Energía fotovoltaica: las cifras de un negocio ambiental

El Real Decreto 436/2004, que regula los regímenes especiales de producción energética, establece para la producción de energía de base fotovoltaica en instalaciones menores a 100 Kw de potencia nominal (equivalente a 112 KW de potencia pico) un precio equivalente al 575% de la tarifa media de referencia (TRM) durante los primeros 25 años, que bajará al 460% a partir de entonces. En 2006, ese precio es el de 0,440381 euros/kilowatio hora, lo que equivale a una prima de 0,21 euros al kwh. El RD permite que las plantas sean híbridas, pudiendo complementarse la generación solar con el 15% de gas (en concreto), para aumentar su rentabilidad.

(El RD436/04 establece dos tipos de primas: a) para producciones hasta 100 KW, en el que la prima actual es de 575%, lo que sitúa el Kwh en 0,440381 euros, y b) los de potencia superior a 100 KW, para los que la bonificación es de solo el 300% sobre la tarifa media regulada, es decir, 0,2297 euros/KWh. Estas cifras serán seguramente revisadas antes de final de año, ya que la Administración ha comprendido (tarde) que no debe vincularse la bonificación de las energías alternativas al precio de la tarifa media regulada, que se guía por otros parámetros.)

Por otra parte, a partir de octubre entra en vigor el Código Técnico de la Edificación (CTE), y será obligatorio instalar colectores solares térmicos en aquellos centros y edificios públicos y privados con más de 3.000 metros cuadrados construidos o rehabilitados. Esta medida es obligatoria para cualquier tipo de edificación (residencial, comercial o industrial), y por ella se pretende que entre el 30 y el 70% del agua caliente (según la radiación solar recibida) provenga de energía solar.

A nivel europeo, el sector de la energía solar térmica viene creciendo a un ritmo del 12% en los 4 últimos años. No es mucho, en relación con los objetivos. La capacidad instalada en la UE 25 apenas llegaba 10 GW en 2004, equivalente a 15,5 millones de m2 en colectores, cuando el objetivo que el Libro Blanco de 1997 fijaba para 2010 era de 100 millones de m2 (para alcanzar los 60 GW). Además, la respuesta tiene un reparto geográfico desigual: Austria, Alemania, Grecia y Chipre concentran el 80% de la capacidad solar térmica instalada.

Las expectativas globales del sector que se mueve en torno al aprovechamiento de la energía solar en España son muy optimistas, tanto para la producción de energía térmica como para la producción fotovoltaica. Para el primer caso, nuestro país tiene en la acutalidad solo 850.000 a 1 millón de m2 de paneles solares colocados, en tanto que el Plan de Energías Renovables, ha establecido como meta que antes de 2010, España debe alcanzar la instalación de cinco millones de m2 de paneles (llegando a una producción de 3 GW, el 5% de la UE-25).

Por otra parte, la alta bonificación a la producción de energía con base fotovoltaica, ha abierto, un mercado atractivo, debido, sobre todo, a la falta de limitación del RD en cuanto a un tope máximo a las instalaciones que pueden ser bonificadas. Se trata de un grave error del legislador, que ha abierto el camino a movimientos especulativos en torno a las áreas de mayor irradiancia, y a la presentación de un sinnúmero de intenciones de realizar instalaciones. Las grandes compañías eléctricas y constructoras están en el centro de esa agitación, acaparando los mejores emplazamientos para las plantas de base fotovoltaica. Se necesitan aproximadamente 110 Ha para producir 50 MW, lo que equivaldría a una extensión de 6 a 7.000 Ha dedicadas a la producción fotovoltaica para producir 3 GW.

Completando esta panorámica de cifras (que espero sirvan para clarificar y no para confundir al lector), recojo también aquí que el Instituto para la Diversificación y Ahorro de Energía ha calculado que por cada vivienda (una superficie tipo de 100m2 habitada por familias de cuatro miembros) se necesitan de uno a dos metros cuadrados de paneles y sería preciso invertir entre 600 y 2.000 euros, cuya amortización se realizaría en diez años. Haciendo más precisa la referencia, se acepta que el coste económico individual medio, para viviendas comunitarias, es actualmente de 1.200 euros y que con el uso de colectores solares -habrá que precisar que en condiciones óptimas de instalación, prámetros de consumo, irradiancia y temperatura - se ahorraría un 40% de la factura energética. Problema poco considerado es que existen pocos arquitectos e ingenieros especializados en la concepción bioclimática de las edificaciones. Y eso que en el pasado, las viviendas eran construídas y utilizadas con criterios de ahorro energético: gruesas paredes, ventanas grandes o pequeñas según la orientación (y que se abrían o cerraban y cubrían con persianas y cortinones según las horas del día) , distribución central de las cocinas, etc.

