Por Javier Anta Fernández Presidente de ASIF

Transcripción

1 I CONGRESO PROFESIONAL DE LA ENERGÍA Madrid, 3 de noviembre de La Energía Solar Fotovoltaica en España Por Javier Anta Fernández Presidente de ASIF 1

2 ASIF. Una Asociación democrática, independiente y abierta a todas las empresas y entidades fotovoltaicas españolas, que ahora presta servicio a 484 empresas. SOCIOS: 40 Fabricantes, 53 Promotores, 161 Instaladores, 40 Productores, 35 Distribuidores, 143 Otros (Ingenierías, Consultoras, Centros tecnológicos ) 2

3 Índice Consideraciones i generales Una generación sui géneris. En suelo, en tejados en cualquier sitio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías Curva de aprendizaje. La fotovoltaica en todo el mundo; creciendo. La Fotovoltaica oltaica en España Mercado FV. Crecimiento, boom y frenazo. Parque FV. Situación actual. Impacto en Tarifa. Ajustes regulatorios. España FV en el contexto europeo cercano. La industria FV española Futuro de la Fotovoltaica en España. Previsiones de tarifas FV Paridad de red Planificación a 2020 Análisis DAFO El Proyecto de la UE, PV Legal Conclusiones

4 Índice Consideraciones i generales Una generación sui géneris. En suelo, en tejados en cualquier sitio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías Curva de aprendizaje. La fotovoltaica en todo el mundo; creciendo. La Fotovoltaica oltaica en España Mercado FV. Crecimiento, boom y frenazo. Parque FV. Situación actual. Impacto en Tarifa. Ajustes regulatorios. España FV en el contexto europeo cercano. La industria FV española Futuro de la Fotovoltaica en España Previsiones de tarifas FV Paridad de red Planificación a 2020 Análisis DAFO El Proyecto de la UE, PV Legal Conclusiones

5 ENERGIA SOLAR FOTOVOLTAICA FV) Una generación eléctrica sui géneris Una forma muy sencilla de obtener electricidad

6 Modular

7 Integrable en el paisaje

8 Integrable en la edificación

9 Aplicable en núcleos urbanos

10 En naves, edificios, parkings Sede de Google 10

11 En todas las partes del mundo

12 La célula FV FUNCIONAMIENTO DE UNA CELULA FOTOVOLTAICA LUZ SOLAR INCIDENTE 1000 W 150 W Malla metálica superior ELECTRICOS OBLEA DE SILICIO DOPADA Cargas eléctricas internas Malla metálica inferior 12

13 Producción de Silicio monocristalino SILICIO DE GRADO METALURGICO Se utiliza como materia prima el dióxido de Silicio. El proceso comercial utiliza la cuarcita: forma cristalina del dióxido de Silicio. El Silicio puro se descompone al combinarlo con Carbón (coque: madera y carbón), consiguiendo silicio ( de grado) metalúrgico. SiO 2 +2C > Si + 2CO Proceso Czocharlski DE GRADO METALURGICO A GRADO SEMICONDUCTOR Se necesita aumentar la pureza. El silicio metalúrgico se convierte en un compuesto volátil que se condensa y refina por destilación fraccionada. Un lecho de silicio grado metalúrgico se licua con ácido clorhídrico en presencia de un catalizador de cobre: SiO 2 + 3HCl > SiHCl 3 +H 2 Silicio fundido Cristal germen Cristal Para extraer el silicio electrónico (para semiconductores) del SiHCl 3 se reduce con hidrógeno. El silicio se deposita en una fina capa granulada policristalina sobre un lingote de silicio calentado eléctricamente. SiHCl 3 +H 2 > Si + 3HCl Corte del cristal para formar obleas 13

14 La oblea de silicio dopada. Luz solar Región n Dopado con P 30 micras 170 micras Región p Dopado con B Material base 14

