Las políticas clave para que la fotovoltaica destierre al carbón para siempre

 

No se trata de que ambas cuesten lo mismo sino de que la energía solar resulte mucho más barata. Dada su espectacular bajada de precios en las últimas décadas, seguir tomando medidas como más impuestos al carbón y apoyos a la I+D lograrían por fin que emitir CO2 deje de ser un negocio.

A finales de 2007, menos de 10 años después de su nacimiento, Google saltó al campo de la energía limpia. Ante una fanfarria de aplausos en todo Silicon Valley (EE. UU.) y mucho más allá, declaró que RE<C sería su objetivo: hacer que la energía renovable fuera más barata que el carbón. La compañía invirtió decenas de millones de euros en distintos esfuerzos de I+D, desde energía solar de concentración hasta la alteración hidrotermal. Cuatro años después, todos los proyectos acabaron descartados.

Sería muy fácil considerarlo como un fracaso: la gran empresa de tecnología jugando en un campo del que no sabía nada, con la soberbia propia de Silicon Valley. Pero se trataba de algo más. El cambio de estrategia de Google fue un reflejo del creciente éxito del sector solar. Google se dio cuenta de que era mejor dirigir sus esfuerzos hacia ampliar masivamente las existentes tecnologías renovables cuyo precio había caído en picado, en vez de inventar otras nuevas.

Si bien Google acertó cuando pasó de la I+D a la implementación, se podría decir que todavía apostaba a lo grande por escalar la tecnología equivocada. A principios de la década de 2010, la carrera solar parecía una competición reñida entre la energía solar fotovoltaica (PV) y la energía solar concentrada (CSP) a gran escala (a nivel de empresa de servicios públicos), que utiliza fluidos calentados por luz solar para accionar las turbinas eléctricas. Google invirtió rápidamente más de mil millones de euros en una gran cantidad de empresas y servicios públicos de energías renovables, incluidas las grandes inversiones en los equipos de CSP BrightSource Energy y eSolar. Una década más tarde, estas opciones no parecen tan prometedoras, ya que la CSP también ha ido perdiendo frente a las continuas y rápidas reducciones de costes de la fotovoltaica.

Google no es el único que no predijo bien la caída del precio de las células solares en las últimas décadas y su impacto en nuestra forma de pensar en la energía limpia. Los costes de la energía solar fotovoltaica se redujeron aproximadamente en un factor de 10 en la última década, además de las ya impresionantes disminuciones de costes hasta ese momento, para llegar a una bajada total de alrededor de un factor de 100 desde que el presidente de Estados Unidos, Jimmy Carter, presentó los paneles solares en la Casa Blanca en 1979 (Ronald Reagan los quitó en 1986, durante su segundo mandato como presidente).

Para ponerlo en perspectiva, si el precio de la gasolina hubiera bajado de manera similar desde 1979, hoy en día un galón (3,7 litros) costaría solo unos céntimos. La gasolina es un producto básico, por supuesto, y su precio fluctúa por una serie de razones tecnológicas, económicas y políticas. Los precios de la energía solar fotovoltaica también se ven afectados por todos estos factores, pero a lo largo de los años, la tecnología ha dominado claramente el mercado. (Este año, el precio de los módulos solares fotovoltaicos ha aumentado alrededor de un 18 % debido a la crisis temporal en la cadena de suministro de silicio).

La Agencia Internacional de Energía declaró en su más reciente World Energy Outlook que la energía solar fotovoltaica es "la fuente de electricidad más barata de la historia" para los lugares soleados con un bajo coste de financiación. Hay dos puntos importantes en esa declaración. En cuanto al Sol es obvio: la energía solar siempre será más barata en España que en Finlandia, pero el informe concluye que en muchos lugares actualmente la energía solar es más barata que el carbón y que el gas natural.

La financiación es clave para explicar por qué. La energía solar fotovoltaica y otras renovables como la eólica tienen gastos operativos bajos o cercanos a cero; los costes iniciales siempre han sido el gran obstáculo, principalmente por falta de financiación. Gracias en parte a varias políticas gubernamentales, la inversión solar se ha vuelto mucho menos arriesgada durante la última década, con buenas condiciones de préstamos.

