Energía solar: un futuro brillante

Con el desarrollo de industrias, urbanización rápida, comercialización extensa y digitalización radical de la vida humana, la Tierra ha visto un aumento masivo en los requisitos de energía. El mundo está consumiendo mucha más energía que la que puede producir combustibles fósiles convencionales. La dependencia excesiva de los combustibles a base de carbono ha impactado severamente el medio ambiente, causando calentamiento global, contaminación y diversos riesgos para la salud. Esto ha creado una conciencia entre los consumidores para cambiar hacia recursos de energía renovable. En un intento por reducir la huella de carbono, la energía solar ha sido la tecnología de energía renovable más adoptada.

Solar fotovoltaica: el líder tecnológico

La generación de energía solar se puede clasificar en solar fotovoltaica (PV) yEnergía solar concentrada (CSP). La energía solar fotovoltaica ha visto la implementación más alta debido a ventajas técnicas como la adaptación en baja irradiancia y simplicidad tecnológica. Desde el precio de vista, el PV solar está ganando enormemente, impulsando aún más su adopción.

Comparación de tecnologías solares

Fuente: Irena, Lazard (2020), Nrel

En los últimos años, la PV se está instalando en agua en lugar de tierra. Esta técnica de instalación se llama PV flotante. El sistema fotovoltaico flotante se fija en una plataforma flotante con un sistema de anclaje en el agua. El PV flotante es más intensivo en capital que los otros montajes fotovoltaicos, pero ha agregado ventajas como ahorrar espacio en la tierra para la instalación solar, especialmente en países con escasez de tierras. Además, los PV flotantes ayudan a reducir la evaporación del agua de los cuerpos de agua y a mejorar la calidad del agua, lo que demuestra altamente beneficioso para los cuerpos de agua comerciales.

En julio de 2021, National Thermal Power Corporation Limited (NTPC) encargó una planta de energía fotovoltaica flotante de 25 MW en Simhadri, Andhra Pradesh, la planta de energía solar flotante india más grande. Se anticipa que la planta alimenta 7,000 casas y reduce 46 mil toneladas de CO2E (equivalente de CO2) cada año.

El PV flotante impulsa el desarrollo tecnológico en el segmento fotovoltaico delmercado de energía solar, conduciendo la adopción general de energía solar.

Aumento del tamaño de la oblea solar a la dinámica de energía solar

El aumento de los tamaños de las obleas solares desarrolladas en los últimos años ha visto un aumento masivo en la energía del módulo solar sin mejorar las capacidades de voltaje, ayudando a mantener los costos de capital. El aumento de los tamaños de obleas ha ayudado a reducir los costos solares fotovoltaicos exponencialmente. Después de un aumento en los tamaños de obleas desde el MO (156 mm × 156 mm de longitud lateral) hasta M6 (166 mm × 166 mm de longitud lateral) hasta finales de 2019, se introdujo el nuevo tamaño G12 (longitud lateral de 210 mm × 210 mm), que es el tamaño más disponible comercial hasta la fecha. Además, también se introdujo el tamaño de M10 (182 mm × 182 mm de longitud lateral).

Se anticipa que estas mejoras consistentes en el tamaño de la oblea por varios centros de investigación y empresas manufactureras allanen el camino para sistemas solares fotovoltaicos altamente rentables en el futuro.

Mejoras tecnológicas en las células solares para mejorar el uso de la energía solar

La célula solar Perc (Contacto raro del emisor pasivado) es la más optada por la tecnología de células solares por los fabricantes debido a los bajos costos operativos y de capital para equipos de producción y cadenas de suministro robustas. Con la alta eficiencia de las células PERC, junto con sus beneficios, estas células se prefieren a nivel mundial. Las células de contactos pasivados o las células TopCon están ganando rápidamente ritmo debido a su alta eficiencia.

En 2020, Oxford PV demostró un nuevo tipo de células solares, C-Si/perovskite Tandem Cell, con una eficiencia del 29.52%, por lo que es una nueva tecnología prometedora. Además, en junio de 2021, Jinkosolar, un fabricante de células solares chinas, anunció el logro del 25.25% de la eficiencia para las células TopCon monocristalinas de tipo N de tamaño comercial. Las células solares de Tecnología de Heterounión (HJT) del tamaño comercial representan una eficiencia casi del 25.3%, como lo anuncian las compañías Longi y Huasun de China en junio de 2021.

Tales avances tecnológicos en las células solares seguramente impulsarán una perspectiva positiva para la energía solar en el futuro cercano.

