La solar fotovoltaica (o fotovoltaica o EPV ) es una energía eléctrica generada a partir de la radiación solar mediante paneles o plantas de energía solar fotovoltaica . Se dice que es renovable , porque su fuente (el Sol ) se considera inagotable en la escala del tiempo humano. Al final de su vida útil, el panel fotovoltaico habrá producido de 20 a 40 veces la energía necesaria para su fabricación y reciclaje.
La celda fotovoltaica es el componente electrónico básico del sistema. Utiliza el efecto fotoeléctrico para convertir en electricidad las ondas electromagnéticas (radiación) emitidas por el sol. Varias células unidas entre sí forman un módulo o colector solar fotovoltaico y estos módulos agrupados forman una instalación solar. La electricidad se consume o se almacena en el sitio, o se transporta a través de la red de distribución y transmisión de electricidad.
La energía fotovoltaica es un tema global afirmado por la Conferencia de París sobre el Cambio Climático de 2015 (COP21) con el lanzamiento ennoviembre 2015la International Solar Alliance (ASI) o " International Solar Alliance " (ISA), una coalición para coordinar las políticas de desarrollo solar térmico y fotovoltaico a los estados ricos en recursos solares.
En 2018, en todo el mundo, la producción de electricidad solar fotovoltaica alcanzó los 554,4 TWh , o el 2,15% de la producción mundial de electricidad; en 2019, se estima en 724 TWh , o el 2,7% de la producción de electricidad; la Agencia Internacional de la Energía estima que con las instalaciones existentes a finales de 2020, esta cuota ha aumentado hasta el 3,7% (6% en Europa), y prevé que podría llegar al 16% en 2050. En 2020, cinco países concentran el 68% de la Energía fotovoltaica instalada en el mundo: China (33,4%), Estados Unidos (12,3%), Japón (9,4%), Alemania (7,1%)) e India (6,2%).
En 2019, de los diez principales fabricantes de módulos fotovoltaicos, siete son chinos, uno chino-canadiense, uno coreano y uno estadounidense.
En teoría, se necesitaría el equivalente a producir un área fotovoltaica de 100.000 km2 (el área de Islandia ) para cubrir todas las necesidades de electricidad del mundo.
El término "fotovoltaica" designa, según el contexto, el fenómeno físico (el efecto fotovoltaico ) o la técnica asociada.
La producción de corriente por células fotovoltaicas se basa en el principio del efecto fotoeléctrico . Estas células producen corriente continua a partir de la radiación solar . Entonces el uso de esta corriente continua difiere de una instalación a otra, dependiendo del propósito de la misma. Existen principalmente dos tipos de uso, aquel donde la instalación fotovoltaica está conectada a una red de distribución eléctrica y aquel donde no lo está.
Las instalaciones desconectadas pueden consumir directamente la electricidad producida. A gran escala, este es el caso de las calculadoras solares y otros dispositivos, diseñados para funcionar en presencia de luz natural o artificial (en un hogar u oficina). A menor escala, los sitios no conectados a la red eléctrica (en la montaña, en islas o veleros, satélite, etc.) se alimentan de esta forma, con baterías de acumuladores para tener electricidad en los períodos de falta de luz (especialmente de noche). ).
Las instalaciones fotovoltaicas también están conectadas a las redes de distribución de electricidad. En las grandes redes de distribución (Norteamérica, Europa, Japón, etc.), las instalaciones fotovoltaicas producen electricidad y la inyectan en la red. Para ello, estas instalaciones están equipadas con inversores que transforman la corriente continua en corriente alterna según las características de la red ( frecuencia de 50 Hz en Europa o 60 Hz en Norteamérica).
Existen varias técnicas de módulos solares fotovoltaicos:
Dependiendo del tipo de célula fotovoltaica considerada, el carácter renovable de esta energía es cuestionable, ya que la fabricación de paneles fotovoltaicos requiere una cantidad de energía incorporada , cuyo origen en la actualidad es esencialmente no renovable. De hecho, los países que producen casi todos los paneles fotovoltaicos instalados en el mundo (China, Estados Unidos, Japón, India) tienen balances energéticos dominados por energías no renovables; China, que produjo el 70% de los paneles instalados en todo el mundo en 2018 y extrajo el 90,8% de su energía de fuentes no renovables en 2017.
Sin embargo, la tasa de retorno de energía de los sistemas fotovoltaicos ha mejorado gracias a los sucesivos avances tecnológicos. Dependiendo de las tecnologías, un sistema fotovoltaico produce entre 20 y 40 veces más energía durante su operación (equivalente primario ) de la que se utilizó para fabricarlo.
Incluso si la constante solar es 1.367 kW / m 2 , las pérdidas de luz al atravesar la atmósfera reducen la energía máxima recibida en el suelo a aproximadamente 1 kW / m 2 al mediodía verdadero: 1 m2 de paneles expuestos a pleno sol recibe 1 kW (1000 vatios). Es este valor el que se usa comúnmente para los cálculos, y en el laboratorio para determinar la eficiencia de una celda o un panel solar, se usa una fuente de luz artificial de 1 kW / m 2 . En definitiva, la energía que llega al suelo depende de la nubosidad, de la inclinación del sol (y del grosor de la atmósfera a atravesar) y por tanto de la hora del día.
Durante un día, incluso sin nubes, la producción eléctrica del panel varía continuamente según la posición del sol y solo alcanza su máximo por un breve momento al mediodía. El "número de horas de pleno sol equivalente" (valor que concierne al productor de electricidad fotovoltaica), es menor que el número de horas en las que brilla el sol (el número de horas de sol en el sentido de la meteorología) durante el día. La temporada también juega en la misma dirección. Por ejemplo, la ciudad de Rouen se ubica en la línea de las 1.750 horas de sol al año, mientras que el número de horas de pleno sol equivalente allí es cercano a las 1.100 horas.
Esta cuestión se puede estudiar con más detalle en la página web del Instituto Nacional de Energía Solar (INES); también es necesario tener en cuenta el albedo del suelo, es decir su poder de reflexión de la luz. Cuando una instalación se encuentra en un entorno altamente reflectante (un paisaje nevado por ejemplo), su producción aumenta porque recupera una pequeña parte de la luz reflejada por la nieve circundante. Pero esta variable no es fácil de cuantificar y, de hecho, se incluye en el número de horas de pleno sol equivalente.
Antes de equiparse con paneles fotovoltaicos, es recomendable informarse sobre las condiciones locales de la ubicación geográfica en cuestión. La información se encuentra fácilmente en Internet, por ejemplo, la Comunidad Europea ha puesto en línea un nuevo software gratuito, el Sistema de Información Geográfica Fotovoltaica. Según esta herramienta, en Lieja podemos obtener 833 kWh / k Wp / año , en Hamburgo 846, en Londres 869, en Colmar 920, en Rouen 931, en Munich 1000, en Arcachon 1130, en Chamonix 1060, en La Rochelle 1.140 , En Agen 1.110, Montélimar 1.250, Perpiñán 1.250, Heraklion 1.330, Madrid 1.410, Cannes 1.330, Sevilla 1.420, Malta 1.480 y Faro (Portugal) 1.490 kWh / kWp / año , es decir, un factor de carga anual potencial que varía de 9 a 17 % según el país y la región.
Las instalaciones fotovoltaicas eran originalmente pequeñas ( por ejemplo: un panel solar para abastecer una terminal de emergencia de una autopista, algunos paneles solares para abastecer un refugio de alta montaña, etc. ). Este es también el caso de las instalaciones de tejado en viviendas unifamiliares, que rara vez superan los 3 kW (20 m 2 de módulos).
Más recientemente, han aparecido instalaciones mucho más grandes, desde plantas de energía en el techo de edificios comerciales o administrativos hasta plantas de energía gigantes de varios cientos de megavatios-picos:
Un despacho de AFP de 12 de enero de 2014ampliamente divulgado por la prensa estudia este fenómeno de gigantismo: “Hasta entonces, dominada por una miríada de pequeños proyectos, la energía solar está viendo el nacimiento de centrales eléctricas gigantes - cientos de megavatios, pronto más allá del gigavatio - gracias a la caída del precio y al crecimiento confianza del inversor. Entre las 20 plantas fotovoltaicas más grandes del mundo en funcionamiento, en 2013 se inauguraron no menos de 18, principalmente en China y Estados Unidos. " En China, 12 de más de 100 proyectos megavatios se inauguró en el año 2013, de acuerdo con BNEF, y el fabricante de Trina Solar , el número dos del mundo, anunció en 2014 un proyecto de 1 gigavatio en poco poblada de la región de Xinjiang. Solar se ha ganado la confianza de los inversores, incluido Warren Buffett , que ha invertido varios miles de millones de dólares en importantes proyectos estadounidenses. A razón de 2,2 hectáreas de tierra por megavatio, un proyecto de 1 gigavatio requería cubrir el área de una quinta parte de París intramuros. Se espera que el proyecto más grande en construcción hasta la fecha, el Proyecto Empire Valley en los Estados Unidos, alcance los 890 megavatios. Sin embargo, se esperaba que los proyectos gigantes de más de 100 megavatios solo representaran alrededor del 15% de los aproximadamente 40 gigavatios de paneles solares planificados para 2014, según IHS.
Estas plantas se acercan a los niveles de potencia de las grandes centrales térmicas , fósiles o nucleares , esta última superior a los 1.000 MW ; sin embargo, siendo el factor de carga de las centrales fotovoltaicas mucho menor, su producción sigue siendo modesta: 1.096 GWh / año previstos para el parque solar Topaz de 550 MW , es decir, el 23% del factor de carga en una de las zonas más favorables de la región. planeta, frente a alrededor del 80% de la energía nuclear.
La potencia instalada, expresada en megavatios pico (MWp), es representativa de la producción máxima alcanzable cuando la insolación alcanza su pico, pero la energía producida depende de muchos otros parámetros como el clima o las operaciones de mantenimiento necesarias. El factor de carga, la relación entre la producción real y la producción máxima teórica, se utiliza como un indicador principal del rendimiento de una instalación eléctrica.
El factor de carga medio de las instalaciones fotovoltaicas varía del 10% al 24% según la ubicación, alcanzando los valores más altos en regiones muy soleadas en latitudes bajas; por ejemplo: 19% en Arizona .
Más precisamente, el factor de carga medio de las instalaciones fotovoltaicas fue:
La producción de las instalaciones fotovoltaicas no se puede modular a voluntad para adaptarla a las necesidades de los consumidores (en jerga técnica: no es despachable ); esta característica la comparte con otras energías producidas por fuentes naturales fluctuantes: eólica , hidroeléctrica sobre agua (es decir, sin embalse); Otras fuentes como las centrales nucleares y las centrales térmicas de carbón pueden ubicarse en una categoría intermedia, debido a que sus capacidades de modulación se utilizan poco por razones económicas, excepto en países donde se les pide que operen en monitoreo de carga en horas de menor actividad. . Además de estas centrales, es necesario contar con otros medios de producción, mucho más flexibles, para asegurar el ajuste oferta-demanda de electricidad .
