FV aportó a Alemania el 5,3% del consumo neto, mientras que el total aportado por las renovables ascendió al 25,8%. Sin embargo, en días soleados, puede llegar a cubrir el 30-40% de la demanda máxima. El último récord se estableció el 21 de julio de 2013, la FV inyectó 24 GW a la red, cubriendo el 40% de la demanda al mediodía gracias a las 1,4 millones de instalaciones.

A pesar de lo que digan en medios como Fox News, este hito no se debe a que Alemania tenga más recursos solares que EEUU, sino debido a una política acertada que incentiva con seguridad jurídica el desarrollo de la FV.

2. ¿Es la energía PV demasiado cara?

Depende. En Alemania, actualmente es más cara que la electricidad generada por las plantas convencionales. Para asegurar las inversiones y la expansión de la tecnología a lo largo del país, se encuentra la EEG (Renewable Energy Act en alemán). El objetivo de la EEG es otro además: el de ayudar a disminuir los costes nivelados de la FV (LCOE, Levelized Cost of Electricity). Por otro lado, la internalización de los externalidades negativas de las fuentes convencionales no harían más que aumentar su coste  de generación (pero lamentablemente el mercado de emisión de carbono no resulta aún efectivo para este propósito), lo que permitiría aumentar de la competitividad de la FV.

Pero, lógicamente, para  hablar de costes hay que recordar cuál ha sido y es la tendencia en lo que a FV se refiere. En los últimos años, se ha reducido anualmente un 15%, gracias a la curva de aprendizaje que han seguido los módulos, debido a la economía de escala, fomento de las inversiones y mejoras tecnológicas.

Precio del sistema FV para consumidor (para sistemas de techo de P = 10 KWp).

Precio del sistema FV para consumidor (para sistemas de techo de P = 10 KWp).

Gracias a las Feed-in-Tariff contempladas en la EEG, se asegura un rendimiento atractivo para las inversiones en FV, a la par que se optimizan los costes de los módulos (que son aproximadamente el 50% del coste total de la instalación). Estas primas se asegurar durante un periodo de 20 años, y sufren revisiones semestrales para acoplarlas a los costes de producción. En julio de este año, las primas variaron entre 0,1044 – 0,1507 €/kWh, según el tipo de instalación.  Tal y como se muestra en la siguiente figura, se observa la reducción de las primas de forma más o menos escalonada:

Feed-in-Tariffs para las tecnologías FV vs precio de la electricidad para el consumidor y coste de la generación convencional.

Feed-in-Tariffs para las tecnologías FV vs precio de la electricidad para el consumidor y coste de la generación convencional.

Sin embargo, la prima media percibida del conjunto de las instalaciones es de 0,29 €/kWh, al incluir las más antiguas y por tanto, las que perciben las primas más elevadas. Aún con todo, en el año 2011 las grandes instalaciones nuevas llegaron a la paridad de red. Al año siguiente, 2012, les tocó el turno a las cubiertas residenciales. Y en 2013 se prevé que algunos consumidores industriales la alcancen. Cabe resaltar que el LCOE no se debe comparar de la misma forma. Durante 2012 y 2013, la reducción de las primas ha sido más abrupta de lo que se venía dando, cayendo la remuneración hasta un 34% para nuevos sistemas, lo que ha dado lugar a una estabilización en la nueva potencia anual instalada (ya no pasa de 7,5 GW/año). Con los nuevos ajustes, teóricamente se asegura que la remuneración total percibida no sobrepase los 11.000 millones de € al año.

La ley ampara la prioridad de despacho de la FV, como ocurre en España, y tiene el mismo efecto paradójico sobre los costes del sistema:

  • Cuando aumenta la producción FV, se produce un desplazamiento de las tecnologías más caras en el mercado, lo que provoca una caída del precio de mercado.
  • Sin embargo, la prima equivalente (la cantidad a aportar hasta llegar a la remuneración fija que perciben) aumenta cuanto más baja el precio de mercado.
  • Y por otra parte, al desplazar al carbón, se produce un aumento de la prima equivalente al no necesitar certificados de CO2 (que de todas formas, son baratos hoy día).

El pago de la prima se efectúa a través de la tasa EEG, cuyo coste corre a cargo de los consumidores de energía que no han solicitado su exención.  Para 2013 se ha fijado en 5,27 cent. €/kWh, donde aproximadamente el 60% (1,38 cent. €/kWh excluyendo costes externos) corresponden directamente a la FV.

¿Es mucho un 60%?

Lo es, pero tiene un motivo: gracias a este apoyo retributivo el LCOE y la FiT iniciales han disminuido por encima de lo esperado, pese a que ya se suponía que la FV tenía el mayor potencial de reducción de costes.

¿Entonces, la FV encarece la factura de la luz a los alemanes?

Sí, obviamente no se puede negar, si bien es necesario matizar varios aspectos:

  • Los grandes consumidores industriales están virtualmente exentos de pagar la tasa EEG, por lo que se generan 6.700 millones de € extra a pagar entre los consumidores domésticos.
  • La tasa EEG correspondiente directamente a la FV corresponde al 4,7% de la factura de luz. La totalidad de la tasa EEG (que engloba todas las renovables) representa el 18%.
  • Entre el año 2000 y el 2013, la tasa EEG se ha incrementado 5,3 cent. €, mientras que la factura de la luz ha aumentado unos 14 cent. €.

A lo que hay que añadir que un deficiente mercado de emisión de CO2 no ha contribuido a incorporar los costes reales de generación de las plantas convencionales de carbón y gas, lastrando un elemento de competitividad que debería haber ayudado (aún más) a la FV a bajar su LCOE.

En la siguiente entrada, hablaremos de medidas políticas y mercados, y de por qué a las 4 gigantes compañías eléctricas alemanas (EnBW, Eon, RWE y Vattenfall) no les interesa en absoluto apostar por la FV (¡sólo poseen el 0,2%!).

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