15 Estructura del Silicio Atomo de Silicio mostrando capa mas externa con cuatro electrones Cuando se forma el cristal se unen los átomos para formar la retícula cristalina. Cada uno de los cuatro electrones de la capa mas externa forma un enlace con un electrón de un átomo adyacente. El dibujo es en dos dimensiones para clarificar la imagen, pero en realidad la estructura cristalina es tridimensional. Enlaces covalentes en el Silicio cristalino Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si Si 15

16 Dopado del Silicio - tipo p Átomo de Boro mostrando capa mas externa con tres electrones Las impurezas de Boro se introducen en la estructura del cristal de silicio al mismo tiempo queesteeste se forma. El silicio comparte sus 4 electrones pero al Boro le falta un electrón por combinar y la estructura resultante es positiva. Estructura de Silicio con impurezas de Boro Si Si Si Si Si Si Si Si Si B Si Si Si Si Si Si HUECO 16

17 Dopado del Silicio - tipo n - Átomo de Fósforo mostrando capa mas externa con cinco electrones Estructura de Silicio i con impurezas de Fósforo - Si Si Si Si Las impurezas de Fósforo se introducen en la superficie frontal por difusión. El Fósforo comparte 4 de sus electrones con cuatro átomos de Silicio, y le queda un electrón sin combinar, por lo que la estructura resultante es negativa. Si Si Si Si Si P Si Si - Si Si Si Si ELECTRON 17

18 Unión p-n de la célula Unión p-n = = Campo eléctrico El campo eléctrico se crea por difusión de huecos y electrones en la zona de unión 18

19 Átomo de silicio bajo los rayos del sol ÁTOMO NO COMPENSADO ELÉCTRICAMENTE, CARGADO POSITIVAMENTE FOTÓN HUECO + - ELECTRON LIBRE, CARGADO NEGATIVAMENTE 19

20 Unión p-n de la célula bajo la luz solar -En la interfase hay un intercambio de huecos y electrones, creándose un campo eléctrico. -El campo eléctrico confina electrones (-) en el lado n. - El campo eléctrico confina huecos (+) en el lado p. - La luz al incidir en los átomos de silicio crea huecos y electrones libres. - En el lado n los electrones ocupan los huecos creados y dejan cargas negativas libres. - En el lado p los huecos son ocupados por los electrones creados y dejan cargas positivas libres. - Cuando se cierra el circuito entre la parte n y p, circulan las cargas negativas (en la parte n) y positivas (en la parte p) creadas por la incidencia de la luz. n p Luz solar Luz solar e e e e e e eeeeee e e e e e eeeeee = e e e e e e y + eeeeee e e e e e h h h h h h hhhhhh h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h Si Si hhhhhh h h h h h h y - =0 h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h h hhhhhh h h h h h h h h h h h V= 0,6 V

21 Tecnologías FV. 21

22 Una reducción de costes significativa. Curva de Experiencia FV desde 1979 ($ de 2008/Wp) Desarrollo con base a la FV aislada Costes FV Curva de experiencia i Porcentaje de progreso: 82% Real Desarrollo con base a la FV conectada a red Producción propia de polisilicio Previsión Coste de producción FV = Precio de la distribuidora Capa delgada Potencia acumulada mundial MWp No se perciben impedimentos (de materia prima, tecnológicas, por falta de superficie etc.) para una extrapolación de la curva. 22

23 Costes del apoyo a la curva de experiencia Coste FV Coste convencional COSTE DEL APOYO 23

24 Mercados FUENTE: EPIA 24

25 Datos del mercado FV. Anual Fuente: EPIA 25

26 Datos del mercado FV. Acumulado Fuente: EPIA

27 Previsones para el mercado FV. Anual Fuente: EPIA 27

28 Índice Consideraciones i generales Una generación sui géneris. En suelo, en tejados en cualquier sitio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías Curva de aprendizaje. La fotovoltaica en todo el mundo; creciendo. La Fotovoltaica oltaica en España Mercado FV. Crecimiento, boom y frenazo. Parque FV. Situación actual. Impacto en Tarifa. Ajustes regulatorios. España FV en el contexto europeo cercano. La industria FV española Futuro de la Fotovoltaica en España. Previsiones de tarifas FV Paridad de red Planificación a 2020 Análisis DAFO El Proyecto de la UE, PV Legal Conclusiones