La producción fotovoltaica depende de la luz solar. Por tanto, es muy fluctuante (también decimos "intermitente" o "volátil") debido a tres factores:
La gestión de la variabilidad mediante la combinación de la energía fotovoltaica con otras fuentes renovables de electricidad: eólica , mareomotriz , hidroeléctrica a través de una " red inteligente " ( red inteligente o "internet de la energía") y sistemas de almacenamiento de energía, todo lo cual permite limitar la problemas planteados por la intermitencia de cada fuente tomada individualmente. La energía solar y la eólica parecen ser bastante complementarias (la energía eólica produce más en invierno, la energía solar en verano; la energía eólica por la noche, la energía solar durante el día); Los operadores de redes eléctricas también han desarrollado durante mucho tiempo equipos para hacer frente a la variabilidad significativa de la demanda; sin embargo, estas posibilidades técnicas requieren inversiones considerables en redes y medios de almacenamiento, y se topan con la oposición de las poblaciones que se consideran perjudicadas por la instalación de nuevos equipos.
La producción fotovoltaica se puede predecir con bastante precisión gracias a modelos informáticos que cruzan las previsiones meteorológicas detalladas por región con la ubicación de las instalaciones fotovoltaicas: en Francia, el modelo Préole de RTE realiza estos cálculos sobre la base de las previsiones de Météo France a tres días; esto permite anticipar las medidas de adaptación a tomar para compensar las variaciones en la producción fotovoltaica.
Según un artículo de la revista Nature , en teoría sería el equivalente a producir una superficie fotovoltaica de 100.000 km2 (el área de Islandia ) para cubrir todas las necesidades eléctricas del mundo.
Fotovoltaica flotanteEn las regiones que carecen de espacio para sus instalaciones solares, se están desarrollando granjas fotovoltaicas flotantes, en particular en Japón, que concentra casi el 80% de las granjas solares flotantes en servicio en 2017. En China, se ha establecido una instalación de 40 MWp. Servicio en mayo 2017 en la región de Huainan . Sus 160.000 paneles solares cubren más de 800.000 m2 de un lago artificial que se formó tras el abandono de una antigua mina de carbón; el agua, muy contaminada por la mina, no se puede utilizar para otras funciones. En la misma provincia, se está construyendo una planta de 150 MWp desdejulio 2017. Una planta flotante con una capacidad de 330 MWp está en construcción en Australia y la India está desarrollando un proyecto con una capacidad de 648 MWp que debería cubrir un área de 10 km2. Al sur de Estrasburgo, el municipio de Illkirch-Graffenstaden está instalando una planta solar en el estanque artificial de Girlenhirsch que suministrará varios servicios municipales; su producción anual de 40.000 kWh cubrirá el 35% del consumo de las instalaciones municipales vecinas; pero las asociaciones de protección ambiental temen una desestabilización del ecosistema acuático .
Las ventajas de estos paneles son la reducción de la evaporación natural y el calentamiento del agua. En comparación con las instalaciones terrestres, la energía fotovoltaica flotante también evita la competencia de la agricultura o la silvicultura en superficies fértiles. El centro de una gran masa de agua nunca está a la sombra y, por lo tanto, tiene el máximo de luz solar. Sobre todo, la frescura del agua permite evitar el sobrecalentamiento de los paneles y, por tanto, su rendimiento mejora notablemente. Además, la técnica permite orientar e inclinar los paneles de manera óptima hacia el sol, lo que rara vez ocurre en los techos. Estas instalaciones también son menos costosas que cuando se instalan en techos o superficies de tierra.
Cortinas fotovoltaicasLos paneles solares también se pueden instalar en la cubierta del estacionamiento , formando cortinas para los vehículos. La ventaja de estas pequeñas plantas de energía solar es que no entran en conflicto con las actividades industriales, comerciales o agrícolas. Además, dado que el suelo ya es de hormigón, su impacto medioambiental es casi nulo.
En Francia, de los 17.764 sitios de desarrollo enumerados por Ademe en 2019, un tercio son aparcamientos, que representan una fuente potencial de 3,7 GW (terrenos baldíos que representan 50 GW y techos 364 GW ). A modo de comparación, la capacidad instalada en el país en 2019 fue de 8,7 GW . Algunas terceras empresas inversoras han hecho de los aparcamientos fotovoltaicos su especialidad, que se encarga de proyectos a más de veinte años, de alquiler y con amortización a más de quince años. Los aparcamientos de los supermercados son, en particular, un recurso, que representaría “varios cientos de miles de hectáreas” acondicionadas en 2019.
Una instalación de este tipo vio la luz en Bélgica en 2020, que cubre 12.500 plazas de aparcamiento y se espera que produzca 20.000 MWh / año . Las estructuras de soporte están hechas de madera certificada PEFC y el " tiempo de retorno " en CO 2 se estima que tiene menos de tres años.
La independencia energética es un objetivo político y económico fundamental para todos los países. Para un país privado de recursos locales, los combustibles fósiles requieren la importación de combustibles de otros países, haciendo que el suministro de energía dependa de la situación geopolítica de los países extractores y de las fluctuaciones de los mercados internacionales. En cuanto a la energía nuclear, dado que el combustible representa solo una pequeña parte del precio de costo por kilovatio hora, la independencia nacional depende sobre todo de la posesión de tecnología de reactores.
En el caso de la energía solar y eólica , la producción de electricidad se realiza en el país, sin importar combustible, pero la inversión inicial representa casi la totalidad del costo. Sin embargo, aparte de los pocos países grandes productores de equipos, la mayoría de los equipos se adquieren en el extranjero, en China en la mayoría de los casos para paneles fotovoltaicos: en 2019, de los diez mayores productores de módulos fotovoltaicos, siete son chinos, uno chino-canadiense. , una coreana y una estadounidense. Sin embargo, la instalación la suelen realizar empresas locales.
A nivel mundial, el mercado fotovoltaico fue creado por las necesidades de electrificación de sistemas aislados de la red como satélites, barcos, caravanas y otros objetos móviles (relojes, calculadoras, etc.), o sitios e instrumentación aislados. El avance de las técnicas de producción de células fotovoltaicas provocó, a partir de la década de los noventa, una caída de los precios que permitió contemplar, con diversos apoyos estatales, la producción en masa para la red eléctrica , producción que se podría ampliar. La producción integrada autoconsumo en redes inteligentes ( smart grids ), desde muros y tejados y la perspectiva de energías limpias y descentralizadas, a través de servicios posiblemente compartidos como los que defiende Jeremy Rifkin en su concepto de tercera revolución industrial .
En 2020, se pusieron en servicio al menos 139,4 GWp de sistemas fotovoltaicos en todo el mundo, a pesar de la pandemia Covid-19 . La capacidad instalada acumulada alcanzó al menos 760,4 GWp a finales de 2020. Al menos 20 países instalaron más de 1 GWp en el año. Catorce países han superado el umbral de 10 GWp instalados y cinco tienen más de 40 GWp.
En 2019 se instalaron al menos 114,9 GWp de sistemas fotovoltaicos en todo el mundo, un 12% más que en 2018, que se estabilizó tras cruzar el umbral de los 100 GWp en 2017. La potencia instalada acumulada alcanzó los 627 GWp a finales de 2019; a modo de comparación, 1 GW es la potencia eléctrica promedio de un reactor nuclear de la década de 1970, el EPR tiene una potencia de 1,65 GW ; pero 1 GW nuclear produce una media de 7 a 8 TWh / año (es decir, un factor de carga de 80 a 91%), en comparación con 1,2 TWh / año para 1 GWp fotovoltaico en Francia (factor de carga del 13,5% en 2019).
Según una estimación teórica de la Agencia Internacional de la Energía (AIE) basada en la potencia instalada a finales de 2020, la energía fotovoltaica puede producir cerca del 3,7% de la electricidad mundial a finales de 2020 y casi el 6% en la Unión Europea. La Honduras es el país donde los asegura solares fotovoltaicos mayor parte de la producción nacional de electricidad 12,9% calculados, seguido por Australia 10,7%, Alemania 9.7%, el Grecia: 9,3%, Chile: 9,1%, España: 9,0%, los Países Bajos: 8.9 %, Japón: 8,3%, Italia: 8,3%. En total, al menos 31 países superan el 1%, entre ellos India (6,5%), China (6,2%), Estados Unidos (3,4%) y Francia (2,8%).
Según ADEME (2016), la energía solar fotovoltaica es "un componente importante de las políticas energéticas y climáticas" . Disponible en todas partes, ofrece un alto potencial de desarrollo y un bajo impacto ambiental, es una tecnología fácilmente modular; su instalación en edificios permite el despliegue sin agarrarse al suelo; recurso energético local, se puede utilizar con vistas al autoconsumo. Sin embargo, tiene puntos débiles: energía fluctuante que requiere el desarrollo de redes inteligentes y soluciones de almacenamiento, impacto en la red de distribución, uso del suelo de plantas de energía fotovoltaica que pueden conducir al riesgo de conflictos de uso con terrenos agrícolas o forestales, problemas de calefacción de módulos , uso de metales raros por ciertas tecnologías minoritarias. Avanzando rápidamente en términos de eficiencia y costes, en Francia debería "alcanzar la competitividad económica en los próximos años y aparecer como parte de una respuesta sostenible a la demanda de electricidad" . Las restricciones de uso del suelo deberían favorecer las instalaciones en techos grandes (almacenes, edificios comerciales o industriales).
La industria fotovoltaica empleó directamente a unas 435.000 personas en todo el mundo en 2012, incluidas 265.000 personas en Europa, según EPIA; casi un millón de puestos de trabajo dependen indirectamente de este sector, incluidos 700.000 en la instalación, mantenimiento y reciclaje de sistemas fotovoltaicos; los escenarios EPIA prevén hasta 1 millón de creación de empleo en Europa para 2020. La producción de un MWp induce la creación de 3 a 7 empleos directos a tiempo completo y de 12 a 20 indirectos.
El sector fotovoltaico representaría entre 20.000 y 35.000 puestos de trabajo en Francia, ubicados “aguas abajo de la cadena de valor (desarrollo de proyectos, instalación, etc.)” y no en la parte más innovadora (investigación, fabricación). Según un estudio de SIA-Conseil, un trabajo en fotovoltaica costaría entre un 10 y un 40% más que una compensación para un desempleado. La moratoria fotovoltaica en Francia, que duródiciembre de 2010 a marzo 2011, podría dar lugar a más de 5.000 recortes de puestos de trabajo.
