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ESFV: de la subvención al autoconsumo. 2º Encuentro SUMAS. Cuernavaca, nov. 2016 J.Cárabe 1

LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: DE LA SUBVENCIÓN AL

AUTOCONSUMO

Julio Cárabe Unidad de Energía Solar Fotovoltaica

Ciemat Madrid – España

2º Encuentro SUMAS Universidad Autónoma del Estado de Morelos

22-25 de noviembre de 2016 Cuernavaca, Morelos - México


1. INTRODUCCIÓN

2. LAS TARIFAS DE INYECCIÓN A RED Y LA EXPANSIÓN DEL MERCADO

3. ETAPAS DEL DESARROLLO FOTOVOLTAICO EN ESPAÑA

4. LA ENTRADA EN PARIDAD CON RED Y EL AUTOCONSUMO

5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS

LA ENERGÍA SOLAR FOTOVOLTAICA: DE LA SUBVENCIÓN AL AUTOCONSUMO


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS


ESFV: de la subvención al autoconsumo. 2º Encuentro SUMAS. Cuernavaca, nov. 2016 J.Cárabe 4 4

Conversión FOTOVOLTAICA: directa luz ⇒ electricidad

Dispositivo fundamental: CÉLULA SOLAR


Célula solar: dispositivo ELECTRÓNICO ⇔ SEMICONDUCTOR⇢ Silicio

Funcionamiento por combinación de dos mecanismos:

1. Generación de carga por absorción de luz

2. Separación de carga por campo eléctrico


Origen: Alexandre Edmond Bécquérel (1839)

Becquerel, A. E. (1839). «Mémoire sur les effets électriques produits sous

l'influence des rayons solaires». Comptes Rendus 9: 561-567.

Primera célula reconocida como tal: Chapin, Fuller & Pearson, Bell Labs. (1954). 6% eficiencia.

D.M. Chapin, C.S. Fuller & L. Pearson, A New Silicon p‐n Junction Photocell for Converting Solar Radiation into Electrical Power, J. Appl. Phys. 25, 676 (1954).


1963: Sharp Corporation desarrolla el primer módulo fotovoltaico comercial

1972: la NASA pone en órbita el Skylab, cuyo sistema de energía eléctrica está alimentado por módulos fotovoltaicos.

1970: Alferov desarrolla en la URSS la primera célula solar de heteroestructura de AsGa y el Salyut 1 se equipa con células fotovoltaicas.


1976: Primera célula de silicio amorfo (lámina delgada).

D.E. Carlson & C.R. Wronski, Appl. Phys. Lett. 28, 671 (1976).

Lámina delgada:

• 2ª generación

• a-Si, CIGS, CdTe


1991: Primera célula de colorante (Dye-Sensitised Solar Cell o DSSC).

. O'regan, M. Grätzel, Nature 353, 737 (6346) (1991).

Células de colorante, orgánicas de heterounión en volumen, fulerenos:

3ª generación


Mercado mundial dominado por el silicio: multi y mono (en obleas) fundamentalmente.

Cuotas de mercado de las diferentes tecnologías fotovoltaicas en 2014. Fuente: Solar-Energy News. http://www.cleanenergyauthority.com


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS



Orígenes de la energía solar fotovoltaica:

• Coste elevado

• Mercado reducido, limitado a instalaciones aisladas y aplicaciones espaciales.

EEUU: 1978 Presidente Carter

Public Utility Regulatory Policies Act (PURPA), una de las cinco actas separadas de la National Energy Act (NEA).

Las compañías eléctricas debían comprar energía eléctrica de productores independientes con unos criterios para el coste de la misma.

SIN EMBARGO, LAS POLÍTICAS DE INYECCIÓN A RED HAN REVERTIDO ESA SITUACIÓN


Alemania 1990:

Stromeinspesungsgesetz (StrEG) , Ley de inyección de electricidad a la red.

Esta ley obligaba a las compañías eléctricas a comprar energía eléctrica de suministradores de energías renovables a un porcentaje del precio vigente de comercialización de la electricidad.

Solar y eólica 90%

Hidroeléctrica y la biomasa 65 - 80%.

Insuficiente para una energía entonces demasiado cara, la fotovoltaica.

Sin embargo, contribuyó decisivamente al desarrollo de la energía eólica con 4,4 GW en nuevas instalaciones entre 1991 y 1999.


Alemania 2000:

2000 Erneubare-Energien-Gesetz (EEG) o Ley de Energías Renovables. Esta nueva norma introducía importantes cambios, como:

Precios de compra de la electricidadbasados en los costes de generación. (Precio fuese diferente para diferentes tecnologías).

Las compañías eléctricas fueron autorizadas a participar.