29 FV en España RD 436/2004 RD 661/2007 RD 1578/2008 > 30% Aislado <1% Aislado MW Crecimiento insostenible En el año Año anterior Acumulado Aislado 29

30 Evolución del mercado FV en España MUY FAVORABLES CONDICIONES PERIODO TRANSITORIO Y UNA REGULACIÓN RESTRICTIVA Crecimiento de proporciones increíbles (Consejero de la CNE) PLANIFICACIÓN PER

31 31

32 El Parque FV en España El Parque FV hasta el año 2009, ha estado dominado por las instalaciones en suelo y silicio cristalino; el futuro será 2/3 tejados y 1/3 suelo y se apreciará la penetración de las tecnologías de capa delgada. 32

33 Cobertura de demanda eléctrica La FV cuando está presente permite reducir la demanda eléctrica pico entre un 3% y un 6% Simulación de la contribución de la energía FV a la cobertura del pico de demanda en verano (GWh) Comentarios GWh Demanda Eléctrica Real (5 Junio 2009) A Demanda Aparente - 3 GW FV B La FV genera cuando se la necesita. 95,4% La generación solar fotovoltaica presenta un perfil de producción concentrado en los meses de marzo a septiembre y en las horas centrales del día Perfil óptimo para cubrir la demanda punta del sistema en este periodo Resultados de la simulación Contribución FV A Sin FV ,0 Demanda aparente máxima GWh % GWh % B 3 GW FV (2009) , Horas del día Nota 1: Se considera 100% energía distribuida Nota 2: Se considera un rendimiento de generación de energía fotovoltaica de kwh/kwp Fuente: CNE; Análisis KPMG Aunque la FV genera cuando el sistema la necesita y es predecible en lo que a horas de producción se refiere y en cuanto a cantidad media diaria, requiere necesariamente complementarse con otras fuentes, para prever la producción menor en invierno que en verano, los días de poca insolación dentro de un mes determinado, y las horas con nubes dentro de un día previsto como soleado. 33

34 La FV en España La FV, más efectiva en verano 34

35 La FV en España La FV, produce electricidad cuando se la necesita. 35

36 La generación en España en Régimen Especial a finales de 2009*. Instalaciones FV: en el 2010 a 27 cent /kwh en 2011 (E): 14 cent /kwh 36

37 Diferencia de prioridades entre Sector y MITyC 37

38 Discrepancias con la propuesta de regulación 38

39 España FV 39

40 Alemania FV 40

41 Francia FV 41

42 Italia FV 42

43 Comparativa de mercados FV (MW/año) 43

44 Alemania FV 44

45 Francia FV 45

46 Italia FV 46

47 España 47

48 Comparativa de mercados FV (potencia acumulada) 48

49 Correlación Mercado-Industria. Alemania 49

50 Correlación Mercado-Industria. España 50

51 Evolución de la fabricación en España Las fábricas operaron al 25% de su capacidad y exportaron más del 75% de su producción 51

52 Evolución del empleo fotovoltaico en España Desde el boom de 2008 el sector ha perdido el 90% del empleo temporal y el 30% del empleo fijo 52

53 Industria FV fuerte Cubriendo todos los eslabones de la cadena de valor 53

54 Las empresas FV españolas compitiendo. 100% 80% Italia Francia EE.UU. Otros 18% Salida en un futuro próximo 60% % 65% Salida en % 20% 0% 0% 20% 40% 60% 80% 100% 17% Salida antes de 2009 Empresas compitiendo en Europa y el mundo

55 Salida al exterior del sector fotovoltaico español Un 50% de las empresas del sector se ha visto obligado a salir al exterior para sobrevivir 55