Desde 2012-2013, el mercado fotovoltaico mundial ha sufrido un exceso de capacidad, con una producción superior a la demanda debido a la proliferación de empresas chinas que emergen muy rápidamente con capacidades de producción anual de varios gigavatios. Más recientemente, también ha llegado un cambio cualitativo desde China: la tecnología de las células monocristalinas ha ganado terreno y en 2018 superó a la de las células policristalinas; este desarrollo se debe a la empresa LONGi, el mayor fabricante de células del mundo, cuya producción de células monocristalinas aumentó de 3 GWp en 2014 a 15 GWp en 2017 y 28c GW en 2018; planea aumentar a 45 GWp en 2020; también fabrica módulos fotovoltaicos y planea aumentar su capacidad de producción de módulos de 8 GWp en 2018 a 13 GWp a finales de 2019. Además, los rendimientos de las células están aumentando rápidamente.
En 2019, varios fabricantes chinos anunciaron su intención de aumentar drásticamente sus capacidades de producción para aprovechar las economías de escala y satisfacer la creciente demanda mundial. La tecnología LONGi Green Energy ha firmado un acuerdo para la construcción de una nueva planta de 20 GWp en Chuxiong , Yunnan , con una opción de actualización a 40 GWp; LONGi espera alcanzar una capacidad de 65 GWp en 2021. Enabril 2020, GCL-System Integration Technology, con una capacidad de 7,2 GWp, anuncia la construcción de una planta de 60 GWp en Hefei , provincia de Anhui , en cuatro fases de 15 GWp de 2020 a 2023.
Los diez mayores fabricantes de módulos fotovoltaicos en 2018 compartieron más del 62% del mercado mundial:
Empresa | País | Entrega de módulos 2018 (GWp) |
Entrega de módulos 2019 (GWp) |
---|---|---|---|
Jinko Solar | porcelana | 11,4 | 14.3 |
JA Solar | porcelana | 8.8 | 10,3 |
Trina Solar | porcelana | 8.1 | 9,7 |
Tecnología Longi Green Energy (en) | porcelana | 7.2 | 9.0 |
Canadian Solar | Canadá | 6.6 | 8,6 |
Hanwha Q-Cells | Corea del Sur | 5.5 | 7.3 |
Energía resucitada | porcelana | 4.8 | 7.0 |
Primer Solar | Estados Unidos | 2,7 | 5.4 |
GCL | porcelana | 4.1 | 4.8 |
Shunfeng | porcelana | 3.3 | 4.0 |
En 2013, China tenía cinco de los diez primeros, y ningún europeo ya no estaba en el ranking; estas cinco empresas chinas produjeron casi el 60% de la producción total de estos diez líderes. Tras la caída de los costes de producción y los precios, que se han reducido a la mitad en tres años, y la ola de quiebras resultante, la consolidación parece completa y el mercado debería empezar a crecer un 30% anual a partir de 2014; Los fabricantes chinos, a pesar de su altísima deuda, son con mucho los mejor posicionados, pero la empresa estadounidense First Solar sigue estando muy bien posicionada en los mercados americano e indio, al igual que Sharp en el mercado japonés; durante la fase de consolidación, los principales fabricantes mundiales continuaron aumentando sus capacidades de producción y fortalecieron así su supremacía; en China, los jugadores de segundo nivel están desapareciendo.
La China, por sí sola produjo en 2010 casi la mitad de las células fotovoltaicas del mundo, y también se encuentra en China, la mayoría de los paneles se ensamblan.
Consolidación industrial y acusaciones de dumpingSegún GTM Research, los costes de producción de los módulos premium de reconocidas marcas chinas cayeron más del 50% entre 2009 y 2012, de 1 € / W a 0,46 € / W ; Se esperaba que este descenso continuara hasta los 0,33 € / W en 2015, gracias a las nuevas innovaciones técnicas. Según los industriales occidentales, la fuerte caída de los precios no solo se debió a las innovaciones tecnológicas, la caída del precio del silicio y las economías de escala, sino que también fue el resultado de una estrategia de dumping de los fabricantes chinos, que apuntaban con el apoyo de su gobierno para controlar todo el mercado mundial. Estados Unidos anunció prontoOctubre 2012 el establecimiento de aranceles aduaneros sobre las importaciones de células y módulos chinos, y la Unión Europea anunció en septiembre 2012el inicio de una investigación antidumping, a raíz de una denuncia presentada por EU ProSun, una asociación de 25 fabricantes europeos de módulos solares. Pero China importó grandes cantidades de silicio de Europa y Estados Unidos; China anunció enOctubre 2012el inicio de una investigación antidumping sobre las importaciones de polisilicio de la Unión Europea, luego de hacer lo mismo en julio para las de Estados Unidos; el gobierno alemán, cuya industria exporta e invierte masivamente en China, estaba presionando por una solución amistosa; la4 de junio de 2013, Bruselas había concluido sobre el dumping de la industria china, que tiene un superávit comercial de $ 21 mil millones en equipos solares con Europa, y anunció el aumento de sus derechos de aduana en un 11,8% por primera vez antes de aumentarlos en un 47,6% desde 6 de agosto. Se negoció y concluyó un acuerdo enJulio 2013con un precio de venta mínimo de 0,56 € / W solar suministrado y con un volumen máximo de exportación a Europa de 7 GW , es decir, el 60% del mercado europeo, mientras que los chinos se hicieron con el 80% del mercado en 2012, lo que llevó a la quiebra a una treintena de empresas europeas.
El grupo europeo de empresas de paneles solares EU ProSun denunció la 5 de junio de 2014con la Comisión Europea unas 1.500 infracciones por parte de empresas chinas de las normas antidumping que se habían comprometido a respetar: estas empresas chinas ofrecen precios inferiores al precio piso objeto de un acuerdo; según EU ProSun, “ninguno parece respetar los precios mínimos; Los productos solares chinos a precios reducidos continúan inundando el mercado y destruyendo la industria y el empleo europeos ” .
En 2015, el exceso de capacidad desapareció, incluso en China; se espera que el crecimiento del mercado fotovoltaico en general alcance el 33% en comparación con 2014, con un mercado que alcance 58.8 GW ; Los precios medios de las obleas de silicio han comenzado a subir desde junio.
Un estudio encargado a IHS Markit por Solar Alliance for Europe (SAFE), una red de empresas europeas (especialmente alemanas) del sector solar, concluye que los costes de producción de los módulos fotovoltaicos en China son un 22% más bajos que en Europa debido a las economías de escala, una gran cadena de suministro local y un alto grado de estandarización. Por tanto, el precio mínimo de importación impuesto por la Unión Europea penaliza gravemente el crecimiento de la energía solar.
En octubre de 2016, 403 empresas implicadas en la cadena de valor del sector (acero, química, ingeniería, desarrollo, instalación) envían una carta a la comisaria europea de Comercio, Cecilia Malmström, para exigir el abandono de las medidas antidumping, que les han provocado la pérdida de puestos de trabajo; cuentan con el apoyo de la asociación SolarPower Europe, que cuenta con 175 empresas miembros, así como de ONG (Greenpeace, WWF), que consideran que son perjudiciales para el desarrollo de la fotovoltaica en Europa.
En enero 2018, Donald Trump firma la introducción de nuevos impuestos aduaneros sobre paneles solares, al tipo del 30% del valor de los productos el primer año (con una exención sobre los primeros 2,5 gigavatios); luego caerán al 15% en el cuarto año. Según Washington, China produce el 60% de las células fotovoltaicas y el 71% de los paneles solares del mundo.
La 3 de septiembre de 2018, Se suprimen los impuestos antidumping europeos sobre los paneles solares chinos.
Quiebras comercialesAlemania y España han reducido drásticamente las subvenciones en este sector. Desde mediados de 2011, la producción mundial ha superado la demanda, y la caída de los precios asociada a la fuerte competencia de los productores chinos está poniendo en dificultades a muchas empresas europeas y estadounidenses. Podemos citar las siguientes empresas:
Mientras que el 30% de los módulos fotovoltaicos del mundo se produjeron en Europa en 2007, fueron menos del 3% en 2017. Final de 2020, tras la crisis económica ligada a la pandemia Covid-19 y en el contexto del Pacto verde por Europa y planes de recuperación lanzados en 2020, están surgiendo varias iniciativas para intentar recrear una industria fotovoltaica europea. A mediados de diciembre de 2020, el grupo chino-noruego Rec Solar formaliza su proyecto de creación de una megafábrica de paneles solares en Moselle, en Hambach. Gracias a una alianza tecnológica con el Instituto Nacional de Energía Solar ( INES , CEA - LITEN ), Rec prevé producir 2 GWp de paneles al año, el equivalente al doble de la capacidad instalada de media en Francia cada año. Se prevé un apoyo público significativo, pero el proyecto despierta poco interés de los socios privados, debido a la falta de confianza en la solidez financiera del proyecto y en la presencia, en la capital de Rec Solar, del grupo chino ChemChina , vinculado al Estado. .Chino. Otros proyectos están en marcha: en julio de 2020, los fabricantes de paneles Systovi (Nantes) y Voltec Solar (Alsacia) anuncian un proyecto de fusión para relanzar cambiando de escala, con el objetivo de aumentar la capacidad de producción anual a 1 GWp; En Alemania, el grupo suizo Meyer Burger (en) está trabajando en el lanzamiento de una nueva planta de producción de celdas y paneles con una capacidad de hasta 1,4 GWp. Estos proyectos se basan en el crecimiento exponencial del mercado europeo así como en la tecnología emergente de heterounión , que alcanzaría rendimientos un 6% o incluso un 7% superiores a los de las tecnologías tradicionales de silicio. También piden a la Comisión Europea que etiquete la fotovoltaica como un "Proyecto industrial europeo de interés común" (IPCEI), lo que le permitiría disponer de ayudas estatales sin infringir las normas de competencia, como para el lanzamiento de proyectos de "Baterías Airbus".
Según la revista Photon International , el precio medio de los módulos monocristalinos bajó de 1,44 € / W al principioenero 2011a 0,82 € / W enenero 2012, una disminución del 43,1%. El precio medio de los módulos policristalinos bajó 1,47 € / W al inicioenero 2011a 0,81 € / W enenero 2012, una disminución del 44,9%. Estos precios son los precios promedio, lo que significa que los módulos "sin marca" se adquirieron 0,70 € vatios, módulos de marca los precios oscilan alrededor de 0,90 € / W .
El índice de precios de la Asociación Alemana de la Industria Solar (BSW-Solar), que toma como referencia el precio de los sistemas instalados en los techos de menos de 100 kWp (IVA no incluido), asciende a € 2.082 / kWp en el 4 º trimestre de 2011 en comparación con un precio de 2.724 € / kWp en el 4 º trimestre de 2010, un descenso del 23,5%. Para el registro, el precio de estos sistemas fue de 4.200 € / kWp en el 4 º trimestre de 2008, un precio reducido a la mitad en tres años. Estas reducciones se explican por la guerra de precios en la que los fabricantes están inmersos actualmente bajo el impulso de los actores asiáticos, y los chinos en particular.