Un problema diferente, pero completamente ligado al esplendor de la energía con base solar, es el de la producción de las placas y módulos de captación y proceso para las instalaciones implicadas. Los productores de elementos para producción de energía solar fotovoltaica tienen comprometida toda su producción hasta el año 2008, en tanto que los productores de solar térmica, cuyas placas no llevan silicio, no tiene problemas de abastecimiento. Bien entendido, con relación al mercado mundial de proveedores ya que la producción española, a pesar de las buenas condiciones de nuestro país para este tipo de energía y la movilización alimentada por el RD y sus antecesores, está en sus comienzos. El silicio, aunque muy abundante en la tierra, debe someterse a un proceso de depuración y cristalización, costoso y complejo, con una tecnología que está controlada por solo siete empresas, ninguna española.

Para tratar de corregir nuestro déficit tecnológico, y porque, aunque la producción fotovoltaica es una tecnología relativamente madura, es necesaria mucha investigación aplicada, la Administración española ha decidido crear en Puertollano el Instituto de Energía Solar, que empezará a funcionar en 2008 y en que se ensayarán concentradores solares de diferentes tecnologías, con una producción estimada de 2,7 MW. Se prevé la convocatoria de un concurso-invitación de los fabricantes de placas. Daido Steel-Sharp (Japón), Amonix (EE.UU), Concentrix (consorcio europeo), Solar -Systems (Australia), etc. Por parte española, estarán invitados Isofotón y Guascor (patente Amonix), con sus respectivos tecnólogos. La parcela tiene 5,5 Ha y se invertirán 20 Mill de euros.

En esta rápida visión de la situación, no quiero dejar de indicar que el rendimiento actual de las células solares fotovoltaicas no supera el 14%, inferior al de las de concentración, que llegan con facilidad al 20% y no tienen aún techo de rendimiento alcanzado. Los tipos básicos de concentración están basados en el silicio (Guascor), y los de 'multiunión' son desarrollados en España por Isofotón (en colaboración con el Instituto de Energía Solar, IES) .

Siempre sin perder de vista la clasificación general en instalaciones de aprovechamiento de energía solar con finalidades térmicas (ahorro individual de energía) o producción fotovoltaica (para entrega a la red general), la situación actual tiene estas componentes adicionales, en relación con lo que expresaba en la primera parte de este artículo.

Más de 20 proyectos de plantas solares termoeléctricas se encuentran en fase de promoción España, lo que totalizará más de 1.000 MW de potencia instalada -superando ampliamente las previsiones oficiales- y suponiendo una inversión que, de ser correctos los datos proporcionados por las empresas, estará en torno a los 4.000 millones de euros. El ratio será de 4 euros/watio, cifra que, por cierto, no parece muy alta.

Existen dos asociaciones empresariales que pretenden aglutinar los intereses del sector, dependiendo de la orientación específica hacia el consumidor final o a la producción masiva de energía fotovoltaica. La Asociación Solar de Industria Térmica (ASIT) de baja temperatura dice agrupar al 85% del sector, y está presidida por José Fernández San José, director técnico de Isofotón. Por su parte. la Asociación PROTERMOSOLAR, está formada por las industrias interesadas en el sector de energia solar de media y alta temperatura, capitaneadas por ACS-Cobra, Abengoa y Endesa.

Isofotón, es en la actualidad el mayor fabricante de células solares térmicas en España, con una producción anual de 200.000 m2/ año y una facturación de 100 Mill de euros en 2005 (lo que arroja un precio medio del m2, de 500 euros). Tiene la previsión de ampliar las instalaciones hasta los 500.000 m2/año en 2010. Las placas térmicas producidas por Isofotón combinan cobre, vidrio especial y aluminio, lo que presenta una clara ventaja desde el punto de vista del abastecimiento respecto a las placas solares fotovoltaicas. Los colectores tipo son cajas de aluminio, estancas, de 2 m2 de superficie individual, dotados de un serpentín de Cu de 14 m por cuyo interior fluye agua (unos 35 l), que alcanzará finalmente la temperatura de 60ºC, y que se hará circular por los conductos sanitarios de la vivienda. Isofotón está tratando de encontrar la forma rentable de sustituir al silicio por germanio que, aunque más caro, es también abundante y no tiene sus limitaciones tecnológicas.

Otros fabricantes españoles de placas de baja temperatura, o con intereses claros en el mercado español son, entre otros, Gamesa solar, Chromagen (Israel), Disol, Saclima, Viessmann Austria.
El atractivo del mercado fotovoltaico y el interés de las compañías constructoras y eléctricas por aprovechar de los ventajosos precios y, al mismo tiempo, controlar la producción, está produciendo curiosos movimientos que no cabría encajar exactamente con el interés perseguido oficialmente de apoyar la producción fotovoltaica.

La compañía más activa en promover la participación popular en el mercado de energía solar en la actualidad, es Acciona que, bajo el nombre de Acciona Solar, ha puesto en marcha en febrero de 2006 varias "huertas solares" (nombre que ha patentado). La base del rendimiento de este proyecto se encuentra en que una instalación de 5 kW de potencia nominal supone una inversión de 49.000 euros, y, dado que el rendimiento económico a los precios garantizados es del 10%, se puede amortizar –teóricamente- en diez años.