56 Índice Consideraciones i generales Una generación sui géneris. En suelo, en tejados en cualquier sitio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías Curva de aprendizaje. La fotovoltaica en todo el mundo; creciendo. La Fotovoltaica oltaica en España Mercado FV. Crecimiento, boom y frenazo. Parque FV. Situación actual. Impacto en Tarifa. Ajustes regulatorios. España FV en el contexto europeo cercano. La industria FV española Futuro de la Fotovoltaica en España Previsiones de tarifas FV Paridad de red Planificación a 2020 Análisis DAFO El Proyecto de la UE, PV Legal Conclusiones

57 Evolución fotovoltaica prevista en el PANER 57

58 Tarifa FV (c /kwh). RPR c /kwh 58

59 La paridad con al red. Autoconsumo. c /kwh 35 Instalaciones P< 20kW en el centro de España PARIDAD DE RED EN 2016 Tarifa FV Subida del precio variable del kwh y de los impuestos que no deba pagar el autoconsumidor Todo los kwh FV que se autoconsumieran, dejarían de impactar en la tarifa eléctrica. Estudio para 59

60 Precio de referencia de la electricidad. Paridad con la red: Tarifa FV = Precio de referencia de la electricidad El precio de referencia de la electricidad: el TEU incluyendo tanto el CE como el TEA, además del Impuesto Especial de la Electricidad (IEE), con la excepción del productor distinto de consumidor. 60

61 Paridad con la red según aplicaciones - La paridad de red, aún teniendo en cuenta que hay que pagar el componente de potencia de la tarifa a la empresa distribuidora, se alcanza en tejados en distintos momentos de este década: P< 20kW < kW>P>100kW < kW>P>2MW <2018 Suelo >

62 Análisis DAFO de la FV en España Debilidades Limitantes, complejos y caros procedimientos administrativos. Complicados y caros procedimientos para conectarse con la red. Situación económica de España y del sistema eléctrico (déficit tarifario). Amenazas Cambios regulatorios desfavorables. Oposición de tecnologias desplazadas a un mayor penetración de la FV en el mix eléctrico. Otras tecnologías solares más competitivas que la FV para alcanzar los objetivos del Fortalezas Alta irradiación ió y no muy altas temperaturas. t Una industria FV fuerte y dando productos de calidad competitivos a escala mundial. Determination del Sector por superar las presentes dificultades y problemas. Oportunidades Los objetivos de la UE para 2020 (20% de la energía primaria debe ser de origen renovable). La paridad de red y al autoconsumo. El proyecto PV Legal. 62

63 El Proyecto PV Legal Preliminary National Advisory Paper National Forum National Advisory Paper National Workshop 63 63

64 Índice Consideraciones i generales Una generación sui géneris. En suelo, en tejados en cualquier sitio. El efecto fotovoltaico. Tecnologías Curva de aprendizaje. La fotovoltaica en todo el mundo; creciendo. La Fotovoltaica oltaica en España Mercado FV. Crecimiento, boom y frenazo. Parque FV. Situación actual. Impacto en Tarifa. Ajustes regulatorios. España FV en el contexto europeo cercano. La industria FV española Futuro de la Fotovoltaica en España Previsiones de tarifas FV Paridad de red Planificación a 2020 Análisis DAFO El Proyecto de la UE, PV Legal Conclusiones

65 Conclusiones La tecnología Solar Fotovoltaica proporciona una forma muy limpia, modular y sencilla de generar electricidad, aplicable en todos los entornos y en todo el mundo. Esta tecnología solar presenta una curva de experiencia muy positiva y no se perciben impedimentos técnicos para su extrapolación. Los errores que se hayan podido producir en el pasado, no deben impedir la puesta en marcha y perseverancia de apoyos regulatorios sostenibles, que permitan a España alcanzar en esta década, la madurez económica como generación eléctrica en aplicaciones cercanas al consumo, independiente di de cómo se defina esta paridad. d Alcanzada la parida de red, se empezará a devolver a la sociedad d la cantidad invertida en su desarrollo, contabilizándola con métodos tradicionales. 65