ADEME ofrece los siguientes precios para 2012 (costos de inversión sin impuestos, instalación incluida):
Según el blog “Energy Revolution”, en 2019, una instalación de 3 kilovatios pico cuesta menos de 5.000 €. Gracias a las economías de escala, cada duplicación de la capacidad instalada reduce el costo en un 20%. La caída en el precio de los paneles provocó una caída en el costo de producción de electricidad que permitió a los gobiernos reducir el nivel de sus subsidios. En 2019, las grandes plantas de energía solar apenas necesitan apoyo financiero para ser rentables.
El coste del kilovatio-hora (kWh) producido por una instalación solar fotovoltaica depende de los costes fijos ligados a la inversión inicial (compra de equipos y obras), la cantidad de radiación solar que recibe la instalación, el rendimiento de la instalación y especialmente la duración que se tiene en cuenta para la depreciación de la inversión. Para este último parámetro se debe considerar una duración de al menos 20 años, duración de los paneles según los fabricantes (potencia garantizada superior al 90% del valor inicial). Un cálculo más preciso implica tener en cuenta la vida útil media del inversor (probablemente entre 10 y 20 años en una instalación doméstica).
Así (para un período de amortización de 20 años):
En 2014 según informe CRE sobre costes y rentabilidad de las energías renovables:
La 19 de julio de 2013, la empresa francesa Solairedirect, que gestiona una capacidad instalada de 260 MW , indica que sus precios de venta se acercan a los 100 € / MWh , gracias a una selección selectiva de ubicaciones que conjugan fuerte insolación y buena conexión a la red; los precios al por mayor en India y Sudáfrica están aumentando y ya superan los 70 a 80 € / MWh , a diferencia de los de Europa, donde el exceso de capacidad estructural mantiene los precios en 50 € / MWh ; las subvenciones públicas necesarias son, por tanto, mucho menores en estos países del sur; estima que el tamaño óptimo de los parques fotovoltaicos es de 5 a 20 MW : debajo, las instalaciones de techo son demasiado pequeñas para ser rentables (Solairedirect ha instalado varios miles); arriba, las economías de escala entre 10 y 100 MW son bastante bajas y el tamaño del parque plantea problemas de conexión a la red y de confiabilidad (si la red pierde repentinamente casi 100 MW tan pronto como pasa una nube, c es una dificultad problema de gestionar, mientras que para 10 MW se puede gestionar fácilmente).
En agosto de 2016en Chile, una licitación que cubría el 20% del consumo eléctrico del país redujo el precio medio de la energía solar a 40 € / MWh . La española Solarpack ganó un contrato prometiendo suministrar electricidad a 29,1 € / MWh a partir de 2021, precios más bajos que los de las centrales eléctricas de carbón y gas. El buen sol en Chile asociado a una caída en los costos de financiamiento permitió que estos precios récord cayeran.
En 2017 en Francia, el coste mínimo de producción de una gran central terrestre en el sur del país ronda los 66 € / MWh , es decir, ya es competitivo con las fuentes convencionales, y podría descender a 50 euros en 2025. Y auto fotovoltaica -El consumo en edificios parece listo para desarrollarse, con “rentabilidad sin soporte PACA para techos grandes (> 250 kW) y para una tasa de autoconsumo del 90%, y desde 2018-2019 para techos medianos (36-100 kW)” ,
Elementos de rentabilidad de una instalación fotovoltaicaSe evalúan en base a los elementos técnicos, financieros y fiscales y los cálculos de rentabilidad de las instalaciones:
Una vez completada la tabla de flujo de efectivo , todo lo que tiene que hacer es calcular el valor actual neto (VAN), la tasa interna de rendimiento (TIR) y el tiempo de recuperación de esta inversión.
Comparación de costosEvaluar el costo de una energía implica hacer suposiciones sobre tasas de interés, costos de mantenimiento futuros (incluidos los de personal), combustible (para combustibles fósiles; lo que significa que hacemos una suposición sobre sus precios en varios años), la vida útil de los equipos. (depreciación), etc. Cada estudio elige sus hipótesis y por tanto los resultados pueden variar.
La comparación también puede tener en cuenta el hecho de que la producción fotovoltaica se puede hacer directamente a nivel de consumidor, lo que elimina los costes y pérdidas de distribución, comercialización, etc. Estos costos son importantes, explican en parte la diferencia entre el precio de producción de electricidad (3 a 4 céntimos la más barata: central nuclear, turbina de gas en ciclo combinado , central de carbón a lecho fluidizado ) y precio de venta a nivel de consumidor (10 a 15 céntimos, o incluso más, según el país).
Las energías renovables (incluida la energía solar termodinámica ( planta de energía solar termodinámica ) eran más baratas en 2010 que la fotovoltaica. En 2010, la Inspección General de Hacienda (septiembre 2010) consideró la energía fotovoltaica como "la fuente de electricidad renovable más cara (3,3 veces más cara que la energía hidroeléctrica y 2,85 veces más que la eólica terrestre)" . La única energía más cara que la fotovoltaica era entonces la de las baterías eléctricas (que pueden ser sustituidas por un pequeño sensor fotoeléctrico asociado a una batería, como los módulos muy habituales en calculadoras, relojes, gadgets, balanzas, mandos a distancia, etc. ).
En 2008, entre las energías renovables, el kilovatio-hora fotovoltaico seguía siendo el más caro (20 a 25 céntimos para una central eléctrica y alrededor de 40 céntimos para una buena instalación individual en Francia, frente a 7 a 8 para la eólica, por ejemplo).
Desde entonces, el precio ha caído drásticamente: el Solar Outlook 2015 anual de Deutsche Bank predijo la paridad de la red en el 80% de los países para fines de 2017 para los sistemas fotovoltaicos en los techos, si los precios minoristas de la electricidad aumentan en un 3% por año. Incluso si este último se mantuviera estable, dos tercios de los países tendrían acceso a electricidad solar que es más barata que la de la red. Este precio ya está incluido, sin subsidio, entre $ 0.13 y $ 0.23 / kWh (0.12 a 0.21 € / kWh ) en todo el mundo. Deutsche Bank estima que el costo de los módulos caerá un 40% más durante los próximos cinco años. El costo de los sistemas de financiamiento debe caer con la madurez creciente de nuevos modelos económicos como el autoconsumo (con o sin almacenamiento). Deutsche Bank prevé la explosión de este mercado en las dos principales economías mundiales (Estados Unidos y China).
Se espera que aumente el precio de la electricidad fósil y nuclear (aumento del precio del combustible por la aproximación del pico de producción , impuesto al carbono , nuevos requisitos de seguridad nuclear y reprocesamiento, etc.) mientras que el de la energía fotovoltaica disminuirá (progreso técnico , ahorro de energía ). escala tras el aumento de volúmenes).
Las plantas fotovoltaicas a gran escala ya son competitivas en los países que se benefician de una fuerte insolación. Así, la empresa saudí Acwa Power ganó endiciembre 2014una licitación en Dubai con un parque solar fotovoltaico a un precio de 48 euros el megavatio hora (MWh), cercano a los precios mayoristas en Europa. En Chile, Sudáfrica o India, son más rentables que las centrales tradicionales de carbón, gas o energía nuclear. En estos países, podrían llegar al 20% de la producción eléctrica sin subsidio; más allá de eso estará la cuestión del almacenamiento para compensar la intermitencia de la energía solar (la energía solar térmica es más ventajosa desde el punto de vista del almacenamiento).
Un consorcio entre la ciudad de Masdar en Abu Dhabi y el saudí Abdul Latif Jameel propuesto enjunio de 2016una tarifa de 29,9 € / MWh por 800 MW como parte de una licitación como parte de un proyecto global de 5.000 MW para 2030 para los Emiratos Árabes Unidos.
La 12 de agosto de 2019, el precio del MWh fotovoltaico en Portugal se situó en 14,76 €, rompiendo el récord mundial del MWh solar más barato. El récord anterior se remonta a 2017 en México, donde el coste de producción alcanzó los 16,5 € / MWh . Damien Ernst, ingeniero energético, predice que el coste de la energía solar MWh podría bajar a 10 € a finales de 2022.
La tienda , que resuelve el problema de la energía solar intermitente se vuelve competitiva en determinadas situaciones en 2015. Así, los precios ofertados bajo licitación solar en curso en Francia en áreas no interconectadas (en particular los departamentos y territorios de ultramar), necesarios para integrar soluciones de almacenamiento , según los profesionales, se han reducido a 250 € / MWh , lo que corresponde, en estas zonas aisladas, al coste de producción de energía eléctrica convencional (grupos diésel), en particular porque es necesario transportar el combustible allí. Hace unos años, los fabricantes no podían bajar de 400 a 450 € / MWh . Los costos de la batería se han reducido drásticamente; Las baterías de iones de litio ahora son construidas a gran escala por la japonesa Panasonic , las coreanas LG y Samsung , o por la francesa Saft . La investigación ha permitido reducir su tamaño y mejorar su rendimiento, y la industrialización ha generado economías de escala. En dos años, los precios se han reducido a la mitad y la caída continuará. En muchas áreas aisladas o que sufren de redes eléctricas defectuosas, esta es cada vez más la solución que se necesita: este es el caso de África, Oriente Medio y el Sudeste de Asia. La PYME francesa Akuo , que instaló un sistema de este tipo en la Isla de la Reunión (Bardzour), ahora está ganando contratos en Indonesia, donde el gobierno busca fortalecer las capacidades de producción en sus numerosas islas.
Desde principios de la década de 2000, los incentivos económicos (deducciones fiscales, precios de compra subvencionados de la electricidad producida para la red pública, certificados verdes , etc. ) han incentivado la instalación de paneles fotovoltaicos , en la mayoría de países, en condiciones específicas de cada país. Sin embargo, sus efectos se ven ralentizados por los del sistema fiscal negro competidor, que sigue favoreciendo a los combustibles fósiles .
FranciaEn Francia, el sistema de apoyo a las energías renovables en forma de obligación de compra de estas energías por parte de los proveedores de electricidad a precio regulado fue establecido por la ley n o 2000-108 de10 de febrero de 2000 ; el coste adicional de esta tarifa regulada respecto al precio de mercado se reembolsa al proveedor de electricidad gracias a un impuesto denominado contribución al servicio público de electricidad , cuyo importe para 2015 es de 19,5 € / MWh, es decir, una media del 15% de la media. factura del hogar, incluido el 39,6% de compensación por el coste adicional de la energía fotovoltaica.
En agosto 2010Se ha anunciado una reducción del 12% en los precios de compra de la electricidad fotovoltaica por parte de los proveedores de electricidad, así como futuras revisiones de estos precios para reorganizar el sector. Cuatro meses después, el Primer Ministro anunció una revisión del apoyo público al sector fotovoltaico, anunciando una moratoria sobre nuevos proyectos (excluidas las instalaciones “domésticas”) antes de la publicación de un nuevo marco.marzo 2011. Esta decisión provocó fuertes reacciones en la industria.