Paisaje industrial

The key players of this market include Canadian Solar Inc., Trina Solar, First Solar, Waaree Group, Abengoa, BrightSource Energy, Inc., Tata Power Solar Systems Ltd., Yingli Solar, eSolar Inc., SunPower Corporation, Acciona Energia S.A., Urja Global Ltd., Wuxi Suntech Power Co. Ltd., Nextera Energy Sources LLC, Azure Power, and Vivaan Solar, por nombrar algunos.

Canadian Solar Inc., First Solar y Trina Solar son algunos de los líderes del mercado en este mercado. Estas compañías están mejorando sus capacidades de producción al aumentar las instalaciones en áreas más nuevas y mejorar las capacidades en las existentes.

Producción global de módulos solares en 2020, por fabricante:

En septiembre de 2021, Canadian Solar Inc. anunció un acuerdo de operaciones y mantenimiento a largo plazo con los proyectos de almacenamiento de baterías de PV con piloto solar de Slate y Mustang más en los EE. UU. Trina Solar es conocido por sus inversiones en la investigación y el desarrollo de módulos solares, manteniéndolo a la vanguardia de la industria.

En septiembre de 2021, Trina Solar anunció los resultados de la prueba de su serie de módulos de vértices, que muestra propiedades mecánicas extraordinarias a una temperatura extremadamente baja de -40 ° C. En agosto de 2021, First Solar anunció una nueva instalación de fabricación en Ohio, EE. UU., Que multiplicará sus capacidades de producción del módulo fotovoltaico.

En agosto de 2021, TP Saurya, una subsidiaria de Tata Power, recibió una carta de premio para desarrollar y operar un proyecto solar de 330 MW en Neemuch Solar Park, Madhya Pradesh, India, por Rewa Ultra Mega Solar Limited.

El panorama industrial solar está creciendo a pasos agigantados, con muchas nuevas empresas para satisfacer el tipo de demanda de energía solar global cada vez mayor. Las startups como TarifeTter, Raptor Maps, Sistine Solar, Wepower, Mysun, Zunroof, Oorjan y Uron Energy están creciendo a un ritmo rápido, transformando el panorama energético global.

Crecimiento de la energía solar durante la pandemia Covid-19

En 2020, la energía solar fue la más alta en adiciones de capacidad neta entre todos los proyectos de energía renovable. Se agregó 138 Capacidad de generación de GW de este tipo de energía en 2020, de los cuales 120 GW se atribuyeron a proyectos solares fotovoltaicos. Según la Asociación de Industrias de Energía Solar (SEIA), esta adición de capacidad es 37% menor que el pronóstico previo al covid.

Adición de capacidad de generación de energía renovable en 2020, por tecnología:

Fuente: Agencia Internacional de Energía (2021)

La adición de capacidad de energía solar retrató un aumento de casi el 18% interanual con respecto a 2019, según SolarPower Europe. China vio un crecimiento sustancial interanual de la instalación de energía solar de 48 GW. Estados Unidos también se desempeñó excepcionalmente bien en las instalaciones de energía solar al instalar casi 19 GW de proyectos solares. Sin embargo, la India se vio afectada negativamente debido a la pandemia, y los fondos del gobierno se reasignaron, retrasando los proyectos.

Países con más altas adiciones de capacidad solar en 2020

Fuente: Irena (2021)

Según Lazard, una de las principales empresas de gestión de activos y asesoramiento financiero del mundo, la competitividad de costos de energía solar aumentó en 2020, lo que resultó en una mayor adopción, especialmente a raíz del aumento de los precios del carbón, el gas y el combustible nuclear. A pesar del crecimiento estelar en la energía solar en 2020, la primera mitad de 2021 vio precios crecientes de los fabricantes de obleas, células y módulos, debido a un aumento de los precios de silicio debido a las interrupciones de la cadena de suministro causadas por Covid-19. El aumento de los costos de aluminio aumentó aún más los costos de encapsulación para las instalaciones solares. Sin embargo, según el Consejo Solar Global, se espera que 2021 sea testigo de un crecimiento masivo en el sector solar.

Objetivos y políticas clave de energía gubernamental

Además, se estima que la creciente conciencia ambiental de los gobiernos y los mandatos regulatorios expertos para reducir las emisiones de carbono impulsan la transición a las energías renovables. Se espera que la rentabilidad de este tipo de tecnologías de energía y la creciente eficiencia debido al avance tecnológico impulsen las iniciativas gubernamentales para la energía solar, mejorando el tamaño del mercado exponencialmente.