Xavier Vallvé. Asesor experto Máster en Ingeniería y Gestión de las Energías Renovables

Ingeniero industrial. Activo desde hace más de 20 años en proyectos y desarrollo tecnológico de las energías renovables. Miembro activo de diferentes comités internacionales de normalización. Socio-director de Trama Tecnoambiental.

La rentabilidad de las energías renovables

12 junio 2012

En nuestra vida cotidiana tenemos muy incorporado el concepto rentabilidad (aquello que produce beneficio o renta suficiente), aunque los matices podrían ser algo subjetivos. Pero si el parámetro del que hablamos es el dinero, enseguida nos pondríamos de acuerdo sobre lo que estamos hablando – la rentabilidad de una inversión-, y si ésta es o no razonable.

Cuando hablamos de energía no es nada fácil ceñir el tema a una discusión concreta y eficaz y, de hecho, son numerosos los puntos de vista que se pueden adoptar para evaluar la rentabilidad de las energías renovables, pudiendo definir la propia rentabilidad en términos de inversión económica, de energía (energía utilizada/energía obtenida) o, incluso, medioambiental.

Se hace también necesario establecer otros sujetos con los que comparar las energías renovables en estos términos. Siguiendo los patrones habituales, podemos establecer las fuentes de energía fósil como comparación y considerar, por ejemplo, la rentabilidad económica y la inversión privada como contexto para este análisis.

La comparación es injustamente favorable a las energías fósiles porque en su precio de consumo no quedan incorporados costes, mal llamados externos, que no son sufragados por la sociedad en general o que son traspasados a las generaciones futuras.

La inhabilidad de llegar a acuerdos internacionales para repercutir los costes de estas fuentes de energía al consumidor hace que una de las barreras de las energías renovables haya sido la poca rentabilidad para inversores privados. Siguiendo el ejemplo de Alemania, España y la mayoría de países europeos (1) – tuvieron el acierto de aceptar este desafío e introdujeron el concepto de prima a la producción o tarifa regulada, para la generación eléctrica con energías renovables, que hace que la rentabilidad económica sea suficientemente atractiva para un inversor privado con criterios estrictamente económicos. Es lo que en España se conoce como régimen especial. A pesar de que en estos momentos el nuevo gobierno acaba de decidir congelar dicho incentivo para nuevas instalaciones (2), el impacto resultante, para beneficio de todos, ha sido que en los últimos 10 años la producción de electricidad con energías renovables se ha multiplicado por más del doble, mientras que el aumento de producción convencional (principalmente fósil,  además de la nuclear) se ha mantenido esencialmente igual (3).

Xavier Vallvé
Tasa de crecimiento anual medio de diversas fuentes energéticas (EurObservER – (3))

Otro gran impacto ha sido que este desarrollo del mercado ha hecho bajar el coste de la generación de electricidad con energía renovable, mientras el precio del petróleo sigue subiendo y el recurso, agotándose. No se puede despachar tan rápidamente un tema así de complejo y que afecta a tantísimas tecnologías que sólo tienen en común que utilizan una fuente renovable de energía. Pero podemos ilustrarlo con un caso paradigmático: es lo que en el caso de la energía solar fotovoltaica se conoce como paridad de precio, que es el  momento en el que la electricidad autogenerada igualará en coste a la del precio de compra a la red (4). A partir de ese momento, en un análisis estrictamente monetario, ya será rentable para un consumidor invertir en su propia generación renovable.


Competitividad de la electricidad fotovoltaica por países/regiones (2008) (4)

Pero la rentabilidad puede enfocarse de otras maneras como, por ejemplo, desde la óptica energética (energía utilizada/energía obtenida), ambiental (por ejemplo emisiones de GEI por kWh) o sociolaboral (empleos locales sostenidos por MWh generado).