La 3 de septiembre de 2010, la Inspección General de Hacienda sostiene que la fotovoltaica, debido a la baja producción industrial nacional, aporta un 2% al déficit comercial de Francia (800 millones de euros en 2009) siendo una fuente de "gran riesgo financiero" para los consumidores. Endiciembre de 2010, Nathalie Kosciusko-Morizet se pronunció en contra de la importación de grandes cantidades de paneles fotovoltaicos chinos de bajo costo en Francia. Según el ministro de Ecología, estos paneles solares importados de China equivaldrían a "una gama básica cuya producción representa 1,8 veces la producción de CO 2 de un panel francés ”.
En 2013, con motivo del debate nacional sobre transición energética , se presentó el informe elaborado por los 65 participantes del grupo de trabajo "¿Qué opciones en materia de energías renovables y qué estrategia de desarrollo industrial y territorial?" Propone objetivos más ambiciosos para la energía fotovoltaica, que considera necesarios para cumplir con la obligación de alcanzar el objetivo del “ paquete clima-energía ” para 2020. Este informe contiene alrededor de 60 propuestas más sobre sectores renovables.
El Tribunal de Cuentas publicó el25 de julio de 2013un informe sobre la política de desarrollo de energías renovables en el que subraya las dificultades encontradas y el altísimo coste de esta política: “para un objetivo de incrementar la producción de calor y electricidad a partir de fuentes renovables de 17 Mtep entre 2005 y 2020, el resultado en 2011 es de solo 2,3 Mtep para un compromiso financiero de 14 300 millones de euros. Por lo tanto, el objetivo de 2020 será muy costoso de lograr. Las dificultades encontradas en la implementación de esta política conllevan, por tanto, un costo creciente para la comunidad, con contrapartes socioeconómicas en términos de empleo y comercio exterior que no siempre están a la altura de las expectativas ” ; recomienda que Francia defina las condiciones para la sostenibilidad de su política y, por tanto, tome decisiones; el Estado debe ser más eficiente en la conducción de la política, lo que implica una mayor selectividad en la asignación de sus ayudas y un esfuerzo de investigación suficiente sobre las tecnologías del futuro; es necesaria una valoración del costo del carbono a un nivel superior al actual; un vínculo más fuerte entre los mecanismos de apoyo y el mercado permitiría responsabilizar a los productores y reducir el costo para la comunidad.
Entre las ocho recomendaciones de la Corte, destacamos:
En cuanto al sector fotovoltaico, señaló que el procedimiento de licitación, destinado en principio a apoyar a los sectores atrasados en sus objetivos, se utilizó para sectores adelantados a sus objetivos, en particular la fotovoltaica, para la que se lanzaron convocatorias en 2011 y 2013 mientras que el acumulado capacidad ya instalada y las que están en la cola de conexión ya superan los objetivos de 2020. Además, los objetivos de potencia establecidos en las licitaciones no siempre se alcanzan (especificaciones no respetadas suficientemente por las cargas del proyecto, tarifas ofrecidas son demasiado altas, número insuficiente de candidatos proyectos, etc. ): el 1 er tramo del 2011 en proyectos fotovoltaicos de 100 a 250 kW ha permitido conservar sólo el 37,5% de la potencia esperada. Finalmente, muchas licitaciones no han permitido limitar los precios ofertados por los promotores del proyecto, ya sea por falta de competencia o por mala coordinación con los precios de compra; este es el caso, en particular, de la energía fotovoltaica, donde las licitaciones están reservadas en principio para instalaciones con una potencia superior a 100 kWp, y precios de compra para potencias inferiores; sin embargo, la tarifa de compra T5 también puede beneficiar a instalaciones de más de 100 kWp; se redujo en un 20% en1 er de octubre de 2012, pero esta disminución, que ciertamente reduce la rentabilidad de los proyectos, no pone fin a la duplicación de trámites: con la caída de los costos de inversión de las grandes instalaciones, esta tarifa se ha vuelto rentable y las solicitudes de conexión a esta tarifa se han incrementado significativamente. (434 MW a 3 º trimestre 2012), 98% para instalaciones de más de 250 kW ; La CRE observa que los líderes del proyecto se benefician de esta anomalía para ofrecer al momento de ofertar precios con costos T5 mucho más altos, que se convierte en un precio piso y un remedio para el desalojo de la licitación; Por tanto, la CRE recomienda reservar el mecanismo de obligación de compra para instalaciones de menos de 100 kWp.
La Corte denuncia una falta de control que conduce a abusos en la fotovoltaica: el sistema de la obligación de compra se basa en una lógica de "ventana abierta" en la que cualquier persona que cumpla las condiciones (de forma declarativa) puede firmar un contrato de compraventa con un proveedor de electricidad; hay declaraciones falsas para beneficiarse abusivamente de la prima incorporada, fragmentación de una instalación para beneficiarse de una tarifa más alta y un aumento de la producción anual declarada; sin embargo, el sistema reglamentario no prevé ningún sistema de control a priori de las instalaciones, sino solo una posibilidad de control que se le da al comprador si la producción anual declarada por el productor supera el 90% de un techo teórico; esta posibilidad apenas se aprovecha, el comprador no tiene vocación y los controles deben realizarse en propiedades privadas; los servicios estatales descentralizados tampoco cuentan con los medios para realizar controles, que requieren habilidades técnicas; sólo la CRE realiza algunas comprobaciones, de forma muy breve, teniendo en cuenta sus recursos y sus principales misiones.
A principios de 2014, la SER-Soler (rama fotovoltaica del sindicato de energías renovables) publicó sus propuestas de un “plan de reactivación fotovoltaica” destinado a reactivar el sector fotovoltaico industrial francés; Recomienda un programa plurianual de licitaciones para instalaciones con una potencia superior a 250 kW (500 MW cada seis meses durante al menos tres años), la designación de una única persona de contacto competente en cada dirección regional de Medio Ambiente. , Planificación y Vivienda , desmaterialización de trámites, datos más transparentes sobre el acceso a la red, fuerte apoyo de Bpifrance para financiar 300 MW de proyectos de exportación cada año a nivel internacional (a través de préstamos a tasas bajas), la creación de una garantía bancaria contra ciertos riesgos, una revisión de las reglas para contribuir al fortalecimiento de las redes eléctricas, así como un marco concertado para el autoconsumo .
Según la Agencia Internacional de Energía (AIE), los costos de las grandes plantas fotovoltaicas se redujeron en dos tercios entre 2010 y 2015 (en comparación con solo el 30% de la energía eólica terrestre); durante 2015-2020, la IEA prevé una nueva disminución de una cuarta parte; Los precios de compra contractuales a largo plazo para las grandes centrales eléctricas en construcción en 2015 (que se pondrán en servicio de 2015 a 2019) fueron:
A principios de 2010, tras el aumento de las solicitudes de conexión a las redes de distribución recibidas por FEDER en noviembre-diciembre de 2009, el gobierno ha adoptado medidas de emergencia: medidas transitorias para hacer frente a la afluencia de solicitudes, ajuste de los precios de compra; confió a la Inspection Générale des Finances (IGF) una "Misión relativa a la regulación y desarrollo del sector fotovoltaico en Francia", que presentó su informe enjunio de 2010.
Este informe destaca la incoherencia de la normativa implantada en el marco de la Grenelle de l'Environnement y los objetivos europeos 2020 para promover la financiación del desarrollo del sector fotovoltaico:
Este informe alertó a las autoridades públicas sobre el riesgo de una explosión en la Contribución al servicio público de electricidad (CSPE) y propuso una serie de medidas para mitigar el impacto de la fotovoltaica: reducción inmediata de los precios de compra, convocatorias de ejecución de licitaciones para grandes proyectos. y un mecanismo de reducciones trimestrales automáticas de las tarifas de compra de los pequeños… Estas medidas se pusieron efectivamente en marcha a finales de 2010, en particular una moratoria de tres meses sobre las conexiones de las instalaciones fotovoltaicas; En general, lograron sanear el sector, pero la cola de proyectos para 2009 aún no se redujo por completo a fines de 2012.
El precio de compra de la electricidad fotovoltaica, que en Francia en 2010 fue de 60 céntimos por kilovatio-hora para los particulares, ha sido fijado por la Comisión Reguladora de Energía (CRE) desde principios de 2011 y revisado trimestralmente en función del aumento de la base instalada en el trimestre anterior. Es el 4 º trimestre de 2013, desde 29,1 centavos de dólar por kilovatio-hora para una instalación integrada a la estructura.
El gráfico muestra adjunta la evolución de estas tasas desde el 2 e trimestre 2011: dos años y medio, la tarifa especial (<9 kW , la integración de la construcción) se redujo en un 37,3% y que se aplica instalaciones con integración simplificada en el edificio, con exclusión residencial ( <36 kW ) en un 52,1%.
Los precios de compra vigentes en 2013 son los siguientes:
tipo de instalación | potencia | 1 st ajuste. 2013 | 2 nd ajuste. | 3 e recorte. | 4 ° Trim. | 1 er trimestre 2014 |
---|---|---|---|---|---|---|
Instalar en pc. integrado en el marco | 0-9 kW | 31.59 | 30,77 | 29,69 | 29.10 | 28,51 |
Instalar en pc. simplificado integrado en el marco | 0-36 kW | 18.17 | 16,81 | 15.21 | 14.54 | 14.54 |
Instalar en pc. simplificado integrado en el marco | 36-100 kW | 17.27 | 15,97 | 14.45 | 13,81 | 13,81 |
Cualquier tipo de instalación | 0-12 MW | 8.18 | 7,96 | 7.76 | 7.55 | 7.36 |
Llamamos paridad de red a la situación en la que el costo de la energía renovable cae por debajo del precio de mercado minorista de la electricidad; por tanto, el propietario de una instalación fotovoltaica tiene interés en consumir parte de su producción in situ, correspondiente a sus necesidades eléctricas, y seguir vendiendo el excedente a su proveedor de electricidad, al precio de compra regulado. Esto permite reducir el volumen de producción fotovoltaica subvencionada.
La competitividad en sí solo se logrará cuando el costo de producción de la electricidad fotovoltaica sea igual al precio del mercado mayorista, que corresponde al costo de producción de las principales energías utilizadas para la producción de electricidad: nuclear, carbón, gas natural.
La paridad de red se alcanzó en 2012 en unos pocos países donde los precios de la electricidad son muy altos, como Alemania, y en 2013 en las regiones más soleadas como el sur de España e Italia. En el caso de Francia, se alcanzaría pronto en el sur y gradualmente en 2020 en las demás regiones.
Las autoridades de muchos países fomentan el autoconsumo por parte del productor de la electricidad producida por su instalación fotovoltaica. Sin embargo, su interés está limitado por la discrepancia entre los períodos de consumo y los de producción, y no es posible prescindir completamente de la conexión a un proveedor de electricidad; un archivo de la revista Le Particulier da algunos puntos de referencia: la producción depende de la presencia de los consumidores en sus hogares en el momento de máxima producción, entre las 12 y las 2 p.m. es durante este tiempo que se debe programar el equipo eléctrico; una unidad de control para las instalaciones es fundamental; y sobre todo, dado que la producción es de 6 a 7 veces mayor en verano que en otras temporadas, es deseable estar en casa en verano y disponer de equipos que consuman más en verano (aire acondicionado, piscina); el autoconsumo no está hecho para personas que están ausentes durante el día y se toman largas vacaciones en verano.