Las tarifas (tarifas de inyección a red) se diseñaron para disminuir con el tiempo a medida que los costes se fueran reduciendo. El diseño de esta curva de disminución se mostró clave para conseguir que los costes se redujesen sin provocar especulación.

Consecuencias:

Normativa de referencia.

Bajada importante de costes y expansión del mercado.

Beneficios para los consumidores, el medioambiente...

Amenaza para los privilegios de las eléctricas, que organizan LOBBY


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS



Hasta mayo de 2007: desarrollo muy limitado.

Real Decreto RD 661/2007 para la regulación de la producción de energía en el régimen especial.

Establece una tarifa de inyección a red (TIR) del orden de 0,40 €/kWh, dependiente de la potencia nominal de la instalación, revisable anualmente según la inflación durante los primeros 25 años, más una reducción escalonada después.

Marco legal con:

TIRs bien establecidas

Una regla clara de actualización

Garantía a largo plazo


RD 661/2007 válido hasta 371 MW.

Al llegar al 85% se habría de publicar un nuevo RD.

Junio de 2007: 326 MW:

Septiembre de 2007 se aprueba un período de validez de un año.

Se habían generado las condiciones para una fiebre del oro fotovoltaica. El ritmo de puesta en marcha de instalaciones fotovoltaicas se disparó hasta 500 MW/mes, de modo que en septiembre de 2008 la potencia instalada acumulada había alcanzado 3116 MW


Potencia fotovoltaica instalada en diferentes países en el mundo hasta 2001 (verde) y hasta 2008 (rojo) respectivamente. Fuente: A. Jäeger-Waldau, PV Status Report 2013. JRC. European Commission (2013).


Crecimiento récord mundial del 500% (el mayor en todo el mundo) en un año. Muchos factores lo determinan:

1. Ya habían aparecido los primeros síntomas de la crisis financiera, así que muchos inversores estaban buscando productos financieros alternativos.

2. El crédito era barato y fácil de conseguir.

3. El marco legal permitía construir grandes instalaciones compartidas por muchos pequeños propietarios que compartían servicios (granjas solares)

4. La evidencia de que las condiciones empeorarían después de la fecha límite

5. Disponibilidad de mucho sol y tierras

6. El cambio del Euro con respecto al dólar favorecía la importación de módulos fotovoltaicos.


Septiembre de 2008: se alcanza la fecha límite y se publica un nuevo Real Decreto:

RD 1578/2008.

Por primera vez se tratan a las instalaciones sobre cubierta y a las de campo de

forma diferente.

Se reducen las TIRs

Pero el mayor impacto sobre el mercado lo causó la limitación de la potencia

instalada.

El nuevo sistema impone un registro de pre-asignación que abre cuatro

convocatorias al año con abundante burocracia disuasoria y un ritmo de

reducción del 10% por año.


CONSECUENCIA:

El mercado interior queda devastado. Desde entonces ha crecido sólo

ligeramente hasta alcanzar la presente capacidad instalada acumulada de 4667

MW, estancada desde 2012.

La situación se agrava por una campaña sostenida de dumping desde China, sin

reacción de la Comisión Europea para proteger la industria propia.


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS




Las TIRs han obrado el milagro. La energía solar fotovoltaica ya es competitiva.

0,07 €/W de media en España

0,09 €/W de media en Alemania.

Positivo para los consumidores, la sociedad, el medioambiente… pero una amenaza para el oligopolio eléctrico.


El mercado fotovoltaico mundial crece a un ritmo del 25% anual…

Sin embargo…


Determinados países –entre los que España es probablemente el ejemplo más significativo- están:

Dilapidando su potencial tecnológico

Desaprovechando sus recursos naturales

Degradando su medio ambiente

Descartando oportunidades de negocio y de desarrollo económico

Sólo por la cesión del Gobierno a los lobbies de grandes compañías energéticas.

Es un intento de frenar legalmente una tendencia imparable a medio plazo.

Caso flagrante de iniciativa de gobierno a favor de una minoría poderosa en perjuicio de los intereses generales del conjunto de la sociedad.


Alcanzada la paridad de red, la guerra de las eléctricas se centra en el

autoconsumo.

Real Decreto 900/2015 de Autoconsumo:

El autoconsumidor debe darse de alta en un registro, que comporta el pago de

impuestos no despreciables, incluido el Impuesto sobre el Valor Añadido (IVA).

La potencia de la instalación no puede superar la contratada con la compañía

eléctrica.

El autoconsumidor puede vender a la compañía la energía excedente al precio

de subasta (pool), pero añadiendo un peaje de 0,5 €/MWh y un 7% de

impuesto sobre la producción.


