El caso fotovoltaico español Acto I: 2004 – 2008, Tiempo de mieles ¿ Despiste, fortuna o esfuerzo ? Uno oye. Oye rumores…..”¡Despierta!”, le dicen…”¡Despiértate!”, vuelven a decir……Eso lo despertó: un llanto suave, delgado, que quizá por delgado pudo traspasar la maraña del sueño, llegando hasta el lugar donde anidan los sobresaltos” Pedro Páramo - Juan Rulfo RD 436/2004 y RD 661/2007 Tarifa: fija a 0,44 €/kWh; PUNIT <100 kW; PACUM sin límite Precio ≈ 7 €/W Mercado < 10 MW/año; consumo eléctrico ↑; dependencia ↑ Precaución: Ninguna Estimación: PACUMULADA ≈ 400 MW en 2010, o Primas ≈ 300 millones € /año RD 436/2004 y RD 661/2007 Tarifa: 0,44 €/kWh; Sin límite a la potencia total Precio ≈ 7 €/W Mercado < 10 MW/año; consumo eléctrico ↑; dependencia ↑ Precaución: Ninguna Estimación: PACUMULADA ≈ 400 MW en 2010, o Primas ≈ 300 millones € /año MW/año 2700 542 24,6 2005 100 2006 2007 2008 MW/año 2700 542 24,6 2005 100 2006 2007 2008 En 2008, PINSTALADA = 2.702 MW (¡44% del total mundial!) Precio ≈ 4 €/Wp (-33%), o Rentabilidad > 15% PACUMULADA ≈ 3.400 MW (+ 850%) 48 de las 50 centrales mayores del Mundo 4,2% de la electricidad total en agosto de 2009 20% de la electricidad en algunos momentos Primas ≈ 2.000 millones €/año Especulación con permisos administrativos ..aprisa y corriendo… El caso fotovoltaico español Acto II: 2008 – Hoy Tiempo de reacción Esfuerzo seguro y ……esperemos que también fortuna Vivimos rompiendo nuestro mundo a cada rato… ..¿No oyes?¿No oyes cómo rechina la tierra? - No, Susana, no alcanzo a oír nada. Mi suerte no es tan grande como la tuya - Te asombrarías. Te digo que te asombrarías de oír lo que yo oigo Pedro Páramo - Juan Rulfo Campaña en contra bien orquestada en los medios de comunicación, con acusaciones de fraude (…los huertos solares inyectan por la noche….) y de llevar la electricidad a la carestía (….las primas superan con mucho a la producción….) RD 1578/2008, RD 14/2010, RD 1565/2010……. - Recorte de tarifa con efectos retroactivos - Para lo sucesivo: Tarifa modulada por demanda y mayor para tejado que para suelo Potencia total limitada a 500 MW/ año Obligación de colaborar a la calidad del servicio P > 2 MW, deben soportar huecos de tensión P ≥ 10 MW, deben generar y consumir reactiva, a demanda de la red Tarifa (10-2€/kWh) PINST (MW) 2009 2010 2011 (en Junio) 34-29 34-26 29-14 52 442 300 2700 MW/año 542 24,6 2005 442 100 2006 52 2007 2008 2009 2010 2011 Lección primera: - Es erróneo considerar la electricidad fotovoltaica como marginal - Lo cierto es que la tecnología fotovoltaica está ya bien madura, y que ofrece ventajas económicas en una diversidad creciente de escenarios El precio actual de la electricidad fotovoltaica es… Pe (€/kWh) = (Coste inicial/Productividad) x Anualidad (rd,N) www.heliogis.com; IESPRO Irradiación anual global horizontal: 2103.8 [kWh/m2] Cini (est) = 2 $/W; Cini(1xh)=2.25 $ Anua. Producción de referencia: 2243.2 [kWh/kWp] N (años) rd (%) 20 25 30 4 0,0736 0,0640 0,0578 6 0,0820 0,0782 0,0651 8 0,1019 0,0937 0,0888 Incidencia: 6.0 [%] Sombras: 0.5 [%] Espectro: 2.7 [%] Potencia FV en CEM: 4.5 [%] Temperatura: 8.7 [%] Oaxaca, Ga(0) = 2100 kWh/m2 Gen. Irrad. kWh/m2 Produc. kWh/kW Pe 10-2$ Est 2243 1652 9,5 1xh 2869 2181 8 Irradiancia umbral y saturación: 0.2 [%] Inversor: 2.7 [%] Cableado AC: 0.3 [%] Conversión BT/MT: 0.7 [%] ….inferior a 100 $/MWh Producción final / PR: 1652 [kWh/kWp] 73.7 [%] Las centrales lucen bonito ¡ Además…….. funcionan muy bien ! Análisis del IES-UPM sobre un total de 70 MW: Productividad en 2009 (kWh/kW) Media Rango Estáticos Seguidores 1588 2097 1556 - 1594 1757 - 2320 Disponibilidad energética (%) Estáticos Seguidores Media 99,5 99,0 Rango 96,3 – 99,8 96,4 - 100 Pero….. “A lo que yo imagino - dijo don Quijote – no hay historia humana en el mundo que no tenga sus altibajos, especialmente las que tratan de caballerías; las cuales nunca pueden estar llenas de prósperos sucesos. (II - cap 3) No hay camino tan llano – replicó Sancho – que no tenga algún tropezón o barranco; en otras casas cuecen habas; y en la mía a calderadas. (II – cap 13) Pero….. “A lo que yo imagino - dijo don Quijote – no hay historia humana en el mundo que no tenga sus altibajos, especialmente las que tratan de caballerías; las cuales nunca pueden estar llenas de prósperos sucesos. (II - cap 3) No hay camino tan llano – replicó Sancho – que no tenga algún tropezón o barranco; en otras casas cuecen habas; y en la mía a calderadas. (II – cap 13) Las habas de Sancho: - Potencia real inferior a la potencia nominal - Fenómenos espurios no contemplados en la normativa actual - Productos no convencionales - Prole hija de las prisas - Algunos regalos del cielo Potencia real inferior a la potencia nominal Potencia medida por el IES-UPM a la entrada del inversor Desviación