La producción de electricidad es un indicador mucho más relevante que la potencia instalada, debido al bajo factor de carga de la fotovoltaica: 14,9% de media en 2017 en Francia.
MundoProducción de electricidad fotovoltaica de los cinco países líderes
Fuente de datos: Agencia Internacional de Energía , BP, EIA
En 2018, la producción mundial de electricidad solar fotovoltaica ascendió a 554,4 TWh , un aumento del 24,7% en comparación con 2017; representó el 2,15% de la producción mundial de electricidad.
La Agencia Internacional de Energía estima la producción mundial de electricidad solar fotovoltaica a finales de 2020 en casi el 3,7% de la producción mundial de electricidad y casi el 6% en la Unión Europea; esta estimación se basa en la capacidad instalada en31 de diciembre de 2020, por tanto superior a la producción del año; los países con mayor penetración solar son Honduras (12,9%), Australia (10,7%) y Alemania (9,7%); Japón está en el 8,3%, China en el 6,2%, Estados Unidos en el 3,4%, Francia en el 2,8%.
BP estima la producción de 2018 (incluida la solar termodinámica) en 582,8 TWh y en 2019 en 724,1 TWh , es decir , un 2,7% de la producción total de electricidad, que ascendió a 27.004,7 TWh .
País | 2010 | 2015 | 2016 | 2017 | 2018 | 2019 | % 2019 | % Cambio 2019/2015 |
% share mix 2019 * |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
porcelana | 0,7 | 44,8 | 75,3 | 131,3 | 176,9 | 223,8 | 30,9% | + 400% | 3,0% |
Estados Unidos | 3.1 | 32,1 | 45,8 | 67,4 | 89,8 | 104,1 | 14,4% | + 224% | 2,5% |
Japón | 3,5 | 34,8 | 51,0 | 55,1 | 62,7 | 74,1 | 10,2% | + 113% | 3,3% |
Alemania | 11,7 | 38,7 | 38,1 | 39,4 | 45,8 | 47,5 | 7,0% | + 23% | 7,7% |
India | 0,1 | 10,4 | 18,8 | 26,0 | 39,7 | 50,6 | 6,4% | + 387% | 3,1% |
Italia | 1,9 | 22,9 | 22,1 | 24,4 | 22,7 | 23,7 | 3,3% | + 3% | 8,1% |
Australia | 0.4 | 5,0 | 6.2 | 8.1 | 9,9 | 14,8 | 2,0% | + 196% | 5,6% |
Corea del Sur | 0,8 | 4.0 | 5.1 | 7.1 | 8.8 | 13,0 | 1,8% | + 225% | 2,2% |
Reino Unido | 0,04 | 7.5 | 10,4 | 11,5 | 12,9 | 12,7 | 1,8% | + 69% | 3,9% |
Francia | 0,6 | 7.8 | 8,7 | 9,6 | 10,6 | 11,4 | 1,6% | + 46% | 2,0% |
pavo | 0,2 | 1.0 | 2.9 | 7.8 | 9,6 | 1,3% | × 49 | 3,1% | |
España | 6.4 | 8.3 | 8.1 | 8.5 | 7,9 | 9.3 | 1,3% | + 12% | 3,4% |
Brasil | 0,06 | 0,08 | 0,8 | 3,5 | 6,7 | 0,9% | × 113 | 1,1% | |
México | 0,03 | 0,2 | 0,5 | 1.1 | 1,9 | 6.6 | 0,9% | × 33 | 2,0% |
Chile | 1.3 | 2.6 | 3.9 | 5.2 | 6.3 | 0,9% | + 385% | 7,8% | |
Países Bajos | 0,06 | 1.1 | 1,6 | 2.2 | 3,7 | 5.2 | 0,7% | + 365% | 4,3% |
Tailandia | 0,02 | 2.4 | 3.4 | 4.5 | 4.5 | 5.2 | 0,7% | + 118% | 2,6% |
Canadá | 0,3 | 2.9 | 4.0 | 3.6 | 3.8 | 4.2 | 0,6% | + 46% | 0,6% |
Grecia | 0,2 | 3.9 | 3.9 | 4.0 | 3.8 | 4.0 | 0,5% | + 2% | 8,1% |
Bélgica | 0,6 | 3.1 | 3.1 | 3.3 | 3.9 | 3.9 | 0,5% | + 29% | 4,2% |
Africa del Sur | 1,9 | 2.5 | 3.2 | 3.2 | 3.3 | 0,4% | + 67% | 1,3% | |
Mundo | 32,0 | 250,1 | 329,5 | 444,4 | 554,4 | 724.1 | 100% | + 190% | 2,7% |
* share mix = participación de la energía fotovoltaica en la producción de electricidad del país. |
Mercado fotovoltaico global (instalaciones anuales)
A finales de 2020, la capacidad fotovoltaica instalada global era de al menos 760,4 GWp . La capacidad instalada durante el año 2020 se estima en 139,4 GWp. China está volviendo al ritmo de instalaciones que experimentó en 2017, después de dos años de desaceleración: instaló 48,2 GWp en 2020 frente a 30,1 GWp en 2019 y 43,4 GWp en 2018; su flota alcanzó los 253,4 GWp a finales de 2020, o alrededor de un tercio de la capacidad instalada mundial. Excluyendo China, el mercado pasó de 79,2 GWp en 2019 a más de 90 GWp en 2020, es decir, + 14%; la Unión Europea instaló casi 19,6 GWp, incluidos 4,9 GWp en Alemania, 3,0 GWp en los Países Bajos, 2,8 GWp en España y 2,6 GWp en Polonia; el mercado de Estados Unidos alcanza los 19,2 GWp, el de Vietnam 11 GWp y el de Japón 8,2 GWp; India se ha reducido a casi 5 GWp.
La capacidad instalada global en energía fotovoltaica ascendió a al menos 627 GWp a fines de 2019. La capacidad instalada durante el año 2019 es un 12% superior en comparación con 2018; Solo China instaló 30,1 GWp, o el 26% del mercado, con una fuerte caída por segundo año consecutivo después de 43,4 GWp en 2018 y 53,0 GWp en 2017, y su flota alcanzó a finales de 2019 una capacidad de 204,7 GWp, o el 33% de el total mundial; fuera de China, el mercado creció un 44%; el mercado europeo se ha más que duplicado a 21 GWp, incluidos 16 GWp para la Unión Europea; el mercado de Estados Unidos alcanza los 13,3 GWp, de los cuales el 60% son instalaciones de tamaño comercial; India cayó a 9,9 GWp y Japón ocupa el quinto lugar con 7 GWp instalados; hay contribuciones significativas de Vietnam (4,8 GWp), Australia (3,7 GWp) y Corea del Sur (3,1 GWp).
Los tres países más equipados con fotovoltaica en 2020 son Australia: 795 Wp / hab , Alemania: 649 Wp / hab y Japón: 565 Wp / hab .
País | 2014 |
% | 2015 |
% | 2016 |
% | 2017 |
% | 2018 |
% | 2019 |
% | 2020 |
% |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
porcelana | 10,6 | 27% | 15,2 | 34% | 34,5 | 46% | 53 | 54% | 45 | 45% | 30,1 | 26% | 48,2 | 34,6% |
Estados Unidos | 6.2 | dieciséis% | 7.3 | 15% | 14,7 | 20% | 10,6 | 11% | 10,6 | 10,6% | 13,3 | 11,6% | 19,2 | 13,8% |
Vietnam | 4.8 | 4,2% | 11,1 | 8,0% | ||||||||||
Japón | 9,7 | 25% | 11 | 22% | 8,6 | 11% | 9.1 | 9% | 6.5 | 6,5% | 7.0 | 6,1% | 8.2 | 5,9% |
Alemania | 1,9 | 5% | 1,5 | 3% | 1,5 | 2% | 1.8 | 1,8% | 3,0 | 3,0% | 3.9 | 3,4% | 4.9 | 3,5% |
India | 0,6 | 1,6% | 2 | 4% | 4 | 5% | 7 | 7% | 10,8 | 10,8% | 9,9 | 8,6% | 4.4 | 3,2% |
Australia | 0,9 | 2,3% | 0,9 | 2% | 0,8 | 1% | 1,25 | 1,3% | 3.8 | 3,8% | 3,7 | 3,2% | 4.1 | 2,9% |
Corea del Sur | 0,9 | 2,3% | 1 | 2% | 0,9 | 1% | 1.2 | 1,2% | 2.0 | 2,0% | 3.1 | 2,7% | 4.1 | 2,9% |
Brasil | 0,9 | 0,9% | 3.1 | 2,2% | ||||||||||
Países Bajos | 1.3 | 1,3% | 3,0 | 2,2% | ||||||||||
España | 4.4 | 3,8% | 2.8 | |||||||||||
Ucrania | 3,5 | 3,0% | ||||||||||||
México | 2,7 | 2,7% | 1,5 | |||||||||||
pavo | 2.6 | 2,7% | 1,6 | 1,6% | ||||||||||
Reino Unido | 2.3 | 6% | 3,5 | 7% | 2 | 3% | 0,9 | 0,9% | ||||||
Francia | 0,9 | 2,3% | 0,9 | 2% | % | 0,875 | 0,9% | 0,9 | ||||||
Chile | 0,7 | 1% | ||||||||||||
Filipinas | 0,8 | 1% | 1.1 | |||||||||||
Canadá | 0,6 | 1% | % | |||||||||||
Africa del Sur | 0,8 | 2,1% | 1.0 | |||||||||||
Resto del mundo | 3.9 | 10% | 6.1 | 12% | 6.5 | 9% | 9,6 | 10% | 12,6 | 12,6% | ||||
Mundo | 38,7 | 100% | 50 | 100% | 75 | 100% | 98 | 100% | 99,9 | 100% | 114,9 | 100% | 139,4 | 100% |
Los tres primeros países representan el 56,3% de las instalaciones en 2020.