Como resultado, el despliegue de la energía solar fotovoltaica ha aumentado rápidamente; es la fuente de electricidad de más rápido crecimiento a nivel mundial, y se prevé que se mantenga así durante algún tiempo. No obstante, parte de una base baja de capacidad instalada, muy por detrás del carbón, del gas, de la energía hidroeléctrica, la nuclear, incluso la eólica, que ha sido barata durante más tiempo. Y ahí radica uno de los mayores problemas de la energía solar fotovoltaica. Puede que sea la forma de electricidad más barata para muchos, pero ese factor por sí solo no hace que la transición vaya lo suficientemente rápido.

Necesitamos más avances tecnológicos. ¿Por qué detenerse en la paridad de la red, en el punto en el cual es tan barato construir y operar la energía solar fotovoltaica como suministrar la electricidad a través de energía fósil? ¿Por qué no podría ser un 10 % más barato? ¿Por qué no esforzarse por reducir los costes en otro factor de 10 en una década? Estas caídas son necesarias porque el objetivo sagrado de paridad de la red resulta engañoso: la verdadera pregunta es en qué punto las empresas de servicios públicos abandonarán las plantas de carbón y cambiarán a la energía solar, en vez de limitarse a no añadir nueva capacidad de carbón. La energía solar debe ser tan barata que tenga sentido económico construir nueva capacidad solar y cerrar las plantas de carbón y gas activas, incluso generando dinero para sus propietarios.

Todo eso requiere una política para impulsar la tecnología solar existente y apoyar la I+D en las nuevas tecnologías. El paquete completo incluye investigación, desarrollo, la demostración, implementación y difusión de la tecnología. Cada paso a lo largo de esta cadena se merece el apoyo público directo, teniendo en cuenta que también se vuelve cada vez más caro cuanto más se avanza en la cadena.

Más barata aún

Para optimizar mejor las inversiones para abaratar la energía solar aún más, hay que comprender qué factores han reducido el coste de la energía renovable en las últimas décadas.

La científica de sistemas de energía del MIT Jessika Trancik y su grupo han encontrado que la dramática disminución de los costes de las células solares en el transcurso de tres décadas se puede atribuir en gran medida a tres factores: a la I+D que conduce directamente a las mejoras en la eficiencia de los módulos (la cantidad de luz solar que se convierte en electricidad) y otros avances tecnológicos fundamentales; a las economías de escala atribuidas al tamaño de las plantas de fabricación de las células solares y al creciente volumen de materias primas como el silicio; y a las mejoras logradas a través del aprendizaje práctico.

Nada de esto resulta sorprendente, pero lo que es menos obvio es que la contribución relativa de cada uno varía mucho con el tiempo. De 1980 a 2000, la I+D representó alrededor del 60 % de las reducciones de costes, con las economías de escala que crearon otro 20 % y el aprendizaje práctico alrededor del 5 %; otros factores no atribuibles participan hasta el 100 %. Eso tiene sentido; fue un período de avances impresionantes en la eficiencia de las células solares, pero no de fabricación y despliegue. Desde entonces, el péndulo ha pasado de la I+D y las mejoras tecnológicas fundamentales hacia las economías de escala en la fabricación, que actualmente representan más del 40 % de las reducciones de costes. Sin embargo, hay que señalar que los avances en la investigación aún representan alrededor del 40 % de las disminuciones.

La lección para las inversiones futuras que tienen como objetivo hacer que la energía solar sea aún más barata: debería haber un apoyo directo para los tres factores, pero más hacia la economía de escala. Los hallazgos de Trancik solo consideran el modo solar fotovoltaico en sí. Eso todavía deja atrás la instalación, la conexión a la red y otros factores que componen los costes totales del sistema. Se trata de áreas que probablemente mejorarán a medida que técnicos y empresas adquieran más experiencia.