Para ilustrar un ejemplo de rentabilidad energética, seguiremos con la fotovoltaica. Analizaremos un aspecto a veces controvertido, con muchas leyendas urbanas que perviven en el tiempo a pesar de múltiples estudios realizados en sentido contrario. En primer lugar vale la pena constatar que la generación de energía con combustibles fósiles nunca tendrá rentabilidad energética, porque siempre consumiremos más energía primaria que la energía útil que obtendremos, mientras que con las fuentes renovables no agotamos el recurso. Todos hemos escuchado alguna vez que las placas fotovoltaicas nunca acaban de generar toda la energía que han consumido en su fabricación. ¿Es esto cierto? Vamos a verlo.

La metodología de análisis del ciclo de vida de un material, aparato, tecnología, etc., permite desentrañar algunas dudas sobre su coste energético, de agua, de recursos naturales, de emisiones de GEI, la contaminación generada a lo largo de su vida, la posibilidad de reciclaje al final de su vida útil, etc. Por tanto, los estudios realizados con esta metodología nos proporcionarán los datos necesarios para responder a nuestras inquietudes sobre el tema.

Analizando varios trabajos publicados en revistas científicas se observa que los resultados pueden variar en función de muchos parámetros metodológicos. Algunos de los más importantes son: zona geográfica (varía la radiación solar, la composición del mix eléctrico del país que desplazamos con la generación renovable…), las tecnologías analizadas (silicio amorfo, mono-policristalino, CdTe, etc.), la consideración de las plantas completas o sólo placas FV, los años de vida considerados, etc.

Los datos ofrecidos a continuación resumen algunas de las conclusiones más interesantes (5):

concepto datos
Tipo de instalación FV integrada en una cubierta
Zona geográfica Sur de Europa
Radiación solar 1.700 kWh/m2 y año
PR (índice de aprovechamiento) 75%
Vida estimada (con mantenimiento y reposición de equipos electrónicos) 30 años
Silicio 95% grado fotovoltaico
Eficiencia sistema eléctrico 31%
Sistema completo Incluye estructura, electrónica, cableado, etc.

Para las dos tecnologías fotovoltaicas más utilizadas en estos momentos los resultados serían:

policristalina /mocristalina CdTe unidades
Energía primaria 3.700 4.200 1.200 MJ/m2
Gases efecto invernadero 30 45 24 g CO2eq/kWh
Índice de retorno energético 1,7 2,7 1,1 años

Para el silicio cristalino, el rango de los datos aportados oscila según distintas fuentes.

En resumen, en zonas soleadas del planeta, la rentabilidad energética situaría la amortización entre 2 y 3 años en función de la radiación solar, teniendo en cuenta la energía primaria desplazada por la instalación FV conectada a la red a lo largo de 30 años. En cuanto a emisiones de gases de efecto invernadero, la cantidad evaluada es muy baja respecto a las fuentes tradicionales.

(1): https://www.renewableenergyfocus.com/view/15892/status-of-feedin-tariffs-in-europe-2010/
(2): https://www.energiadiario.com/publicacion/spip.php?article19722
(3): https://www.energies-renouvelables.org/observ-er/html/inventaire/pdf/13e-inventaire-Chap03-3.4.6-Espagne.pdf
(4): ‘The Economics of Solar Power’, Lorenz, P., Pinner D., Seitz, T., 2008, McKinsey Quarterly – https://www.mckinseyquarterly.com
(5): “Photovoltaics: Life-cycle Analisys”, C.M. Fthenakis y H.C. Kim.. 2010, Solar Energy  85, 2011, p 1580

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6 Comentarios

Tres factores son de suma importancia para la rentabilidad de estos proyectos, costo proyecto, valor energía y radiación.
Nosotros en la actualidad realizamos este tipo de proyectos en chile y su rentabilidad es innegable…………….vamos en el camino correcto potenciando el uso de la energía solar fotovoltaica.