La siguiente tabla muestra la evolución de la energía fotovoltaica (FV) instalada (incluidas las instalaciones no conectadas a la red) en el mundo de 2010 a 2020, en particular para los 20 países principales en términos de potencia instalada acumulada:
País | 2010 |
2011 |
2012 |
2013 |
2014 |
2015 |
2016 |
2017 |
2018 |
2019 |
2020 |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
porcelana | 800 | 3.300 | 8.300 | 18,300 | 28.199 | 43,530 | 78,070 | 131.000 | 176,100 | 204,700 | 253.400 |
Estados Unidos | 2.534 | 4.431 | 7 777 | 12 000 | 18,280 | 25,620 | 40,300 | 51.000 | 62.200 | 75,900 | 93.200 |
Japón | 3.618 | 4.914 | 6,914 | 13.600 | 23,300 | 34.410 | 42,750 | 49.000 | 56.000 | 63.000 | 71.400 |
Alemania | 17.370 | 24,807 | 32 411 | 35 715 | 38.200 | 39,700 | 41,220 | 42.000 | 45.400 | 49.200 | 53,900 |
India | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 2 208 | 2 936 | 5.050 | 9.010 | 18,300 | 32,900 | 42,800 | 47.400 |
Italia | 3 502 | 12 923 | 16 361 | 17 928 | 18,460 | 18 920 | 19.279 | 19,700 | 20,100 | 20,800 | 21,700 |
Australia | 571 | 1.412 | 2,412 | 3.300 | 4.136 | 5,070 | 5.900 | 7.200 | 11,300 | 14,600 | 20.200 |
Vietnam | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 4.900 | 16,400 |
Corea del Sur | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1475 | 2384 | 3.430 | 4.350 | 5.600 | 7900 | 11.200 | 15.900 |
Reino Unido | 91 | 904 | 1.829 | 3 375 | 5 104 | 8.780 | 11 630 | 12,700 | 13.000 | 13,300 | 13.500 |
España | 3 915 | 4 889 | 5 166 | 5.340 | 5 358 | 5.440 | 5 490 | 5.600 | 5.970 | 10,300 | 12,700 |
Francia | 1.054 | 2 924 | 4,003 | 4.673 | 5 660 | 6 580 | 7.130 | 8.000 | 9.000 | 9,900 | 10,900 |
Países Bajos | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1,575 | 2,100 | 2,900 | 4.200 | 6.600 | 10.200 |
pavo | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 3.400 | 5,000 | 5.900 | 6,900 |
Ucrania | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 4.800 | |
Bélgica | 1.055 | 2.051 | 2.650 | 2 983 | 3,074 | 3250 | 3422 | 3.800 | 4.200 | 4.700 | 5.700 |
México | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 390 | 539 | 3200 | 4.200 | 5.700 |
Chile | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 864 | 1,610 | 1.800 | 2,260 | 2 960 | 3.750 |
Canadá | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1900 | 2500 | 2,715 | 2,900 | 3000 | 3200 | 3.400 |
Grecia | 198 | 624 | 1,536 | 2.579 | 2.595 | 2.610 | 2.610 | 2.610 | 2700 | 2,950 | |
Africa del Sur | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 914 | 1.450 | 1.800 | 1.860 | 2.860 | 3.800 |
Tailandia | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1.424 | 2 150 | 2700 | 2700 | ||
Taiwán | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1.280 | 1.800 | 2700 | ||
suizo | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1390 | 1,640 | 1900 | 2.060 | 2410 | |
Pakistán | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | Dakota del Norte | 1000 | 1.800 | 2.400 | ||
Chequia | 1.946 | 1.959 | 2.072 | 2 175 | 2,134 | 2.080 | 2.200 | 2.200 | 2.200 | ||
Total mundial | 40 670 | 71.061 | 102,156 | 138,856 | 177.000 | 227,100 | 303.000 | 402,500 | 500 000 | 627.000 | 758,900 |
tasa aumentada | + 72% | + 75% | + 44% | + 36% | + 27% | + 28% | + 33% | + 33% | + 25% | + 12% | + 21% |
incluyendo Europa total | 30,472 | 52 884 | 70,043 | 79,964 | 86 674 | 93 965 | 93.000 | 112,700 | 115.000 | 131,300 | 151.200 |
% Europa | 74,9% | 74,4% | 68,6% | 57,6% | 49,0% | 34% | 30,7% | 28% | 23% | 21% | 20% |
Canadá : en 2020 se instalaron 200 MWp, como en 2019, frente a solo 100 MWp en 2018 y 249 MWp en 2017; Potencia acumulada al cierre de 2017: 2.900 MWp.
México : 1.500 MWp instalados en 2020, 1.000 MWp en 2019, 2.700 MWp en 2018; en 2017, 150 MWp instalados, potencia acumulada: 539 MWp.
Chile : 790 MWp instalados en 2020, 700 MWp en 2019, 461 MWp en 2018, 657 MWp en 2017; Potencia acumulada al cierre de 2017: 1.800 MWp. La fotovoltaica despegó en Chile en 2014 con 365 MWp instalados durante el año; la capacidad total de 368 MWp finales de 2014 ocupa el país 1 er lugar en América Latina; Se han validado varios GW de proyectos de centrales eléctricas. En 2015 se instalaron 446 MWp, lo que eleva la potencia acumulada a 848 MWp. EDF EN ha puesto en marcha un proyecto para construir una planta de 146 megavatios en capacidad instalada, en una asociación equitativa con la empresa japonesa Marubeni. Denominada Laberinto y ubicada en el desierto de Atacama, esta planta venderá su producción eléctrica en el mercado spot. Se han anunciado varios otros parques en la región en este modelo de “comerciante”, pero el de EDF EN será el más poderoso.
Brasil : 3,1 GWp instalados en 2020, alrededor de 2 GWp en 2019, menos de 400 MWp en 2018; en 2017, 910 MWp instalados, potencia acumulada: 1 GWp.
Honduras : puesta en marcha con 389 MWp instalados en 2015.
Argentina : 320 MWp instalados en 2020, alrededor de 500 MWp en 2019.
AsiaTailandia : 251 MWp instalados en 2017, lo que eleva la potencia acumulada a 2.700 MWp.
Taiwán : 1,7 GWp instalados en 2020, 523 MWp en 2017, lo que eleva la potencia acumulada a 1.800 MWp.
Pakistán : 800 MWp instalados en 2017, lo que eleva la potencia acumulada a 1.800 MWp.
Filipinas : 1,1 GWp instalados en 2020, 756 MWp instalados en 2016, lo que eleva la potencia acumulada a 1.400 MWp.
Malasia : 50 MWp instalados en 2017, lo que eleva la potencia acumulada a 286 MWp.
ÁfricaArgelia : 270 MWp instalados en 2015, lo que eleva la potencia acumulada a 300 MWp; solo 50 MWp instalados en 2017, pero se anuncia un llamado a licitación por 4 GWp para 2018.
Egipto : más de 1.700 MWp instalados en 2019.
Marruecos : plantas solares en funcionamiento a finales de 2019 suman 700 MW , incluidos 192 MW en fotovoltaica: Noor Ouarzazate IV (72 MW ), Noor Laâyoune I (80 MW ), Noor Boujdour I (20 MW ) y Aïn Beni Mathar ( 20 MW ).
Etiopía : 250 MWp instalados en 2020.
Malí : 75 MWp instalados en 2020.
Senegal : 50 MWp instalados al finaljulio 2017.
Medio OrienteIsrael : 250 MWp instalados en 2014; 200 MWp instalados en 2015; 130 MWp instalados en 2016, lo que eleva la potencia acumulada a 910 MWp; 60 MWp instalados en 2017, lo que eleva la potencia acumulada a 1,1 GWp; 432 MWp instalados en 2018, 1.100 MWp instalados en 2019, 600 MWp instalados en 2020.
Turquía : 40 MWp instalados en 2014; despegue en 2015 con 208 MWp instalados; 584 MWp instalados en 2016, lo que eleva la potencia acumulada a 832 MWp; 2,6 GWp instalados en 2017, potencia acumulada: 3,4 GWp; 1,6 GWp instalados en 2018, 900 MWp instalados en 2019, 1 GWp instalado en 2020.
Emiratos Árabes Unidos : 260 MWp instalados en 2017, casi 2.000 MWp puestos en servicio en 2019.
Jordania : 600 MWp instalados en 2019.
Omán : 355 MWp instalados en 2020.
Arabia Saudita : principios de 2018, anuncio de un plan de 200 GWp para 2030.
Oceanía EuropaLa Agencia Internacional de Energía planea, enoctubre de 2019, que se instalarán 1.200 GW de capacidad adicional de energía renovable para 2024, un aumento del 50% de la base instalada, y que la energía solar representará casi el 60% de este aumento, gracias a la caída en los costos de las celdas fotovoltaicas, que deberían caer aún más. del 15% al 35% para 2024. Sin embargo, la previsión de crecimiento de la AIE es insuficiente para cumplir con los objetivos del Acuerdo de París: para lograrlo deberían instalarse 280 GW anuales de capacidad renovable, la mitad más que la tasa actual.
La Agencia Internacional de la Energía pronosticó en 2014 que la participación de la energía solar fotovoltaica en la producción mundial de electricidad podría alcanzar el 16% en 2050 (y la de la energía solar térmica el 11%), mientras que en la edición anterior de este informe en 2010 esta participación solo se esperaba 11%; la fuerte caída de los costes y el rápido avance en el despliegue de plantas solares llevaron a esta revisión al alza; el costo de producción promedio continuaría cayendo: de $ 177 / MWh en 2013 a $ 56 / MWh en 2050 para plantas de energía a gran escala y de $ 201 a $ 78 / MWh para pequeñas instalaciones en azoteas . China seguiría siendo el líder con una participación del 37%, seguida de Estados Unidos (13%) e India (12%), con una participación de Europa cayendo al 4%.
Un informe sobre las perspectivas del mercado solar 2014-2015, publicado el 6 de enero de 2014por el Departamento de Investigación de Mercado de Deutsche Bank , anuncia la “Segunda Fiebre del Oro”, elevando su pronóstico de demanda de 2014 a 46 GW y de 2015 a 56 GW ; se anuncian solicitudes que superan las expectativas previas en Estados Unidos, China y Japón; nuevos mercados comenzarán a contribuir sustancialmente al crecimiento: India, Sudáfrica, México, Australia, Medio Oriente, Sudamérica y Sudeste de Asia; se aliviarán determinadas restricciones de red o financiación que habían frenado el desarrollo, y el logro de la paridad de red, ya lograda en 19 mercados, se extenderá a nuevos países y facilitará el desarrollo de una demanda en parte libre de subvenciones; Los modelos de negocio de generación distribuida (con recuento separado de la producción autoconsumida y mano inyectada en la red: medición de energía neta ) de Estados Unidos se expandirán y catalizarán un reinicio en los mercados europeos con tasas de obligación de compra de sistemas ( feed -en aranceles ) experimentaron reducciones sustanciales en los subsidios; en los Estados Unidos, después de la “fiebre del oro” de 2005-2007 en la industria de fabricación de paneles, se espera que ocurra una segunda “fiebre del oro” aguas abajo, entre los instaladores, en dos o tres años que nos separan de la extinción del impuesto a la inversión. crédito (ITC ).