Real Decreto 900/2015 de Autoconsumo:

El autoconsumidor deberá pagar a la compañía por la energía que no le

compra, porque él mismo la produce y la consume. Esto es lo que se conoce

comúnmente como impuesto al sol.

Si la instalación es pequeña (hasta 10 kW) el autoconsumidor no paga por este

concepto, pero tampoco puede acogerse a balance neto, es decir regala a la red

(a la compañía) toda la energía que su sistema fotovoltaico produce y no es

almacenado en baterías.

También hay que pagar a la compañía por la potencia que no se contrata con

ella por tener baterías (si es el caso).

Están prohibidas las instalaciones comunitarias.


No se pretende regular el autoconsumo, sino impedirlo.

Prima el interés de las compañías eléctricas sobre el del consumidor.

Las grandes compañías energéticas se sitúan en esta normativa en la posición de agente privilegiado autorizado a cobrar tanto por los servicios energéticos que presta como por los que no.

La propia Agencia Internacional de la Energía ha calificado la legislación actual española en materia de energía solar fotovoltaica como la más restrictiva y penalizadora del mundo1.

El artífice es el ex-Ministro de Industria, Energía y Turismo

Dimitió de su cargo por su implicación en el escándalo de los Papeles de Panamá.

Fue propuesto para un alto cargo el el Banco Mundial, pero el Gobierno tuvo que retractarse de la propuesta por una alta contestación social en contra.

(1) Gaëtan Masson, Foro Solar Español 2015, Madrid.


AUTOCONSUMO:

Ligado al concepto de BALANCE NETO (net metering)

Cuando la instalación produce más energía de la que consume, la vierte a la red.

Cuando necesita consumir más energía que la que produce, la toma de la red.

El balance neto se determina periódicamente (mensualmente, e.g.) mediante un CONTADOR BIDIRECCIONAL.

Al término de cada período se produce una liquidación entre la compañía y el autoconsumidor.

El usuario debe contribuir razonablemente a los costes de mantenimiento de la infraestructura de red.


Balance neto en los Estados Unidos

Ley de Política Energética de 2005: las compañías están obligadas a ofrecer balance neto a todos los clientes que lo soliciten.


Balance neto en México

Desde 2007 un esquema de interconexión para fuentes de energía fotovoltaica a pequeña escala

En las regiones donde opera la Comisión Federal de Electricidad

Si la infraestructura lo permite.

Se produce más que se consume:

Se inyecta a la red

Se adquiere crédito igual a la energía inyectada.

Válido por 12 meses


Se consume más que se produce:

Se toma de la red

la CFE le cobrará la diferencia entre la electricidad consumida y la inyectada a tarifa aplicable.

Si se tiene saldo a favor, se va descontando por orden de antigüedad.


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS



La Humanidad ha consumido más recursos energéticos y naturales en los úlimos 150 años que en todo el tiempo anterior. Ese consumo está asociado al desarrollo tecnológico y la mejora de la calidad de vida en los países industrializados.

Se trata de una situación insostenible desde los puntos de vista energético y medioambiental.

En estas circunstancias, la Unión Europea diseña una estrategia energética en el SET Plan basada en tres prioridades:

Sostenibilidad del recurso energético.

Garantía de suministro.

Preservación del medio ambiente.

… cuya implementación se basa en:

Ahorro energético.

Eficiencia energética.

Integración de energías renovables.


La energía solar fotovoltaica (conversión directa luz – electricidad) aparece hacia 1950 y se desarrolla al principio como una opción posible, pero aún cara y minoritaria.

Sistemas aislados

Aplicaciones espaciales.

La conexión a red y las tarifas de inyección expanden el mercado y bajan drásticamente los costes. Las compañías eléctricas hacen lobby para frenar el proceso.

Hacia 2015 se entra en PARIDAD DE RED. La energía fotovoltaica cuesta hoy por debajo de 7c€/kWh. La legislación se orienta entonces a impedir el autoconsumo.


Es, pues , importante señalar que la energía solar fotovoltaica:

Tiene COSTE COMPETITIVO

No requiere de subvenciones ni tarifas de inyección

Sólo requiere libertad de mercado, normativa justa y seguridad jurídica que permitan el desarrollo del autoconsumo.


1. INTRODUCCIÓN




5. CONCLUSIONES

6. AGRADECIMIENTOS



El autor da las gracias a la Dra. Nieves Vela, jefa de la Unidad de Energía Solar Fotovoltaica del CIEMAT, por el abundante e interesante material documental proporcionado para elaborar este trabajo.

Igualmente agradece a la Universidad Autónoma del Estado de Morelos y al Dr. Antonio Rodríguez su invitación para participar en el 2º Encuentro de la Red SUMAS y a CONACYT la financiación del evento.

Julio Cárabe ([email protected])

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