El concepto de "huerta solar", para el que el RD no establece ni definición ni límites, pone en evidencia la mayor incongruencia de la disposición legislativa, puesto que, para aprovechar las máximas bonficaciones, se están dividiendo los campos solares, de forma más o menos artificial, en superficies cuya producción máxima se mantenga por debajo de los 100 KW nominales (112 KW pico)No faltan por ello detractores. La Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA) ha expresado alarma por la 'burbuja especulativa' que está sufriendo el sector de la energía solar fotovoltaica, indicando que, aunque no supera los 38 MW realmente conectados a red, tiene peticiones de inversión para más de 6.000 MW. Otras fuentes hablan de más de 10.000 peticiones de puntos de conexión a la red, para construir más de 100 plantas de energía solar fotovoltaica, que han colapsado los departamentos de algunas autonomías, a las que están transferidas las competencias.

La última instalación inaugurada por Acciona Solar , en febrero de 2006, lo fue en Castejón (Navarra), con 400 placas que producirán 2,44 MW (4,4 Mill kWh/año). Es la mayor instalación fotovoltaica de España, con una inversión de 19 millones de euros realizada por 280 inversores-propietarios. Acciona tiene, además, seis instalaciones en Navarra con una potencia conjunta de 10,20 MW: en Sesma (1,57 MW), Arguedas I (0,98 MW), Arguedas II (2,05 MW), Rada (1,71 MW) y Cintruénigo (1,46 MW).

Por su parte, Iberdrola tiene en proyecto instalar 12 plantas, que, de llevarse a cabo como anuncia, cumpliría por sí solo el Plan de Energías Renovables, ya que pretende alcanzar los 500 MW de potencia instalada para 2010. El Banco de Santander (Santander Investment) con BP Solar , al amparo del tan citado Real Decreto 436/2004, se ha embarcado en un proyecto por el que se pretende reducir las emisiones de CO2 en 37.500 t/año, con una capacidad agregada entre 18 25 MWy que estará concluídoe a finales de 2007, y para el que dice tener ya sobresuscrita la inversión necesaria, con pequeños inversores, clientes del Banco, agrupados en 10 a15 sociedades independientes. Se presenta como el mayor proyecto de inversión en energía solar fotovoltaica realizado en Europa, con una inversión de hasta 160 millones de euros y la creación de 278 instalaciones, distribuídas por las CCAA de mayor insolación, con plantas de capacidad individual entre 90 y 100 kW.

En este complejo –y un tanto confuso- marco, una empresa pionera en esta aventura tecnológica y empresarial es Abengoa que, con el apoyo técnico del CIEMAT (Unidad de Sistemas de Concentración Solar), ha construido en Sanlúcar (Sevilla), la primera planta europea comercial de energía solar de alta temperatura con una potencia instalada de 11 MW, a la que ha dedicado unos 30 millones de euros de inversión. Se prevé inaugurarla en septiembre. La planta (proyecto PS10) consta de una torre cilíndrica de 114 m de altura en el centro de 624 espejos (helióstatos) de 121 m2 cada uno, que hacen converger los rayos del sol hacia la torre, en donde la radiación concentrada se utiliza para generar el vapor de agua que alimenta una turbina convencional. La PS 10 generará 24,2 GWh de energía y se dice, de acuerdo con los cálculos ya clásicos, que evitará la emisión de 9.300 t/año de CO2-equivalente. Iberdrola participa en el proyecto, que utilizará las experiencias conjuntas con el CIEMAT de perfeccionar un tubo absorbedor de calor propio.

También en Andalucía, en los Llanos de Calahorra (Aldeire), cerca de Guadix, Gamesa y Cobra (filial de ACS) y la compañía alemana Solar Millennium -con tecnología de la israilí Solel y la alemana Schott- utilizarán más de 100 Ha para construir dos plantas termosolares (Andasol I y Andasol II) de 50 MW cada una, con una producción anual de 181,1 millones de kilovatios hora, capaces cada una de suministrar electricidad a partir de 2008 basadas en concentradores cilindro-parabólicos. Las inversiones totales serán de 260 millones de euros entre los espejos cilindro-parabólicos, la central térmica y los más de 180 kilómetros del tubo por el que fluye a 400° de temperatura un aceite de transmisión que luego calienta vapor de agua, que pone en funcionamiento las turbinas que finalmente producen la corriente electrica .

Las instalaciones de Andasol son similares a las de la planta Nevada Solar One, recientemente adquirida por Acciona en Boulder City, cerca de Las Vegas, Nevada, que con su capacidad de 64 MW de potencia es la mayor del mundo. Tiene previsto iniciar la venta comercial de electricidad en 2007. Aunque la extensión total es de 195 Ha. los 625 colectores ocuparán 51 Ha (campo solar).

Angel Arias
Dr. Ingeniero de Minas y abogado