Autor: Rafael Espinoza Paredes (Centro de Energías Renovables, Universidad Nacional de Ingeniería)
Publicado el año 2000.
MERCADO DE USUARIOS
(MAYORMENTE RURAL)
La conversión fotovoltaica permite transformar la luz solar (energía radiante) en corriente eléctrica continua (energía eléctrica) a una razón media-diaria aproximada a 0,5 kwh por cada metro cuadrado de superficie captadora. La tecnología actual produce materiales con propiedades físicas especiales para estos fines y con estos elementos y conjuntos llamados celdas y módulos fotovoltaicos (FV) cuyo uso apropiado nos permite, finalmente, disponer de corriente eléctrica contínua y usarla de ese modo o convertirla en alterna si los requerimientos son de esa naturaleza. Esta es la energía fotovoltaica sobre la que expondré algunos aspectos enfocados económicamente.
LA ECONOMÍA DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA
Por economía de la energía y particularmente de la energía eléctrica fotovoltaica entenderemos que se trata de un sistema dinámico que consta de elementos concretos (tecnologías fotovoltaicas y conexas) y propiedades asociadas a ellos que generan costos por si mismos y por los efectos que causan en un sistema socioeconómico en proceso de desarrollo o crecimiento cuando se insertan en él con el fin de cooperar con ese proceso.
Definiré una unidad tecnológica básica fotovoltaica (SFD) compuesta genéricamente por un módulo fotovoltaico, un regulador electrónico, una batería, una caja de conexiones y tres flourescentes compactos, con una capacidad energética diaria de 200 a 250 Wh. En adición a esta unidad básica debe agregarse tecnología que también agrega valor y cambia la economía del conjunto.
Hablo de tecnologías que constan de bienes y servicios asociados al transporte, instalación y puesta en marcha del conjunto tecnológico FV generador de electricidad, así como a la organización e instrucción de futuros usuarios. Creo que lo más adecuado es determinar la tecnología global que permita satisfacer con plenitud los requerimientos personales y los del ecosistema receptivo sin producir desequilibrios ahora y en el futuro, y para esta tecnología la economía que corresponda.
Los costos de un SFD o de un proyecto FV crecen cuando se incorporan otras tecnologías además de la básica. Este efecto podría crear una imagen adversa equivocada si no proyectamos nuestro análisis al entorno socioeconómico y geográfico de interés tanto como al estado futuro del sistema integrado por el espacio natural, la tecnología instalada y el usuario final en su dimensión humana.
Se puede demostrar que el costo de no incorporar «las otras» tecnologías podría resultar varias veces mayor que el costo de considerarlas racionalmente bajo el marco conceptual que describo, por ejemplo, la economía de un SFD podríamos interpretarla para dos estados representativos del mismo: al inicio y al final de su vida útil. Esto lo hago a través de la figura 1 obtenida sobre la base de un cálculo económico simple y precios del mercado de Lima de agosto de 1998/1/.
En esta figura, el rubro «resto» consta de los costos del soporte, de los cables y controles, de elmentos auxiliares, de la instalación y de una inspección anual. Es apreciable y significativa la variación producida en los costos del módulo FV y del conjunto batería, regulador y lámparas cuyo incremento lo explican las reposiciones (2 a 3) necesarias por efecto de la salida de servicio correspondiente. Este resultado aconseja, entre otros, prestarle atención preferente a este último conjunto que puede absorber más de la mitad de toda nuestra inversión.
FIG. 1 ESTRUCTURA DE COSTOS COMPARADOS EN EL INICIO Y EL FINAL DE LA VIDA ÚTIL DE UN SFD CONSIDERANDO ALGUNAS DE LAS OTRAS TECNOLOGÍAS; BA = BATERÍA; RE = REGULADOR; L = LÁMPARAS.
Otro ejemplo interesante que refleja la economía FV lo muestro enlafigura siguiente que representa la realidad de un proyecto de electrficación FV domiciliaria de la Isla Taquile del lago Titicaca. Corresponde al momento para el que contamos 100 SFD instalados por el proveedor, incluyendo el servicio técnico post-venta.
