La reducción de costos y mejoras en eficiencia han permitido hacer de la energía solar una fuente confiable para la sustentabilidad energética global.

En 2016, el político y ambientalista estadounidense Al Gore sostuvo que la historia del mercado solar de nuestro país lo emocionaba. Así lo recuerda Felipe Larraín, académico e investigador del Centro de Transición Energética de Ingeniería de la Universidad Adolfo Ibáñez (Centra) y Ph.D. en Ingeniería Eléctrica y Computación del Georgia Institute of Technology, Atlanta, Estados Unidos. «A fines de 2013 había 11 MW en proyectos solares fotovoltaicos aprobados o en construcción. A fines de 2014, 402 MW. En 2015, 848 MW, y en 2016, 13.300 MW. Desde entonces, la historia se ha puesto todavía más emocionante», agrega.

«Cinco años después -continúa-, Chile ha superado las cifras destacadas por Al Gore en más del doble. A fines de 2021 había 31.300 MW en proyectos solares aprobados o en construcción en nuestro país. A octubre de 2023, Chile ha superado los 9.000 MW de capacidad instalada. Sin duda, nuestro país se encuentra alineado con el crecimiento de la industria, y puede ser considerado un pionero con una historia de éxito. Sin embargo, este crecimiento conlleva enfrentar una serie de nuevos desafíos técnicos, económicos, sociales y ambientales». Por todo esto, considera que nuestro país «tiene una oportunidad única para crear valor en el sector solar fotovoltaico en tanto aproveche su infraestructura, capital humano y potencie el rol de la academia desde la investigación y la innovación».

Además, resalta que el precio de los paneles solares fotovoltaicos ha caído más de 500 veces en los últimos 47 años, por lo que el mercado mundial se ha expandido mucho.

«Las primeras plantas -recuerda- tenían una capacidad instalada en torno a un megawatt y utilizaban del orden de 4.000 paneles para hacerlo. Hoy día, una central solar fotovoltaica típica utiliza módulos que tienen, al menos, el doble de capacidad. Si antes necesitabas 4.000 módulos para producir un mega, y cada panel tenía unos 250 watt de potencia, hoy los paneles cuentan con una capacidad en torno a 500 watt, y cuestan unas 20 veces menos que lo que valían en ese entonces. Hoy estamos en una etapa de crecimiento más sostenido que se espera alcance saturación de aquí a los próximos 10 o 15 años», considera Felipe Larraín.

Nuevo paradigma

La energía fotovoltaica está en casi todos los sectores de la economía, pero principalmente la instalación de sus paneles ha sido en el área utilitaria, es decir, en la producción de energía eléctrica en el sistema interconectado.

-¿Cuáles han sido los mayores beneficios en términos medioambientales, económicos, sociales y técnicos?

-Por cada central solar fotovoltaica que se instala y se conecta al sistema eléctrico nacional, se contribuye a la reducción de la huella de carbono de nuestro país. Es decir, se reducen las emisiones de gases de efecto invernadero de Chile, principalmente CO. Por otro lado, la energía solar fotovoltaica es muy barata, en parte porque los módulos bajaron abruptamente de precio. Esto ha permitido que el precio de la energía eléctrica que se produce con paneles fotovoltaicos sea más competitivo que el de la energía producida con otras fuentes, como las termoeléctricas a gas o a carbón. En términos medioambientales y sociales, no solo la descarbonización se vuelve más probable, sino que megaproyectos hidroeléctricos como Hidro Aysén, que quedaron más bien marcados por su impacto medioambiental y la oposición de un sector ciudadano, hoy día no serían necesarios. Y desde el punto de vista técnico, la energía fotovoltaica tiene una cualidad muy curiosa, que no tienen otras energías renovables, que se relaciona con el tamaño: el panel es modular. ¿Qué significa esto? Si quiero hacer una central muy pequeña residencial o comercial de pequeño tamaño, hay muchas alternativas de diseño e implementación. Esto es muy positivo porque podemos acceder a energía solar fotovoltaica sin necesariamente hacer una central de tamaño utilitario. Esto no se puede replicar (aún) con la energía eólica, pues, por ejemplo, no es sensato técnica ni económicamente dividir en 6.000 partes un generador eólico. Esta particularidad ha permitido que se acelere la penetración de energía solar fotovoltaica en redes de distribución, lo que se denomina «generación distribuida». Este tipo de generación constituye un nuevo paradigma en que los consumidores disponen de capacidades de generación, y por lo tanto, no solo consumen electricidad, sino que también pueden evacuar energía a la red, complejizando su interacción. Estas dinámicas son súper interesantes, pues habilitan nuevas maneras de crear valor.

-¿Se podría decir que Chile tiene una oportunidad única para crear valor en el sector solar fotovoltaico?

-Las condiciones de mercado del sector electricidad, hicieron que partiéramos antes que la mayoría de los países de Latinoamérica. Y esto ha sido muy positivo porque hoy día, Chile tiene experiencia que países vecinos no tienen. Además, nuestro país dispone de condiciones climáticas muy favorables. Por ejemplo, en el desierto de Atacama se registra la mayor irradiancia del planeta. Por otro lado, haber partido antes nos obliga a anticiparnos a ciertos problemas, porque los viviremos antes. Hoy tenemos un poco mas de 9 gigas en capacidad instalada de energía solar fotovoltaica, lo que corresponde a más de 18 millones de paneles. De aqui al 2030 vamos a tener al menos unas cinco veces esta cantidad. Entonces, en algun momento vamos a tener que reciclar, vamos a tener que establecer cadenas de valor asociadas a la segunda vida de modulos de desecho.

