El papel de la tecnología FV en el siglo XXI

Transcripción

1 3er. Coloquio Internacional de Sistemas Fotovoltaicos Interconectados con la Red 11 y 12 de noviembre, Querétaro, Qro. El papel de la tecnología FV en el siglo XXI Jorge M. Huacuz Villamar Gerencia de Energías No Convencionales Instituto de Investigaciones Eléctricas

2 Rutas de Aplicación de la Energía Solar Generador Fotovoltaico Conectados a Red Centralizado Dispersos Fuera de Red Electrificación Rural Usos Profesionales

3 El Mercado Fotovoltaico Mundial MW 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 Capacidad FV instalada acumulada mundial para sistemas FV autónomos e interconectados con la red IEA pvps.org Sistemas FV autónomos Sistemas FV interconectados con la red Capacidad FV instalada acumulada en el mundo IEA PVPS Reporting Countries pvps.org 25,000 20,000 MW 15,000 10,000 5,

4 Principales Mercados Fotovoltaicos Año MW Año ,000 MW 18% 23% 15% 44% Alemania Japón Estados Unidos Resto del mundo 13% 14% 38% 35% Alemania Japón Estados Unidos Resto del mundo 2.1% 0.9% 5.8% 2.2% 17.3% 8.1% 12.9% Año ,381 MW Alemania 2.5% 48.3% Japón Estados Unidos España Italia Corea del sur Francia Australia Resto del mundo

5 Pronóstico de crecimiento del mercado mundial Fuente:EPIA-Greenpeace

6 Pronóstico de crecimiento de la generación FV por sector 5,000 4,000 TWh 3,000 2,000 1,000 Sistema autónomos SFVI Industrial SFVI Comercial SFVI Residencial Fuente:EPIA-Greenpeace

7 Otras proyecciones a futuro 30'000 24'000 18'000 12'000 6' % 80% 60% 40% 20% 0% Newly installed p.a. [MW] Annual growth rate Newly installed p.a. (left scale) Annual growth rate (right scale) Fuente: Pius Hüser. Primer Coloquio Fotovoltaico. Zacatecas

8 En dónde se fabrican y quién las hace? Deutsche Cell / SolarWorld (Alemania/Estados Unidos), 4% Sanyo Electric (Japón), 4% Kyocera (Japón), 5% Ersol Solar Mitsubishi Elec Energy (Japón), 3% (Alemania), 3% Isofoton (España), 2% Schott Solar (Alemania / Est. Unidos), 2% Otros, 50% Sharp (Japón), 8% First Solar (USA, Germany), 9% Q Cells (Alemania), 10% Distribución de la producción mundial de celdas FV por compañía, con base en datos 2008 IEA PVPS pvps.org

9 Distribución futura de los mercados FV 241 GW 1,272 GW Fuente:EPIA-Greenpeace

10 Expansión del mercado FV y niveles de competitividad Fuente: Technology Roadmap, Solar photovoltaic energy, International Energy Agency, 2010.

11 Expansión del mercado FV y niveles de competitividad Fuente: Technology Roadmap, Solar photovoltaic energy, International Energy Agency, 2010.

12 Hacia dónde va la tecnología FV Obleas Mono Cristal Poli Cristal Silicio Si amorfo Compuestos Químicos Nuevos Materiales P delgadas II VI III V Tintas Fotosensible Materiales Orgánicos Híbridos Tandem a-si/ msi P delgada tandem CIS/SIGS CdTe GaInP 2 /GaAS InGaP/InGaAs/Ge Electrólito líquido Electrólito gelificado Electrólito sólido Polímero-Polímero Polímero-Fulerano Polímero-Inorgánico Madurez Tecnológica

13 Penetración de las tecnologías en el mercado Participación actual del mercado Capacidad de producción estimada para 2010

14 Penetración histórica y proyectada de la producción FV en MW Tipo de Tecnología Celdas Rígidas Silicio Película delgada en vidrio Celdas Flexibles Película delgada inorgánica en rollo plástico Celdas Orgánicas TOTAL

15 Las eficiencias van en aumento Tecnología Celdas de Silicio Rígidas Películas delgadas en Vidrio Eficiencias de las Celdas (%) Efficiency (%) The Best One -of -a -Kind Laboratory Cell Efficiencies for Thin Films CuInSe 2 CdTe Amorphous silicon (stabilized) Kodak (Standard Conditions) Univ. of So. Florida BP Solar Boeing ARCO Univ. of So. FL Photon Energy NREL EuroCIS Boeing Boeing AMETEK United Solar Monosolar Boeing Kodak Matsushita Boeing ECD Univ. of Maine NREL NREL Silicio Amorfo CIGS Películas delgadas en sustratos flexibles RCA Silicio Amorfo CIGS Celdas Orgánicas en Tandem Celdas orgánicas de heterunión DSSC

16 El uso de materiales disminuye.

17 La rentabilidad energética ha mejorado.

18 La competitividad económica sigue mejorando. Tendencias y proyecciones Fuente: EPIA-Greenpezce

19 La competitividad económica sigue mejorando. Costos reales US centavos por kwh Índice de precios Solarbuzz de la electricidad solar FV Residencial Comercial Industrial

20 La dimensión económica de la generación FV Fuente:EPIA-Greenpeace

21 La dimensión económica de la generación FV Fuente:EPIA-Greenpeace

22 Potencial de creación de empleos Fuente:EPIA-Greenpeace

23 Es necesario establecer la cadena de valor Distribuidores Nacionales Distribuidores Locales Celdas FV Ensamble módulos FV Inversores (producto doméstico) Balance de sistema Sistema FV domiciliario Ventas de Subsidiaria Ventas Directas de Fábrica Franquicias Comercializadora de materiales eléctricos Constructor de vivienda Manufacturas varias Distribuidor local, detallista o constructor - Constructor - Desarrollador de vivienda - Fabricante de materiales de construcción - Constructor de techos - Constructor de edificios - Contratista eléctrico - Detallista de equipo eléctrico Remodelador de vivienda Desarrollador de vivienda Constructor afiliado Desarrollador de vivienda (Contratista Constructor (Contratista Eléctrico) Usuario Final (Vivienda nueva/habitada) Adaptado de: PV Market in Japan 2004/2005, Nov. 2005, RTS Corporation

24 Año República Mexicana La Nueva Vivienda Como Área de Oportunidad Baja California Baja California Sur VIVIENDA NUEVA Chihua hua Nuevo León Sinaloa Sonora Tamaulipas Yucatán ,863 31,740 5,193 27,371 29,394 16,047 17,917 25,354 11, ,127 32,342 5,289 27,687 29,479 16,105 18,044 25,537 11, ,163 32,900 5,370 28,016 29,528 16,124 18,193 25,696 11, ,385 33,460 5,458 28,289 29,578 16,118 18,305 25,851 11, ,800 33,985 5,527 28,541 29,626 16,111 18,436 26,035 11, ,757 34,568 5,604 28,843 29,712 16,122 18,578 26,225 12, ,804 35,089 5,686 29,097 29,793 16,115 18,722 26,402 12, ,527 35,518 5,734 29,284 29,839 16,072 18,835 26,477 12, ,008 35,890 5,794 29,411 29,850 15,985 18,918 26,557 12, ,668 36,223 5,821 29,440 29,831 15,875 18,972 26,611 12,130 TOTAL 6,636, ,715 55, , , , , , ,658 Potencial total estimado: 2,500 MW

25 Evolución de los sistemas FV en México

26 Instalaciones fuera de red Situación actual Cerca de 20 MW fotovoltaicos: Más s de 2,500 localidades con servicio eléctrico básico Cerca de 100,000 sistemas domiciliarios instalados Alrededor de 3,500 clínicas rurales, escuelas y edificios comunales Más de 13,000 teléfonos fotovoltaicos 12 mini-redes con sistemas híbridos h sol-viento Cientos de bombas de agua Telecomunicaciones Eco-turismo

27 Sistemas interconectados con la red Capacidad acumulada estimada puesta en operación de sistemas FV conectados a red en México kw p Instalaciones de prueba

28 Año IIE Sistemas interconectados con la red Localidad Cuernavaca Objetivo Investigación del sistema Potencia Pico (kw) 1.7 Situación Actual Desmantelado IIE-CFE Mexicali Prueba de concepto autogeneración 1.5 Desmantelado IIE-CFE Mexicali 4 sistemas: evaluar beneficios a red y a usuarios; probar tecnologías kw cada uno Desmantelado IIE-CFE Hermosillo Prueba de concepto autogeneración 1.5 Desmantelado a la fecha IIE-IP Nuevo León Prueba de concepto autogeneración institucional 1 En operación 2005-a la fecha IIE-LFC-IP Ciudad de México Prueba piloto autogeneración comercial 30 En operación 2006-a la fecha IIE-CFE-IP La Paz, BCS Prueba piloto usuario DAC 6.5 En operación 2006-a la fecha Gob.BC-CFE-IIE Mexicali Primer vecindario FV en México 220 casas, 1kW c/u En operación 2008 Usuario domiciliario Tijuana Primer contrato comercial con medición neta 1 En operación

29 SFVI recientemente instalados en México 2008 Wal-Mart, Aguascalientes, 174 kw p. 1,056 paneles solares ocupan el techo de Bodega Aurrerá, Aguascalientes. Se evita la emisión de 140 toneladas anuales de CO 2 al ambiente. Se genera 20% de la energía que la tienda requiere en un año. Wal-Mart, Aguascalientes, 174 kw p

30 SFVI recientemente instalados en México UPEMOR kw p UAM-Iztapalapa kw p

31 SFVI recientemente instalados en México Parque Benito Juárez, Puebla kw p

32 SFVI recientemente instalados en México 2009 SAM s Club, La Paz, BCS, 200 kw p. Chrysler, Valle de Derramadero, Coahuila, kw p. La energía generada abastece las diferentes líneas de producción que componen la planta automotriz. La instalación está compuesta por 1875 módulos formando el logotipo de Chrysler. Se cuenta con un conjunto de baterías para abastecer por la noche a 150 luminarias LED de última generación, que iluminarán las zonas exteriores de la fábrica Parque Solar Fotovoltaico "Bicentenario", 1 MW p, Aguascalientes.

33 Algunos ejemplos de otros países

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48 Foto Vista Parcial Planta FV Moura, Portugal 63 MW

49 Qué falta por hacer? Crear la infraestructura operativa para el soporte de las actividades de implantación comercial de los sistemas FV Definir estrategias y crear mecanismos para el financiamiento y apoyo de los sistemas FV interconectados Mejorar y fortalecer las cadenas de valor para que los beneficios de la implantación masiva se queden en México

50 Instituto de Investigaciones Eléctricas Gracias...