Aunque los resultados de los subsidios para aumentar las instalaciones solares fotovoltaicas parecen ser, en el mejor de los casos, mixtos, distintas políticas muestran claras mejoras en el impulso de implementación general, como las tarifas de alimentación garantizadas (a precio de compra), que ofrecen contratos favorables a largo plazo a los productores de energía solar fotovoltaica, y el abanico de opciones renovables o los estándares de energía limpia, que establecen objetivos de cantidad para las fuentes renovables.

Nadie regala nada

A pesar de la caída del precio de la energía solar, la transición a las energías renovables seguirá siendo costosa. La gran pregunta, por supuesto, sigue siendo el precio en comparación con qué; el cambio climático también tiene sus costes. La energía solar barata se vuelve aún más atractiva desde el punto de vista económico para los desarrolladores si se consideran los costes sociales y ambientales de las emisiones de carbono de los combustibles fósiles.

Mucho depende del coste social del carbono (SCC), el cálculo del daño económico que cada tonelada métrica de dióxido de carbono emitida hoy provoca en la economía, la sociedad y el medio ambiente y, por extensión, cuánto debería costar cada tonelada de CO₂ emitido. Ese número dice mucho sobre el verdadero coste del carbón y otros combustibles fósiles, y sobre el apoyo adecuado para la energía solar fotovoltaica y otras energías renovables.

El último SCC de EE. UU., calculado por la administración de Joe Biden, llega a alrededor de 42 euros por tonelada de CO₂ emitida en la actualidad. Pero seguramente la cifra real es mucho más alta. Algunos calculan que el SCC supera los 252 euros por tonelada de CO_2, después de tener en cuenta el futuro daño causado por las emisiones de carbono y las incertidumbres sobre el cambio climático.

Cualquiera que sea el número, significa que el carbón, el petróleo y el gas natural serán mucho más caros si se tienen en cuenta los costes totales de las emisiones de gases de efecto invernadero. Sólo entonces las tecnologías bajas en carbono estarán en el mismo campo de juego que los combustibles fósiles.

Un precio explícito del carbono a través de un impuesto o un sistema de comercio de emisiones debería estar entre esas medidas, pero no se debería parar ahí. Por un lado, las opciones de renovables o los estándares de la energía limpia también establecen un precio para el carbono. Los estándares actuales para las energías renovables de EE. UU. a nivel estatal se traducen en precios de carbono equivalentes entre 50 euros y 252 euros por tonelada de CO₂, dentro del rango de las estimaciones recientes de SCC. El estándar federal de electricidad limpia, que forma parte del Plan de Empleo Estadounidense propuesto por la administración de Biden, podría estar en un rango similar y sería igualmente justificable sobre la base de rangos de SCC actualizados.

Tal estándar federal de electricidad limpia sería una verdadera ventaja para la solar fotovoltaica y para otras renovables, pero la política climática no debería limitarse a subir el precio del carbono. También debe incluir las subvenciones directas para la implementación y el apoyo a la I+D.

La parte más productiva de las políticas podría ser la siguiente: primero reducir el coste de las energías renovables para crear una alternativa económicamente viable a los combustibles con alto contenido de carbono, luego fijar el precio del carbono a través de una variable directa, como un estándar de electricidad limpia o algo similar. La combinación de esas dos medidas debería conducir a un rápido despliegue de las energías renovables a gran escala. En muchos sentidos, eso es precisamente lo que ha pasado, y señala la clara necesidad de que la administración de Biden y otros gobiernos impulsen un precio para el carbono en cualquier forma posible.

Pero si el objetivo es generar energía solar fotovoltaica más barata, también será crucial aumentar la I+D para fomentar nuevas mejoras en la eficiencia de las células solares y encontrar avances en la fabricación que permitan ahorros aún mayores. Y resulta fundamental seguir explorando las fronteras científicas en busca de otros materiales solares que algún día puedan ser aún más eficientes y económicos.

La energía solar fotovoltaica es barata, pero no gratis. Pagar el precio para que sea cada vez más barata merece la pena.

Fuente:  Gernot Wagne - technologyreview.es