El Laboratorio Nacional de Energías Renovables de EEUU (National Renewable Energy Laboratory, NREL, por sus siglas en inglés) ha publicado su desglose anual de costes de los sistemas solares fotovoltaicos (FV) y de almacenamiento de baterías instalados.
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U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmark: Q1 2021 detalla los costes instalados de los sistemas fotovoltaicos en el primer trimestre de 2021 (para ver el informe completo en inglés (pdf) haga click acá)
Los costos siguen bajando para los sistemas fotovoltaicos residenciales, comerciales sobre tejado y a escala de servicios públicos: un 3%, un 11% y un 12%, respectivamente, en comparación con el año pasado, indica el informe reseñado por World Energy Trade
A diferencia de los informes de años anteriores, los costos del balance de sistemas han aumentado o se han mantenido estables en todos los sectores este año. Sin embargo, este aumento en el costo del balance de sistemas se ha visto compensado por una reducción del 19% en el costo de los módulos, lo que ha hecho que los costos globales continúen su descenso de una década.
Los autores del informe utilizaron un enfoque de modelado de costos ascendente que tiene en cuenta todos los costos de desarrollo del sistema y del proyecto incurridos durante la instalación para modelar los costos de los sistemas fotovoltaicos residenciales, comerciales y a escala de servicios, con y sin almacenamiento de energía. También modelaron las técnicas típicas de instalación y las operaciones comerciales desde la perspectiva del costo instalado.
Esta estrategia garantiza que los costos del hardware reflejen el precio real de compra de los componentes, así como el precio de venta pagado al instalador, incluidos los beneficios. Los valores de referencia suponen un entorno empresarial no afectado por la nueva pandemia de coronavirus y representan las medias nacionales.
“Como los costos de las materias primas relacionadas con la construcción han aumentado durante la pandemia, el costo total de los materiales del balance de los sistemas se ha mantenido relativamente igual o, en algunos casos, ha aumentado en un porcentaje marginal en comparación con el costo del balance de los sistemas que aparece en el informe de referencia del primer trimestre de 2020. Los principales impulsores de los costos que ayudaron a reducir los costos de instalación de los sistemas fotovoltaicos y de almacenamiento de energía en el primer trimestre de 2021 fueron el menor costo de los módulos, el aumento de la eficiencia de los módulos y el menor costo de los paquetes de baterías”, dijo el analista tecnoeconómico de energía solar y almacenamiento del NREL, Vignesh Ramasamy.
Los costes de almacenamiento de energía también siguen disminuyendo
A partir del informe de referencia de la energía fotovoltaica de 2020, el NREL comenzó a incluir en sus informes anuales los costos de la energía fotovoltaica más el almacenamiento y el almacenamiento de energía independiente.
El informe de referencia de 2021 revela un descenso continuado de los costos en los sistemas fotovoltaicos más almacenamiento residenciales, comerciales e industriales, con los mayores descensos de costos en los sistemas a escala de servicios públicos (hasta una reducción del 12,3%). Los sistemas de almacenamiento autónomos también experimentaron un descenso de costos.
Otro informe analiza el descenso de los costes de los módulos fotovoltaicos
Uno de los principales componentes de los costos totales de los sistemas instalados es el costo de los módulos fotovoltaicos. En un segundo informe, Photovoltaic Module Technologies: 2020 Benchmark Costs and Technology Evolution Framework Results, los investigadores del NREL calculan un precio mínimo sostenible (MSP en inglés) -el precio necesario para mantener un negocio sostenible a largo plazo- para los módulos. En concreto, el informe calcula ese precio utilizando un análisis ascendente de los costos de fabricación y aplicando un margen bruto del 15%.
Este informe evalúa tres tecnologías fotovoltaicas consolidadas y de producción masiva, así como dos tecnologías prometedoras que se encuentran actualmente en desarrollo o en producción piloto.
El silicio cristalino (c-Si) domina el mercado fotovoltaico actual y sus PSM son los más bajos: 0,25-0,27 dólares/vatio en todas las tecnologías de c-Si analizadas. Los módulos de telururo de cadmio (CdTe) tienen un PSM ligeramente superior (0,28 dólares/vatio), y el PSM de (di)seleniuro de cobre e indio (CIGS) da un paso más (0,48 dólares/vatio), en gran parte como resultado de los mayores costos de mano de obra, equipos e instalaciones.
El informe ofrece hojas de ruta tecnológicas para lograr nuevas reducciones de MSP. Los precios de los módulos de c-Si y CdTe se mantienen similares a corto y largo plazo, mientras que la prima de CIGS se reduce, pero la diferencia de costos sigue siendo significativa.
Las dos tecnologías en desarrollo que considera el informe son la III-V y la perovskita. Con 77 dólares/vatio, el valor de referencia de la tecnología III-V es mucho más alto que el de las tecnologías establecidas, lo que ha mantenido a la tecnología fotovoltaica III-V en nichos de mercado, como las aplicaciones de concentradores espaciales y terrestres.
Este reto se refleja en la hoja de ruta de la III-V, en la que varias reducciones de costes potenciales siguen dando como resultado una proyección a largo plazo de 20 dólares/vatio, dos órdenes de magnitud más altos que los PSM a largo plazo de las otras tecnologías. Sin embargo, los módulos III-V podrían seguir siendo interesantes porque son los productos fotovoltaicos de mayor eficiencia del mercado.
La mayor eficiencia actual de una célula de investigación es del 47,1% para un dispositivo III-V multijuntivo, y es posible alcanzar eficiencias aún mayores.
Este informe representa la primera evaluación técnico-económica de los módulos fotovoltaicos de perovskita realizada por el NREL. El MSP estimado para un módulo de perovskita de una sola unión hoja a hoja a pequeña escala de producción es de 0,38 dólares/vatio, y se prevé que las posibles reducciones de costos reduzcan el MSP a largo plazo a 0,18 dólares/vatio, suponiendo que se pueda mejorar el rendimiento sin aumentar los costos. Las perovskitas también pueden combinarse con otras tecnologías fotovoltaicas en configuraciones multiunión.
Este informe estima un PSM de 0,31 dólares/vatio para los módulos de perovskita sobre silicio en tándem en producción temprana, basándose en los resultados de la producción piloto.
Las reducciones de costos derivadas de las economías de escala a medida que crece la producción y la acumulación de experiencia en la fabricación también son importantes, pero no se incluyen en las hojas de ruta de reducción de costos del NREL.
Otros factores importantes que influyen en el precio de los módulos y que no se han tenido en cuenta en este análisis son las fluctuaciones de la oferta y la demanda mundiales, las políticas nacionales relacionadas con el despliegue y la fabricación de energía fotovoltaica, las políticas comerciales y las estrategias empresariales. Sin embargo, la comparación de los resultados del MSP de los módulos con los precios del mercado de los módulos ayuda a aclarar los efectos de estos otros factores.