– ¿Qué significa que Chile tenga la mayor irradiancia del planeta?

– Que, en ciertos lugares de nuestro país, específicamente en el desierto de Atacama, recibimos más de 7 KWh/m2/día de irradiación global en promedio, y superamos, en algunas zonas, los 10 kWh/m2/día. Cabe notar, sin embargo que, hoy día, el sistema eléctrico nacional no tiene la capacidad de transmisión suficiente para inyectar la energía solar disponible. Si bien la planificación de la expansión del sistema típicamente resulta en niveles no nulos de vertimiento, es indiscutible que nuestro sistema necesita de expansión de la transmisión y sistemas de almacenamiento energético que permitan aliviar los cuellos de botella. Es decir, en el contexto actual, hay desafíos técnicos, regulatorios y de mercado que todavía deben resolverse para aprovechar a cabalidad el potencial disponible.

Plantas flotantes

En 2014, Horacio Melo, ingeniero comercial de la Universidad del Desarrollo, y José Luis Carvallo, ingeniero industrial de la Pontificia Universidad Católica, y Máster en Energía de la Universidad de Stanford, fundaron la empresa de energía fotovoltaica Solarity, hoy propiedad de Brookfield Renewable, que financia, diseña y construye plantas solares y, además, se encarga de la operación, mantención y monitoreo de cada una de ellas para así entregar energía limpia y más conveniente a sus clientes.

«Nuestra motivación fue crear una alternativa para empresas del comercio y la industria que es sustentable y más económica que las fuentes de energía tradicionales y donde nuestros clientes no incurren en inversiones y tampoco se preocupan de la operación, ya que nosotros nos hacemos cargo de todo. Hoy tenemos más de 139 plantas solares para el autoconsumo distribuidas a lo largo de Chile, y más de 50 MWp en operación, construcción y desarrollo. Además, buscamos entregar soluciones integrales de descarbonización con energía fotovoltaica para autoconsumo, almacenamiento como servicio, electrificación de procesos, entre otros», explica José Luis Carvallo, gerente general de Solarity.

Hoy, la empresa opera cinco plantas de tipo flotante, algunas de ellas en zonas consideradas de alto estrés hídrico, como Putaendo y San Felipe. Las últimas plantas solares flotantes. que inauguraron se instalaron para Verfrut. Un diseño que dice fue a la medida para las operaciones de cada fundo, Quilamuta (1.090 kWp) y La Cabaña (510 kWp), ubicadas en Las Cabras, Región de O’Higgins, y San Pedro, Región Metropolitana, respectivamente.

Vale destacar que la instalada en el fundo Quilamuta, se trata de la planta fotovoltaica flotante más grande del Cono Sur, de 8.500 m2. Son dos mil paneles y dos mil quinientos flotadores los que permiten que un 40% de la demanda de energía del fundo provenga de esta planta solar flotante.

La diferencia con las plantas de techo o a nivel del suelo es que estas últimas se instalan sobre estructuras metálicas. En el caso de las plantas flotantes, por lo demás, los paneles se colocan sobre flotadores en un tranque o embalse. La estructura completa se ancla a la superficie en los extremos del cuerpo de agua, para impedir que la planta se desplace por oleaje o corrientes de viento. «Es una solución ideal para empresas agrícolas, las que habitualmente cuentan con espacios de almacenamiento de agua destinada al riego y sus operaciones», agrega Carvallo.

Entre otros beneficios que tiene una planta flotante fotovoltaica versus una no flotante, Carvallo dice que colocar paneles sobre flotadores en cuerpos de agua presenta algunos beneficios adicionales. «Por una parte, permiten reducir hasta en un 60% la pérdida de agua por evaporación y, por otra, posibilitan hasta un 20% más de eficiencia en generación ya que los paneles trabajan a una menor temperatura al estar cerca del agua», comenta. «El siguiente paso natural, añade, es la implementación de sistemas de almacenamiento de energía que permiten aumentar la capacidad de una planta fotovoltaica y dar mayor flexibilidad al cliente, ya que le permite contar con electricidad. autogenerada cuando la necesita, sin importar si es de día o de noche, los 365 días de año. Contribuyendo a descarbonizar aún más sus operaciones de esta forma».

-¿Cómo ha avanzado Chile en el desarrollo de energía solar?

-A gran escala, logrando un importante porcentaje de la capacidad instalada del sistema nacional. Sin embargo, persisten problemas generados por la falta de transmisión y la debilidad en las redes de distribución. Es decir, existen aún grandes desafíos respecto al fin último de esta industria, que es la de entregar un servicio confiable, amigable con el medio ambiente, estable y de calidad para el consumidor final. Y aquí es donde la energía solar fotovoltaica y almacenamiento para el autoconsumo de casas y empresas juegan un rol clave y tienen un gran potencial de expansión.

 

El Mercurio.