La investigación es muy activa en el campo de la energía solar fotovoltaica. Los precios caen constantemente y los rendimientos aumentan. La mayor parte del progreso tiene lugar a nivel celular. También hay innovaciones en otros elementos que pueden reducir el coste global o mejorar la funcionalidad: mejora de inversores , helióstatos, integración en elementos estándar de cubiertas (en forma de tejas por ejemplo), acristalamientos o fachada, mecanismos automáticos antipolvo, solares. ventanas de paneles que permiten un mejor paso de la energía solar, FV concentrada, seguidores innovadores, moldes de carbono… A finales de 2011, existían al menos 70 soluciones diferentes para la integración en el edificio.
El sistema se puede asociar sinérgicamente a una bomba de calor , con mejora de los rendimientos respectivos. Esto es lo que ha demostrado un experimento reciente ( por ejemplo: + 20% de rendimiento en las condiciones climáticas de Chambéry en Saboya). Es uno de los medios (patentado en Francia con el nombre de "Aedomia") para conseguir edificios de "bajo consumo", o incluso de energía positiva ; el calor acumulado por los paneles fotovoltaicos se puede recuperar para mejorar la eficiencia de una bomba de calor, alimentada a su vez por la electricidad producida. Además, el módulo fotovoltaico produce más electricidad cuando se enfría de este modo. Un calorías de almacenamiento intermedios (tanque de agua caliente) es necesario porque las bombas de calor convencional de parada (de seguridad) por encima de 40 ° C mientras que el aire calentado por el sol puede llegar a 50 ° C .
Entre los proyectos emergentes se encuentra un globo / cometa fotovoltaico autónomo llamado "Zéphyr" recubierto con colectores solares de película delgada CIGS (cobre-iridio-galio-silicio) (premio Artscience en 2014 - el tema fue las energías del futuro) fácil de implementar en lugares aislados para satisfacer necesidades humanitarias, temporales o de crisis a través de un cable conectado al suelo, permitiendo también el transporte de corriente a las baterías. Se infla con Hidrógeno producido in situ por electrólisis del agua, mediante los paneles. Se espera que el prototipo de 3,80 metros de diámetro produzca 3 kW , suficiente para reemplazar un generador convencional.
Si bien el límite teórico de una celda solar con una sola unión pn es de alrededor del 30%, los científicos del Laboratorio Nacional de Energía Renovable han producido una celda solar de seis uniones, intercalando múltiples capas de material sintonizado con precisión para convertir diferentes porciones del espectro de luz. en electricidad y logra así una eficiencia del 47%. Al agregar un espejo para concentrar la luz en un punto, la eficiencia aumenta hasta casi un 50% y se reduce el número de celdas necesarias.
La 24 de julio de 2012La Directiva 2012/19 / UE sobre residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) fue publicada en el Diario Oficial de la Unión Europea , en el ámbito de aplicación de los paneles fotovoltaicos al final de su vida útil . Deben recogerse por separado y reciclarse de acuerdo con las tasas de recogida y los objetivos de reciclaje impuestos por la directiva. Estas operaciones de recogida y reciclaje deben, de acuerdo con el principio de quien contamina paga, ser instaladas y financiadas por los fabricantes de paneles fotovoltaicos o sus importadores establecidos en el territorio nacional, quienes deben registrarse ante las autoridades competentes. Esta directiva fue transpuesta en Francia enagosto 2014, pero la ecoorganización europea PV Cycle ya ha recogido desde su nacimiento en 2010 más de 16.000 paneles de sus miembros, que representan el 90% de los fabricantes y comercializadores de paneles solares; los paneles recuperados en Francia se transportaron a Bélgica para su reciclaje. La filial francesa de PV Cycle, fundada en 2014, lanzó una licitación para el reciclaje en Francia, que permitió elegir a Veolia como operador, a través de su filial Triade Électronique, con la que PV Cycle firmómarzo de 2017un contrato de cuatro años; Veolia construirá la primera línea en Francia dedicada a paneles en su sitio de deconstrucción de RAEE en Rousset (Bouches-du-Rhône).
La producción de energía eléctrica mediante un módulo fotovoltaico no genera contaminación, pero la fabricación, instalación y disposición de los paneles tiene un cierto impacto en el medio ambiente que justifica la paulatina implementación de las obligaciones de integración de desmantelamiento y reciclaje de instalaciones al final de su vida útil.
Si existen normas sobre circuitos eléctricos e inversores , desde su aparición, los requisitos técnicos para la instalación y uso de paneles solares han sido proporcionados por los fabricantes. No existen estándares europeos o nacionales específicos para la energía fotovoltaica. El Ministerio de Ecología encargó un estudio a INERIS y CSTB para evaluar el riesgo de incendios y el comportamiento frente al fuego de los paneles fotovoltaicos. Este estudio fue seguido por un grupo de trabajo que involucró principalmente al departamento de Seguridad Civil .
En el laboratorio se realizaron pruebas y ensayos de inflamabilidad y posible liberación de gases o humos tóxicos sobre muestras de paneles con células amorfas (panel pegado a una membrana impermeabilizante) y sobre paneles a base de células teluridas . De cadmio insertado entre dos capas de vidrio. Los análisis han demostrado que los impactos tóxicos de las emisiones de humos o vapores de cadmio son insignificantes.
En condiciones reales de edificación industrial, se han realizado ensayos que han estudiado la propagación de llamas sobre cubierta certificada BROOF (t3), con el panel solo y el panel sobre impermeabilización bituminosa, con una baja pendiente de cubierta y la presencia de un aislamiento debajo del panel. Se encontró que los paneles eran "muy resistentes, incluso en presencia de una impermeabilización combustible" . El panel por sí solo no contribuyó o contribuyó poco a la propagación del fuego (solo se quemó el soporte), en el techo de un almacén, la impermeabilización (betún) contribuyó poco a la propagación del fuego. En ambos casos, la corriente siguió fluyendo, a pesar de la destrucción de los elementos. En condiciones de techo tipo almacén, la potencia eléctrica entregada permanece en un nivel relativamente alto, pero las variaciones de potencia son inducidas por la destrucción de parte de los paneles y la presencia de humo. En condiciones reales de casas residenciales (modelos de casas con o sin paneles fotovoltaicos en el ático), el panel parece desempeñar un papel aislante que resulta en un aumento más rápido de las temperaturas observadas bajo el techo en el ático durante el incendio; las temperaturas críticas se alcanzan aproximadamente 5 minutos antes que sin paneles ( "temperaturas alcanzadas a los 11 minutos contra 6 para un incendio con panel" durante esta prueba donde los materiales de sellado utilizados eran combustibles. Ineris recomienda que las recomendaciones sobre seguridad contra incendios no solo conciernan el panel fotovoltaico en sí, sino todo el sistema para acomodar el panel del techo.
El Centro Científico y Técnico de la Edificación (CSTB) y el Instituto Nacional de Medio Ambiente y Riesgos Industriales (INERIS) han concluido que los sistemas fotovoltaicos compuestos por módulos estándar sobre marcos metálicos o materiales poco inflamables (clasificados como máximo B-s3, d0 o M1) e indeformables, contribuyen solo ligeramente al desarrollo del incendio y cumplen con los requisitos reglamentarios de construcción. Cuando los paneles se integran directamente en el marco, CSTB recomienda, para limitar el riesgo de cortocircuitos eléctricos e incendios inducidos, evitar cualquier contacto directo de los paneles con una estructura o pantalla fácilmente inflamable. Las instalaciones de fachadas colgadas en un muro de hormigón o en un revestimiento de acero no presentan peligro en una situación de incendio, siempre que se evite un efecto chimenea en la parte posterior de los sistemas (como en cualquier revestimiento). Se han publicado varias recomendaciones, incluso para las “intervenciones de bomberos”.
Para mejorar la seguridad eléctrica de las instalaciones (37% de las instalaciones no cumplieron en 2009, 72% por riesgo de electrocución y 28% por riesgo de incendio), el Ministerio de Ecología, Desarrollo Sostenible, Transporte y Vivienda modificó el decreto de14 de diciembre de 1972 con el fin de extender el certificado de conformidad a las plantas de energía fotovoltaica.
La instalación de parques fotovoltaicos en el suelo conduce a la competencia por el uso del suelo entre la producción de energía y la producción agrícola, por ejemplo. Sin embargo, su instalación puede tener ventajas como aumentar el valor de los suelos artificiales o contaminados y generar economías de escala en comparación con los paneles solares instalados en los techos.
Varias asociaciones y organizaciones que trabajan en los campos de la energía y la protección del medio ambiente ofrecen cinco recomendaciones a tener en cuenta para cualquier proyecto de creación de un parque fotovoltaico en tierra:
Una de las soluciones es la instalación de parques fotovoltaicos flotantes: se instaló el primer sistema flotante de 14 kWp en febrero 2011en un lago de cantera en Piolenc, en el Vaucluse; se puso en servicio una planta de 1 MWp enJulio 2013 en Okegawa, Japón, otra aleta de 200 kWp septiembre 2014en un embalse de riego en Sheeplands Farm en el condado de Berkshire, al oeste de Londres; Se están desarrollando proyectos de centrales eléctricas en Corea del Sur y Tailandia. Estas centrales eléctricas flotantes se pueden instalar en antiguos lagos de canteras, cuencas de riego o control de inundaciones, depósitos de agua potable, cuencas industriales contaminadas o incluso llanuras aluviales. La central de Huainan inaugurada enMayo de 2017en China ocupa más de 800.000 m2 y puede producir hasta 40 megavatios. Se desarrolla sobre un antiguo lago de cantera.
Colas , filial de obras viales de Bouygues , ha diseñado un revestimiento para carreteras y aparcamientos que incluye células fotovoltaicas. Cubrir el 2,5% de las superficies de las carreteras proporcionaría el 10% de las necesidades eléctricas de Francia. Este revestimiento, compuesto por células fotovoltaicas adheridas a la vía existente y recubierto con un sustrato de resinas que soportan la circulación de vehículos, incluidos los vehículos pesados, se comercializará bajo la marca "Wattway" deenero 2016, luego de cinco años de investigación con el Instituto Nacional de Energía Solar (Ines). Hay muchas aplicaciones: alumbrado público, suministro de pantallas de luz en marquesinas de autobuses o luces rojas en zonas urbanas, o incluso las necesidades de viviendas en zonas escasamente pobladas. Wattway también puede cargar vehículos eléctricos por inducción: 100 m2 proporcionan la energía para conducir 100.000 km al año, según INES. Colas dice que el precio será el mismo que el de las granjas solares.
La inauguración el 22 de diciembre de 2016un tramo solar de la carretera de un kilómetro o 2800 m2 en Tourouvre en Perche Orne, financiado con una subvención estatal de 5 millones, ha provocado muchas críticas: "Es sin duda una hazaña técnica, pero, para desarrollar las energías renovables, hay son otras prioridades que un gadget que estamos seguros es muy caro sin estar seguros de que funciona ” , opina Marc Jedliczka, vicepresidente de Energy Transition Network (CLER); el precio del vatio pico conectado, para la ruta solar actual, asciende a 17 euros frente a solo 1,30 euros para la fotovoltaica instalada en grandes cubiertas, y menos de 1 euro para las instalaciones en tierra.