En 2023 se sumaron 473 GW de energías renovables en todo el mundo, de los cuales el 81% (382 GW) tuvieron costes más bajos que sus alternativas basadas en combustibles fósiles. En concreto, los costes globales de la energía solar fotovoltaica en 2023 fueron un 56% más bajos que las opciones basadas en combustibles fósiles y nucleares, según el informe ‘Renewable Power Generation Costs in 2023’ de la Agencia Internacional de Energías Renovables (Irena).
El informe ‘Renewable Power Generation Costs in 2023’ de Irena muestra que, tras décadas de reducción de costes y mejoras tecnológicas, especialmente en la energía solar y eólica, los beneficios socioeconómicos y ambientales de la implementación de energías renovables son ahora excepcionalmente atractivos, ofreciendo a los países un gran argumento comercial y de inversión para apostar por las energías renovables, en línea con el objetivo de triplicación de las energías renovables de cara a 2030 alcanzado en la COP28.
En 2023, el coste nivelado de electricidad (LCOE, por sus siglas en inglés) de los nuevos proyectos de energía fotovoltaica, eólica onshore, eólica offshore e hidroeléctrica a escala de servicios públicos disminuyó. En concreto, entre 2022 y 2023, los proyectos de energía fotovoltaica a escala de servicios públicos mostraron la disminución más significativa, del 12%.
El informe de Irena muestra que la generación de energía a partir de tecnologías renovables es cada vez más competitiva, a pesar de que los precios de los combustibles fósiles están volviendo a acercarse a los rangos de costes históricos. La disminución más significativa se observa en la generación fotovoltaica, ya que el LCOE de la energía solar fotovoltaica fue un 56% menor que el promedio ponderado de las alternativas alimentadas con combustibles fósiles en 2023, pese a haber sido un 414% más caro en 2010.
La generación renovable se ha convertido en la fuente de generación de menor coste, lo que implica que el progreso en materia energética de 2023 supone un paso significativo hacia la transición a un sistema basado en las tecnologías renovables y la eficiencia energética, dejando atrás los combustibles fósiles.
Reducción de costes y avance de la energía solar
El LCOE global de las plantas solares fotovoltaicas a gran escala disminuyó un 90% entre 2010 y 2023. Por su parte, el factor de capacidad promedio ponderado global para la nueva energía solar fotovoltaica a gran escala aumentó del 13,8% en 2010 al 16,2% en 2023 como resultado del efecto combinado de la evolución de las relaciones de carga de los inversores, un cambio en la irradiancia promedio del mercado y el uso ampliado de seguidores, impulsado en gran medida por una mayor adopción de tecnologías fotovoltaicas bifaciales, que permiten el uso de la energía fotovoltaica en más latitudes.
A finales de 2023 se habían instalado más de 1.411 GW de sistemas solares fotovoltaicos en todo el mundo, lo que representó un aumento de 35 veces en la implementación de la tecnología fotovoltaica en comparación con 2010. Durante 2023 se pusieron en servicio aproximadamente 346 GW, lo que representó un 73% más que en 2022 y el mayor aumento interanual en la capacidad puesta en servicio anualmente desde 2011. Desde 2016, la energía solar fotovoltaica ha sido la tecnología con la mayor incorporación anual de nueva capacidad entre todas las tecnologías renovables.
Asia ha sido líder en la instalación de nueva energía solar fotovoltaica desde 2013. En 2023, China impulsó el crecimiento en la región, representando alrededor del 91% de todas las nuevas instalaciones asiáticas (y alrededor del 63% de todas las instalaciones mundiales). Los mercados históricos fuera de Asia también avanzaron significativamente en energía solar. Estados Unidos añadió 24,8 GW de capacidad solar en 2023, Brasil añadió 11,9 GW, mientras que Alemania y España añadieron 14,3 GW y 5,4 GW, respectivamente.
Competitividad de la tecnología fotovoltaica
La tendencia a la baja de los costes de los módulos fotovoltaicos siempre ha sido un importante impulsor de la mejora de la competitividad de esta tecnología renovable. Entre diciembre de 2009 y diciembre de 2023, los precios de los módulos fotovoltaicos de silicio cristalino disminuyeron entre un 92%, y un 98% para los módulos fotovoltaicos vendidos en Europa, aunque con diferencias según el tipo. La reducción de costes promedio ponderada fue del 93% durante ese período. Sin embargo, el informe destaca que existe una amplia gama de costes según la tecnología del módulo.