FIG. 2 ESTRUCTURA DE COSTOS DE UN PROYECTO FV QUE DEMUESTRA QUE LOS COSTOS ADICIONALES VINCULADOS CON TECNOLOGÍAS DE SOPORTE DE ANTES Y DESPUÉS NO SON RELATIVAMENTE GRANDES. /2/
Otras consideraciones económicas
Las energías renovables son tecnologías que reunen las calidades requeridas por el mundo de hoy y mañana. Esto incluye:
- Ventajas medioambientales
- Creación de trabajo
- Utilización de recursos locales
- Exportación potencial
- Reducción de la dependencia energética
- Seguridad geoestratégica
Las renovables son entonces la opción clave en el conjunto global energético». /3/ Si bien esta apreciación se refiere a las energías renovables en su conjunto, la energía eléctrica fotovoltaica de origen solar que es una de ellas, responde íntegramente a estas características. La tarea genérica sería entonces crear las condiciones más adecuadas para acelerar su penetración garantizando sostenibilidad técnica, económica y, cuando haga flata, financiera.
Trabajar en el lado de la oferta, fundamentalmente en aspectos vinculados con el equipamiento, su calidad y su compatibilidad con los ambientes de destino. En el lado de la demanda fomentando condiciones para el surgimiento de personas y grupos sociales interesados en esta opción tecnológica. El tercer frente debe ser la gestión de la actividad FV, orgánica y creciente, en la que el gobierno tenga participación sustantiva creando condiciones para su desarrollo. Por ejemplo le toca precisar aspectos legales, finacieros, tributarios, etc.
En las representaciones gráficas de la fig. 3 los factores involucrados y sus tendencias nos permiten sugerir (o nos sugieren) alternativas conducentes a supuestos estados de costos, o «economías», más favorables e identificar aquellos de mayor influencia.
El primer gráfico representa al costo inicial (CI) de un equipamiento (uno o más SF) y la tendencia de variación de los costos de operación y mantenimiento (O y M). Es sabido que los CI son los más elevados y por lo tanto debemos buscar la forma de disminuirlos y esta opción sólo puede ser posible con un manejo en el lado de la oferta o en el lado de la gestión (Si bien el crecimiento de la demanda puede inducir una disminución de costos de oferta, el mercado nacional FV es aún muy joven para esperar de él un comportamiento de esta naturaleza. En escala mundial sí es posible este comportamiento). Desde el lado de la oferta incrementando la producción de módulos FV. Esta crecerá casi 30% durante 1999 fundamentalmente por el ingreso al mercado FV de dos fábricas alemanas con 40 MW de capacidad de producción anual. /4/ Desde la gestión los CI pueden ser disminuidos a través de incentivos que disponga el gobierno.
En una perspectiva de esta naturaleza podemos esperar un «equilibrio económico de mercado», representado por el punto E en el segundo gráfico de la figura 3, que haga viable la economía de un proyecto FV.
El tercer gráfico consta de dos tipos de curvas económicas a cuya intersección le asigno la calidad de «límite crítico» que representa a la economía de frontera requerida para elegir entre las tecnologías de electrificación por redes o electrificación FV. Este límite interpretado, por ejemplo, como costo de inversión individual (Este límite crítico entendido como aquella barrera invisible que separa gente servida y gente no servida tiene también connotaciones geográficas y poblacionales) en la eletrificación por redes (supuesto igual a US$ 1000) puede variar por efecto de acciones como las citadas arriba y contribuir con la viabilidad de los proyectos FV.
FIG. 3 COMPORTAMIENTO DE ALGUNOS FACTORES INVOLUCRADOS CON LAS TECNOLOGÍAS FV QUE DEFINEN SU ECONOMÍA.
No olvidemos que los sistemas FV son intensivos en su uso, es decir, su «factor de carga» puede ser unitario y que economía de un sistema FV (o eficiencia económica) puede ser medida sobre la base de la fracción de uso energético del mismo en toda su vida, es decir, la fracción de energía usada respecto a la máxima probable que el módulo FV es capaz de transformar.
