Las etapas de la energía solar fotovoltaica en la transición energética

La evolución internacional de la energía solar fotovoltaica desde los años ochenta se puede periodizar a través de cuatro etapas mientras que la comprensión de su despliegue en México se aborda desde dos fases a partir de los años noventa. 

La transición energética global ha experimentado una evolución en cuatro etapas, donde el liderazgo ha pasado de Estados Unidos a Asia Pacífico, especialmente China, mientras que Europa ha mantenido un papel destacado.

México ha desarrollado su energía solar en dos fases, la primera de estancamiento y la segunda de un crecimiento exponencial. En la actualidad, la producción de energía eléctrica con tecnología FV en México ha aumentado significativamente gracias a la llegada de financiamiento internacional y al crecimiento de la capacidad instalada. 

La transición energética mundial: el rol de la energía solar en cuatro etapas

Primera etapa (1981-1989): Estados Unidos de América (EUA) es pionero en el uso moderno de tecnologías fotovoltaicas (FV) y lidera el desarrollo de la industria durante los años ochenta. Produce el 96.5% de la energía mundial a base de irradiación solar y en Europa, España, Italia y Alemania lo siguen de lejos con el resto. Aún con menor capacidad instalada que Japón y Alemania EUA es el mayor productor.

Segunda etapa (1990-2004): durante los años noventa la región de América del Norte (AN) liderada por EUA sigue al frente de la industria FV, pero comienza a perder terreno frente a Asia Pacífico (AP), Japón principalmente, que pasa de 1% a 49% durante el inicio del siglo XXI. Europa avanza lento impulsada por Alemania de 7% en 2000 a 24% en 2004. Mientras tanto México no tiene una participación relevante en el concierto mundial y cuenta con una capacidad instalada y generación de energía solar similar a la de Suiza.

Tercera etapa (2005-2012): es la fase liderada por Alemania, Italia y España (en ese orden) pues la Unión Europea (UE) pasó de generar el 36% de la energía FV al inicio del periodo a 71% hacia 2012. Japón se ubica en el segundo lugar detrás de Alemania y por encima de EUA. China emerge como nuevo competidor y se coloca en la cuarta posición. AN se decanta por la energía fósil y reduce su participación porcentual en la energía FV de 18.5 a 9.8%.

Cuarta etapa (2013-2021): se registra el ascenso de AP impulsada por China. En 2015 China, Japón, EUA y Alemania convergen en la capacidad de generación eléctrica con energía solar. Alemania queda rezagado y China se aleja de EUA. La India aparece como un competidor global relevante en esta etapa y se coloca en el cuarto lugar superando a Alemania. La región de AP genera el 56% de la electricidad mundial con energía solar aprovechando al máximo su capacidad instalada. Europa pierde terreno hasta el 19% y EUA impulsa las energía FV para aportar el 17% del total mundial. Finalmente, África, Oriente Medio y América Central y del Sur ponen en marcha sus primeros proyectos y en 2021 ya generan el 7% del total global (Ritchie, Roser, & Rosado, 2022).

México y la energía solar en el contexto internacional: una trayectoria propia en dos fases

Fase cero (1990-2009)

a) Antecedentes: México comienza el desarrollo de su energía FV en 1990 y durante esa década instala una capacidad de 15 mega watts (MW). La participación de la energía solar en la matriz eléctrica es prácticamente nula pues la generación de electricidad a partir de hidroeléctricas supone 25 TWh aproximadamente.

b) Estancamiento: en la primera década del presente siglo no se registraron avances importantes. Pero hacia finales de esta fase, entre 2007 y 2009, creció la capacidad instalada hasta 25 MW lo que hizo que el consumo de electricidad generada con esta tecnología aumentara por cuatro en el mismo periodo.

Fase 1 (2009-2021)

a) Crecimiento exponencial (2009-2018): la capacidad instalada se duplica anualmente y pasa de 0.29 giga watts (GW) en 2015 a 1.13 GW dos años después hasta alcanzar 2.54 GW en 2018. Sin embargo, sólo se tradujo en aportar 1.4 tera watts (TW) a la generación de energía eléctrica anual en 2018.

De los 72 TW que se producen en el país las hidroeléctricas, eólica, y biomasa aportan 32, 12 y 12 TW, respectivamente. Durante esta etapa se registró la llegada de financiamiento internacional para la investigación y el desarrollo y la producción de energías limpias. De 2012 a 2018 se recibieron en promedio poco más de 300 millones de dólares (mdd) anualmente.

Financiamiento internacional en apoyo a la I+D de energía limpia y
la producción de energía renovable.
México 2000-2019 (dólares EE.UU. constantes)

b) Aceleración reciente (2019-2021): en el primer año del actual gobierno federal la producción de electricidad con tecnología FV se multiplicó por cinco, el mayor crecimiento anual hasta ahora. En 2020 y 2021 se multiplicó por 1.6 y 1.25, respectivamente cuando en 2018 había registrado un crecimiento de 0.3%. Esto fue posible gracias a que la capacidad instalada creció 60% en dos años hasta alcanzar 7 GW en 2021. Ello significó pasar de 2.2% a 4.2% de participación en la matriz eléctrica y de 11.8 a 17.6% en el conjunto de las energías renovables.

Evolución de la tecnología fotovoltaica en México, 2009-2021

En síntesis, la energía solar está emergiendo como una fuente importante de energía limpia en el mundo y los países están tomando medidas para aprovechar su potencial.

Fuente: Ritchie, H., Roser, M., & Rosado, P. (5 de enero de 2022). "Energy". Obtenido de OurWorldInData.org: para ir a la página dar clic aquí