Mihail

Hola! Les ruego que leen esta informacion y espero que le sea util. Como sabemos todos en el dia de hoy en España las energias renovables (solar Y eolica) pasan un mal momento por los recortes del Gobierno.La situacion no volvera a ser como antes (por lo menos en los siguentes 10 años).Tambien sabemos todos de sobra que hoy en dia tenemos todos otro gran problema-los residuos generados por la poblacion .Los metodos y tecnologia empleadas para la gestion de residuos hoy en dia son poco eficases y que de un mofo o otro dañan al medio ambiente.Tenemos dos problemas que tienen solucion si estamos aplicando las mas avanzadas tecnologias de la compania “SPHINX” y en concreto les voy a hablar de la tecnologia “AIST”. Es la tecnologia punta en materia de gestion de todo tipo de residuos(menos piedra,metal,vidrio),la unica en el mundo,absolutamente limpia(todos los procesos se estan desarollando dentro) y la que,ademas de solucionar el problema grave de la basura nos proporciona riqueza en forma de: 1. Combustible liquido de la mas alta calidad(gasolina,gasoil); 2Energia electrica; 3.Energia termica.(al elegir por el cliente).Hoy en dia ya varias minifabricas AIST funccionando en el mundo.De hecho-este verano hubo 2 demonstraciones de puesta en marcha y funccionamiento de la misma-en septiembre habra otra demonstracion en Estonia.Los interesados de verdad podran verlo con sus ojos.Alli habra gente preparada para responder a todas sus preguntas.Al dia de hoy la compania “SPHINX” esta comercializando 3 tipos de AIST- AIST-200; AIST-1000; AIST-1300-los numeros son litros de combustible por hora(productividad). Desde el punto de vista economico es una inversion de las mas rentables hoy en dia-la recuperacion de la inversion es de un año,maximo 2(dependiendo de la materia procesada).Sabemos que un aerogenerador necesita para amortiguarse mas de 5-10 años.Tambien al comparar por potencia instalada veran que un MW instalado de AIST es un 20-30 % mas barato.Ademas de los productos enumerados al final del proceso tenemos las cenizas que pueden ser utilizados como fertilizantes. Para mas informacion pongase en contacto atraves del correo –mamigr59@yahoo.es o el t. 610343128-le contestare a cualquer pregunta o duda.Atentamente Mihail M-colaborador “SPHINX”.

Aurelio Pérez

Buena resúmen sin duda. Añadir sólo unos comentarios que veo complementarios pero apropiados para evidenciar que las comparaciones están descompensadas a favor de la electricidad generada por el sistema tradicional:
1) perdidas en la red de transporte y distribución convencional: del orden del 2% en trasnporte AT (Alta tensión) y del 6-8% en baja tensión. La inmensa mayoría de esta energía, en un sistema distribuído eolico-solar-biomasa-etc se ahorraría. Hablamos del orden del 8% de 275 GWh, o sea 22Gwh, o sea, la producción anual de 3 centrales “nuevas” de ciclo combianado. Logicamente estas pérdida las pagan los usuarios, no los generadores.
2) Reseva de potencia: se paga en factura, de nuevo por los usuarios, a pesar de haber excedente de capacidad instalada.
3) coste nuclear: no se contabilia en el coste del KWh los ENORMES costes de desmantelamiento, transporte, almacenaje y descontaminación nuclear (o sea, almaceñar cientos de años) o sea, comparamos peras (nuclear) con manzanas (renovables).
4) amortización de instalaciones: los usuarios las hemos pagado ya 2 veces (alguien se cree que una instalacion con 35-40-50 años no este ya más que amortizada?). Eso sí de nuevo pagamos en factura….

Saludos,
A. Pérez

    Es cierto que disponemos de instalaciones más que amortizadas y continuamos realizando pagos en la factura desde siempre.

    Lo que no resulta lógico son las cantidades que abonamos en concepto de alquiler de equipo y de potencia contratada. Un abonado que no consume nada, una vivienda deshabitada de las muchas que hay ahora, con una potencia más o menos habitual para un hogar, sobre 4,6 kW paga aldededor de 15-20€/mes es una situación que debería cambiar.

    Muy buen análisis.

Buen artículo, aunque faltan por analizar otras fuentes renovables. Os dejo este artículos con las 8 ventajas y los 2 inconvenientes de las energías renovables:
http://blogsostenible.wordpress.com/2012/02/02/ventajas-e-inconvenientes-de-las-energias-sostenibles-renovables-y-ecologicas/

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