La caída de precios que comenzó durante 2022 continuó durante 2023 con caídas más significativas en todas las categorías. El precio promedio anual de los módulos cristalinos disminuyó entre el 9% y el 26% durante 2023. Los módulos de bajo coste tuvieron la mayor disminución, del 26%, seguidos de los módulos convencionales (25%) y los módulos de alta eficiencia (22%). Los datos preliminares del primer trimestre de 2024 muestran caídas continuas, que oscilan entre el 12% y el 44%, en todas las categorías.
Asimismo, el informe de Irena recoge una serie de factores que prevén que sigan aumentando la competitividad de la tecnología solar fotovoltaica a largo plazo. Entre ellos se incluyen: la mejora continua de la eficiencia de los equipos de la capacidad de producción instalada, la optimización de la fabricación mediante la implementación de procesos eficientes, el uso más eficiente de los materiales y la innovación en el diseño.
A nivel de diseño de módulos, independientemente de la celda, los recientes avances tecnológicos han contribuido a aumentar la potencia de salida de los módulos. Las celdas de medio corte, las barras colectoras múltiples y las vías de empaquetamiento de celdas de alta densidad son algunos ejemplos recogidos en el informe. Se espera que estas tecnologías se utilicen cada vez más en el futuro, según Irena.
Por otro lado, la sostenibilidad de los materiales utilizados en los módulos solares fotovoltaicos, la reducción de los recursos y el aumento de las tasas de reciclaje están adquiriendo importancia a medida que el mercado continúa creciendo a nivel mundial. Los avances tecnológicos relacionados con estos temas se están convirtiendo en el foco de atención de muchos esfuerzos del sector, según destaca el documento.
Rentabilidad de las plantas de energía solar de concentración
Entre 2010 y 2023, el LCOE promedio ponderado global de las plantas de energía solar de concentración (CSP) cayó un 70%. Sin embargo, entre 2021 y 2023, cada año solo se puso en servicio una planta, por lo que estos años no son representativos, según indica el informe. Entre 2010 y 2023, la disminución del LCOE promedio ponderado global se debió principalmente a reducciones en los costes totales de instalación (bajaron un 37%), mayores factores de capacidad (subieron un 82%) y menores costes de operación y mantenimiento (bajaron un 48%).
El factor de capacidad promedio ponderado global de las nuevas plantas termosolares puestas en servicio aumentó del 30% en 2010 al 55% en 2023. A medida que la tecnología mejoró, los costes de almacenamiento disminuyeron y el número promedio de horas de almacenamiento para las plantas termosolares puestas en marcha aumentó, según el informe.
Actualmente, las plantas termosolares incluyen casi exclusivamente sistemas de almacenamiento térmico de bajo coste y larga duración, lo que dota a la energía solar de concentración de una mayor flexibilidad en la capacidad de orientar la producción a periodos de alto coste en el mercado de la electricidad.
Los datos de Irena muestran que los costes totales de instalación de las plantas termosolares han disminuido en la última década, a pesar de que el tamaño de los sistemas de almacenamiento de estos proyectos ha aumentado. Durante 2018 y 2019, los costes de instalación de las plantas con almacenamiento fueron iguales o inferiores a los costes de capital de las plantas sin almacenamiento puestas en servicio en el período 2010-2014.
Entre 2010 y 2023, los costes totales de instalación, los costes de operación y mantenimiento, y los costes de financiación se redujeron a medida que aumentaban los factores de capacidad, por lo que el LCOE de la energía termosolar se redujo significativamente. De hecho, durante ese periodo, el LCOE medio ponderado global de las nuevas plantas termosolares puestas en servicio se redujo un 70%.
El informe de Irena afirma que la ausencia de un fuerte apoyo político a las plantas de energía solar de concentración provoca que el mercado termosolar siga siendo reducido y que la cartera de nuevos proyectos sea poco ambiciosa. Dado el notable éxito en la reducción de costes desde 2010 a pesar de que solo se implementarán 7 GW a nivel mundial para finales de 2023, Irena insta a una mayor acción política para promover la energía solar de concentración en todo el mundo.
En definitiva, Irena ha elaborado el informe ‘Renewable Power Generation Costs in 2023’ con el objetivo de analizar las ventajas competitivas en términos de costes que ofrecen las energías renovables, especialmente la energía solar fotovoltaica, frente a otras fuentes de energía no renovables, incentivando así a los responsables políticos a reforzar la inversión en renovables para reducir la dependencia de los combustibles fósiles, mejorar la seguridad energética e impulsar el desarrollo económico.