La energía fotovoltaica

Debo empezar diciendo que soy partidario de la energía fotovoltaica, aunque sólo sea por haber participado activamente, en los últimos años de mi vida profesional, en un programa de investigación para producir un silicio policristalino suficientemente puro para producir energía fotovoltaica, y suficientemente económico para poder producir energía eléctrica a un precio más competitivo que las células actuales (que están hechas, en el 80%, por un silicio extrapuro y monocristalino, que es excesivamente caro)

El coste de la energía fotovoltaica

¿Cuánto cuesta de verdad la energía fotovoltaica? Es difícil de decir, ya que el sector no es nada transparente. Pero, vista la cantidad de instalaciones construidas y las que están en proyecto, con el precio de 0,45 euros que se les paga, deben hacer un buen negocio. Intentaré hacer una estimación de este coste, tomando los datos que Photowatio, una de las empresas más importantes de España, ha publicado sobre su central de Trujillo, en Extremadura, inaugurada el pasado mes de abril.

Potencia de la instalación = 20 MW

Coste total de la instalación = 175 millones de euros

Una instalación fotovoltaica de 20 MW producirá, tomando un total anual de horas equivalentes de producción igual a 1.800 horas, un total de 36 millones de kilowatios-hora por año. Este número de horas equivalentes de producción es reducido, ya que no hay producción por las noches, y la radiación solar es muy inferior en invierno a la del verano (ver medidas tomadas en mi pueblo, en la provincia de Barcelona)

Una instalación fotovoltaica está garantizada por 25 años. Si queremos amortizar en estos 25 años, la amortización anual a un interés del 6% será de 13,7 millones de euros. El coste de explotación (gestión y del mantenimiento) de la instalación la podemos estimar en 2 millones de euros anuales. El coste total (amortización + explotación), será pues de 15,7 millones de euros anuales, lo que nos da un coste del kilovatio-hora de 15,7 / 36 = 0,44 €. Demasiado cerca de lo que las compañías eléctricas están obligadas a pagar para ser real, ¡pero la empresa no tiene ningún interés en dar pistas del dinero que gana! Con estas hipótesis, el beneficio bruto sería sólo de 0,01 euros por kilovatio-hora, es decir, de "sólo" 360.000 euros anuales.

Hay que decir que este coste es muy dependiente del tipo de interés. Si, en vez del 6% se calcula la amortización con un interés del 4%, la anualidad pasa de 13,7 millones a 11,2, y el precio del kilovatio-hora de 0,44 a 0,37. En este caso el beneficio bruto es de 0,45 a 0,37 = 0,08 euros por kilovatio-hora, es decir, de casi 3 millones de euros anuales.

El coste de la energía fotovoltaica es, en un porcentaje muy elevado, debido al coste de la inversión. Es, pues, fundamental encontrar células más económicas y / o más eficientes si se quiere que esta energía sea competitiva y no afecte demasiado a nuestro bolsillo.

El ministerio ha rebajado la subvención de 0,45 a 0,32 euros por kilovatio-hora fotovoltaico, por las nuevas instalaciones. Los productores protestan, ya que, dicen, las inversiones disminuirán mucho, y España dejará de ser uno de los países líderes de esta tecnología. En cambio yo pienso que el gobierno hace bien. Actualmente las instalaciones existentes producen una energía demasiado cara. Con unas subvenciones muy importantes, nadie tiene interés en invertir para encontrar células más eficientes y más económicas, y nosotros iremos viendo nuestra factura aumentar sin ninguna necesidad. Con una subvención más pequeña, nosotros pagaremos menos, y los fabricantes se verán obligados a investigar para encontrar células solares más eficientes y más baratas.


La rentabilidad energética y ambiental de la energía fotovoltaica

Una instalación fotovoltaica situada en un lugar adecuado recibirá un promedio de 1.000 vatios por metro cuadrado de energía solar durante 1.800 horas por año. Es decir, cada metro cuadrado recibirá 1.800 kilovatios-hora anuales. La célula fotoeléctrica de silicio tiene un rendimiento energético del 16%, lo que quiere decir que producirá 1.800 × 0,16 = 288 kWh cada año.

Para producir un kilo de silicio "normal" hacen falta 12 kilowatios-hora, que, con toda la energía auxiliar y con todas las transformaciones que se han de hacer para tener silicio solar, llegan a los 40 kilowatios-hora por cada kilo producido.

Una placa de 1 metro cuadrado de silicio y de 1 mm de espesor pesa unos tres kilos. Habrá necesidad, pues, 3 × 40 = 120 kWh. En cinco meses, la placa de silicio habrá "devuelto" la energía que se ha necesitado para su fabricación.

Hablando de las emisiones de CO2, queda claro que la energía fotovoltaica no emite nada. Pero ha sido necesario, para producir el silicio, emitir CO2 a la atmósfera: para hacer un kilo de silicio se emiten a la atmósfera cinco kilos de CO2 (sin contar el CO2 que se ha emitido para producir la energía eléctrica que ha sido necesaria para producir el silicio). Es decir, que para hacer un metro cuadrado de células de un milímetro de espesor, que pesan casi tres kilos, se han emitido a la atmósfera quince kilos de CO2.

Considerando que la energía eléctrica producida por una central de ciclo combinado (central de gas de alto rendimiento) es de unos 350 gramos por kilovatio-hora, comparándola con la energía fotovoltaica, esta deberá producirse 15 / 0,350 = 43 kilowatios-hora por "devolver" el CO2 que se ha necesitado para producir el silicio. Como ya hemos visto que produce 288 kWh al año, en dos meses ya nos habremos ahorrado el CO2 utilizado en producir la célula.


Conclusiones

- Queda claro que el balance energético y ambiental de la energía fotoeléctrica es claramente positivo.

- El gran defecto de esta energía es que sólo se puede producir durante el día.

- El otro gran defecto, su coste demasiado elevado, estoy seguro que se podrá resolver, con trabajo e investigación. Pero, para manejar esta investigación por el buen camino, se tienen que ir rebajando las subvenciones actuales y, en todo caso, gastar ese dinero financiando directa o indirectamente este tipo de investigación.