respecto P * (%) - El valor medio, -5,7%, es razonable y asumible - El 25% inferior al -10% es denunciable 5 4 3 2 1 0 -1 -2 -3 -4 -5 -6 -7 -8 -9 -10 -11 -12 -13 -14 Media = -5,7 % Desviación estándar = 4,1 % -15 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 -16 Frecuencia (%) sobre un total de 225 MW: Fenómenos espurios no contemplados por la normativa actual Productos no convencionales Distribución por tecnologías del mercado mundial (Fuente: www.asif.org) 90 80 70 60 Si-x Si-a CdTe CIS/CIGS 50 40 30 20 10 0 2009 2010 La tecnología fotovoltaica convencional, basada en módulos planos de silicio cristalino, asienta su predominancia Prole de las prisas De los varios álbumes del IES-UPM….. Algunos regalos del cielo A modo de ejemplo: Distribuciones no-homogéneas de polvo Problemática a fuertes niveles de penetración fotovoltaica: A corto plazo: - Huecos de tensión en la red (∆t ≈ 1 segundo) - Fluctuaciones abruptas de la potencia fotovoltaica (Δt ≈ 10 minutos) A más largo plazo - Adaptación a la curva de carga (∆t ≈ algunas horas) Reglamentación específica para huecos de tensión (P.O.12.2) Ejemplo: Definición del tiempo de perturbación que debe ser soportado por la central (>2 MW), en función de la caída de tensión en la red. Comienzo de la perturbacion 0,85 Tensión (pu) 0,2 0,15 0,5 1 Tiempo (segundos) Observatorio de fluctuaciones de la potencia fotovoltaica - Desde 2008, en varias centrales se registra la irradiancia a la entrada y la potencia a la salida con una frecuencia de muestreo de 1. - Las medidas están sincronizadas por GPS Ejemplo: Fluctuaciones de potencia de un conjunto de 6 centrales fotovoltaicas (d > 6 km) Δt = 600 s Con sólo agrupar unas pocas centrales fotovoltaicas, las fluctuaciones de potencia no amenazan a la estabilidad de frecuencia. Lección segunda: - Las centrales fotovoltaicas son ingenios eléctricos que deben producir energía abundante, durar muchos años y también contribuir a asegurar la calidad del servicio eléctrico - Para ello, deben ser especificadas, hechas y ensayadas con diligencia pero sin prisa - A niveles de penetración (PFV/P12) inferiores al 20%, la tecnología fotovoltaica puede introducirse en el mix eléctrico sin necesidad de acumulación 2,7 kW en la Ronda de Segovia, Madrid En operación desde diciembre 2002 Buen funcionamiento técnico Balance económico positivo en 6 años 2,7 kW en la Ronda de Segovia, Madrid En operación desde diciembre 2002 Buen funcionamiento técnico Balance económico positivo en 6 años PERO: - Facturación anual ≈ 1.200 € - 33 gestiones administrativas: 12 facturas de venta;12 facturas por representación en el mercado; 4 + 1 IVA; 4 IRPF ¡ 1 GESTIÓN POR CADA 36 € ! Lección tercera: “Vean pues los ingenieros como para ser ingeniero no basta con ser ingeniero….Es preciso estar alerta y salir del propio oficio: otear bien el paisaje de la vida que es siempre total” Ortega y Gasset – Meditación de la técnica En resumen: La tecnología fotovoltaica está bien desarrollada y ya forma parte del mix eléctrico español Su elevado grado de novedad se traduce en dificultades de implementación En resumen: La tecnología fotovoltaica está bien desarrollada y ya forma parte del mix eléctrico español Su elevado grado de novedad se traduce en dificultades de implementación No hay cosa más difícil de tratar, ni más dudosa de conseguir, que hacerse promotor de la implantación de nuevas instituciones. La causa de tamaña dificultad reside en que el promotor tiene por enemigos a todos aquellos que sacaban provecho del viejo orden y encuentra unos defensores tímidos en todos los que se verían beneficiados por el nuevo. Esta timidez nace en parte del temor a los adversarios, que tienen la ley a su lado, y en parte también de la incredulidad de los hombres, quienes – en realidad – nunca creen en lo nuevo hasta que adquieren una firme experiencia de ello. Maquiavelo - El príncipe (Cap VI: De los principados nuevos…) En resumen: La tecnología fotovoltaica está bien desarrollada y ya forma parte del mix eléctrico español Su elevado grado de novedad se traduce en dificultades de implementación No hay cosa más difícil de tratar, ni más dudosa de conseguir, que hacerse promotor de la implantación de nuevas instituciones. La causa de tamaña dificultad reside en que el promotor tiene por enemigos a todos aquellos que sacaban provecho del viejo orden y encuentra unos defensores tímidos en todos los que se verían beneficiados por el nuevo. Esta timidez nace en parte del temor a los adversarios, que tienen la ley a su lado, y en parte también de la incredulidad de los hombres, quienes – en realidad – nunca creen en lo nuevo hasta que adquieren una firme experiencia de ello. Maquiavelo - El príncipe (Cap VI: De los principados nuevos…) MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN