Gracias a la innovación y a una planificación clara, la energía solar fotovoltaica puede beneficiar a diversas redes energéticas y a nuevos mercados.
Según la AIE, la producción adicional anual de energía fotovoltaica debe, como mínimo, cuadruplicarse para 2030 si queremos alcanzar el objetivo de cero emisiones netas en 2050.
Las gigafábricas de fabricación solar pueden aliviar la presión sobre los sistemas energéticos de todo el mundo.
El espectacular crecimiento mundial de la energía solar, que es una de las fuerzas impulsoras de la transición energética, exige un aumento similar en la producción de paneles solares. Esta es la situación actual del sector y lo que necesitamos para hacerlo posible.
Lo que existe actualmente: centros de fabricación concentrados
Actualmente, más del 80 % de la producción de paneles solares —en todas sus fases— se concentra en China, y esa cifra podría alcanzar pronto el 95 % en algunos componentes fundamentales. Este fenómeno es tan marcado que la Agencia Internacional de la Energía (AIE) ha elaborado por primera vez un Informe especial sobre las cadenas de suministro mundiales de energía solar fotovoltaica.
El mercado laboral competitivo de China, la disponibilidad de materias primas y su capacidad para lograr economías de escala la han convertido en el claro líder solar mundial. La producción masiva de paneles en China ha hecho posible el fuerte crecimiento mundial de la energía solar. Esto ha reducido los costes y la ha hecho más asequible que los combustibles fósiles.
La industria china de paneles solares, a pesar de su tamaño, no puede satisfacer la demanda mundial a largo plazo: según la AIE, la producción adicional anual de energía fotovoltaica debe, como mínimo, cuadruplicarse para 2030 si queremos alcanzar el objetivo de cero emisiones netas en 2050.
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El Centro de Energía y Materiales conecta a líderes para comprender las complejas transiciones que transforman los sistemas energéticos, de materiales e industriales. Ofrece una plataforma para explorar cómo se cruzan la seguridad energética, la asequibilidad y la sostenibilidad.
Mediante la colaboración a lo largo de las cadenas de valor y entre regiones, el Centro permite trazar vías compartidas que ayudan a los socios a alinearse en torno a soluciones prácticas para una transición segura, baja en carbono y equitativa.
Lo que está surgiendo: nuevas gigafábricas
Fuera de China, otros países y empresas trabajan intensamente para impulsar la cadena de suministro solar mundial, de modo que podamos alcanzar nuestros objetivos de cero emisiones netas. En Sicilia, en el sur de Italia, una fábrica de paneles solares (la Gigafábrica 3SUN) se ha posicionado como líder en el ámbito de la energía renovable gracias a una combinación de innovación continua y producción desde 2010.
Comenzó a producir en 2011 utilizando tecnología de silicio de capa fina, que en aquel momento era la corriente principal. Tenía un nivel de eficiencia de alrededor del 10 % y una vida útil de 25 años. Desde entonces, se ha producido un proceso de innovación continua. En primer lugar, con los paneles bifaciales, que podían aprovechar tanto la luz solar directa como la reflejada en el suelo y en la parte posterior del panel. Después, se introdujo la tecnología de heterounión (HJT) : los paneles HJT tienen un nivel de eficiencia del 21 % al 24 % y una vida útil de hasta 35 años. El proyecto TANGO (iTaliAN pv Giga factOry), con el respaldo de la Unión Europea, permitirá ahora a la instalación aumentar el nivel actual de producción a 3 GW al año, convirtiéndose así en la mayor fábrica solar de Europa.
Actualmente, la investigación se centra en las celdas en tándem, que consisten en dos celdas superpuestas: una es «tradicional», mientras que la otra está hecha de perovskita. Esto permite aprovechar la radiación solar no solo en la longitud de onda roja, sino también en la azul.
Con los resultados obtenidos, la fábrica de Catania logró dar un salto decisivo en 2022. Gracias a una inversión de unos 600 millones de euros, de los cuales 118 millones proceden del Fondo Europeo de Innovación para proyectos a gran escala, 3Sun se convertirá en una gigafábrica.
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Lecciones aprendidas
La innovación tecnológica ha desempeñado un papel clave en el aumento de la eficiencia de los paneles solares hasta niveles que antes se consideraban imposibles. La transición energética no solo tiene un beneficio medioambiental, sino también uno competitivo para los fabricantes. En otras palabras, la innovación y la excelencia tecnológica pueden marcar la diferencia.
Si esa es la primera lección que puede extraerse, la segunda se refiere a la importancia de la cooperación internacional. Esta gigafábrica comenzó con tecnología japonesa. Después desarrolló paneles HJT con el CEA-INES de Francia y actualmente trabaja en la celda en tándem con institutos de investigación italianos. Entre ellos se encuentran ENEA (la agencia nacional de nuevas tecnologías, energía y desarrollo sostenible), el centro CHOSE de la Universidad de Roma Tor Vergata, el Istituto di Struttura della Materia (el Instituto de Estructura de la Materia) del CNR (el Consejo Nacional de Investigación) y BeDimensional, una spin-off de Graphene Labs del Istituto Italiano di Tecnologia (el Instituto Italiano de Tecnología) en Génova.
Estos son solo algunos ejemplos de un futuro prometedor: la globalización económica y la apertura de los mercados permiten a las empresas buscar las soluciones más innovadoras, independientemente de su procedencia. Además, esto demuestra que, en el mundo actual, nadie es autosuficiente: las entidades públicas y privadas deben poner a disposición su propia riqueza de competencias, experiencia y recursos.
Por último, el elemento clave que permitió a 3Sun dar un gran salto adelante fue la concesión de fondos de la Unión Europea. La financiación es esencial para la innovación tecnológica en favor de la transición energética.
¿Qué se necesita a continuación?
La tecnología solar debe ahora escalarse. Necesitamos muchas más gigafábricas. Esto puede lograrse mediante asociaciones internacionales y fondos nacionales y supranacionales.
Debemos atender las recomendaciones de la AIE para incentivar la inversión con exenciones fiscales, asignar fondos a la investigación tecnológica y adoptar normativas estrictas a favor de la economía circular. Necesitamos reciclar materiales y producir dispositivos y componentes concebidos desde la fase de diseño con vistas a su reutilización. Esto reducirá la necesidad de materias primas.
Si se ignoraran estas sugerencias, entidades como 3Sun podrían correr el riesgo de convertirse en casos aislados: podrían ser tecnológicamente avanzadas, pero tendrían un impacto global limitado. De este modo, la transición energética se vería perjudicada, no solo por los riesgos antes mencionados, sino también porque el ritmo de la innovación tecnológica se ralentizaría.
Si se construyeran numerosas gigafábricas, la energía solar en todo el mundo podría seguir creciendo, contribuyendo así de forma vital a la protección del medio ambiente. La experiencia de 3Sun demuestra que esto es posible.