Y si a este resultado le agregamos o restamos, según corresponda, los costos evitados de los efectos negativos de la combustión de energéticos fósiles, creo que la ventaja a favor de la alternativa FV crecería, es una verdadera ventaja comparativa. No obstante, queda la interrogante de cómo calcular la verdadera rentabilidad de
un SFD rural incorporandoestos factores influyentes.El mercado FV y su tamaño físico y económico y su capacidad financiera y su accesibilidad y su potencialidad y su consistencia y su sostenibilidad, es un complejo conjunto de problemáticas de importancia prioritaria. Finalmente es el punto de confluencia de la oferta, la demanda y la gestión. Es apoyo imprescindible para la sostenibilidad técnica tanto como para la provisión de bienes y servicios de la mejor o peor (no deseada) calidad.
No obstante la importante actividad FV en el Perú, aún no lo es tanto como para referirnos con toda propiedad al mercado FV peruano. Está en formación y por lo tanto requiere de vigilancia y orientaciones externas. Sin considerar las eventuales «compras FV masivas» del gobierno, los FV empleados en telecomunicaciones y los empleados por las FFAA para su uso, el tamaño actual del mercado FV peruano es estimado gruesamente en 1,0 a 2,0 MMU$ al año (equivalente a una potencia instalada entre 50 Kwp y 100 Kwp). /5/
Si hasta el año 2010 nos proponemos instalar en el Perú 1MM de SFD a ritmo constante a partir de 1999 desde la base de 2MW instalados, este año deberíamos instalar 14000 SFD; 18855 el año 2000; 25515 el 2001 y así sucesivamente creciendo cada año 355 hasta alcanzar la meta de 1MM el año 2010. El costo de este programa sería entre US$ 500MM y US$ 1000 MM.
Por ahora podemos asegurar que en los próximos tres años no se instalarán en el Perú 58370 SFD. Ni siquiera existe información segura sobre la instalación de los 12000 SFD del proyecto GEF-PERÚ previsto para 5 años. Es urgente una definición del gobierno en este sentido.
Los programas de electrificación deben estructurarse siguiendo lineamientos que garanticen calidad y sostenibilidad futura. Los mercados (o el mercado) FV en el Perú tienen que ser creados a través de los proyectos o programas de electrificación masiva que impulse el gobierno o el sector privado incentivado por aquel, como lo ilustra la siguiente figura.
Futuro mercado autónomo de sostenibilidad
- Aparecerá aprovechando los programas de electrificación masivos, cualquiera sea su origen.
- Usará recursos e infraestructura locales.
FIG. 4 ESQUEMA ILUSTRATIVO DE LA GENERACIÓN DE MERCADOS POR EFECTO DE LA IMPLANTACIÓN DE PROGRAMAS DE ELECTRIFICACIÓN RURAL FOTOVOLTAICA
BIBLIOGRAFÍA
[1] Espinoza, R.; La Electricidad Fotovoltaica y su opción para la Electrificación, en ENERGÍA ’98 Base del Desarrollo del Perú, pp 126-131; Memorias; Edición del Instituto Mario Samamé Boggio, 1998, Lima.
[2] Informe Técnico Final, CER-UNI , Proyecto PAE-MEM/CER-UNI Utilización de Energías Renovables en poblaciones rurales aisladas. 1996, Lima.
[3] Bonda, J.C.; Strategic Aspects of RES Marketing, en Seminario de Negocios e Inversiones para Energías Renovables en América Latina; Memorias, Edición ICAEN, Generalitat de Catalunya, 1998.
[4] Deutschland, Revista de Política, Cultura, Economía y Ciencia; N° 1 Febrero 1998, pp 51; Editores S-V, en colaboración con el Gobierno Federal, Bonn.
[5] Marticorena, B.; Diagnóstico de las Energías Soalr y Eólica, Perú, mayo de 1996; documento técnico elaborado por el CER-UNI para el PAE-MEM; 1996, Lima.
[6] Rodriguez, H. Y Hurry, S.; Manual de Entrenamiento en Sistemas Fotovoltaicos para Electrificación Rural, JUNAC, OLADE, PNUD; 1995, Bogotá.