Mientras el mundo busca limitar el calentamiento global muy por debajo de los 2 °C, la desfósilización de los sistemas energéticos depende, por encima de todo, de dos tecnologías: la energía solar fotovoltaica y la eólica.
La energía solar fotovoltaica se ha incorporado al sistema energético más rápidamente que cualquier otra fuente de electricidad en la historia de la humanidad, impulsada por el desplome de los costos, una disponibilidad casi universal y la diversificación de las aplicaciones de los sistemas. Sin embargo, una pregunta persiste en la literatura de modelización: ¿hasta qué punto llegará a dominar la energía solar fotovoltaica y por qué los estudios discrepan tanto en la respuesta?
- Un nuevo estudio realizado por investigadores de Leibniz University Hannover y LUT University, Perspectivas para la energía solar fotovoltaica en escenarios de transición energética altamente renovables hacia una fuente de energía dominante en el futuro, busca resolver esa cuestión.
- La revisión sistemática abarca 60 estudios de transición energética revisados por pares, cada uno de los cuales incluye al menos los sectores de electricidad, calor y transporte y alcanza como mínimo un suministro de energía renovable del 95% para 2050. Además de las conclusiones extraídas por los estudios revisados, se hace especial hincapié en los supuestos que determinan sus resultados.
En un segundo estudio realizado por investigadores de LUT University, Leibniz University Hannover, el Joint Research Centre de la Comisión Europea y la Technical University of Denmark, que abarca una Revisión de la evolución del papel de la energía solar fotovoltaica en los escenarios de transición energética a lo largo de cinco décadas de investigación sobre sistemas de energía 100% renovable, los autores investigaron la cuestión central de qué grandes hitos en los estudios sobre sistemas de energía 100% renovable permitieron que la energía solar fotovoltaica pasara de ser una aplicación de nicho a convertirse en la fuente de energía dominante para la humanidad durante las cinco décadas de existencia de este campo de investigación.
Principales factores que influyen en la participación de la energía solar fotovoltaica en el suministro
El hallazgo central combina un amplio consenso con una notable variación. La mayoría de los estudios sitúan la participación combinada de la energía solar fotovoltaica y la eólica en la generación de electricidad entre el 80% y el 99% para 2050. Este hallazgo también se conoce por los estudios sobre transición energética mundial. Pero la participación de la energía solar fotovoltaica por sí sola abarca un amplio rango, del 5% al 98%. Según el estudio, esta dispersión está determinada por las horas solares de carga plena disponibles en un país, los supuestos tecnoeconómicos incorporados en cada modelo y la complejidad de la modelización.
- Los supuestos de costos suelen estar desactualizados. En los estudios revisados, las cifras de gastos de capital (capex) para la energía solar fotovoltaica a gran escala en 2050 oscilan entre 151 euros (174.1 dólares) y 720 euros/kW. Alrededor del 18% de los estudios todavía supone más de 500 euros/kW, un nivel que la energía solar fotovoltaica ya ha rebajado en el mundo real actual.
- Debido a que los costos de la energía solar fotovoltaica han caído más rápidamente de lo que preveía casi cualquier escenario, los modelos que mantienen estas cifras heredadas subestiman sistemáticamente el papel futuro de la energía solar fotovoltaica.
La representación tecnológica importa tanto como el costo. Alrededor de un tercio de los estudios modeliza una única tecnología genérica de energía solar fotovoltaica, ignorando el creciente abanico de aplicaciones de los sistemas fotovoltaicos: seguimiento de un eje, módulos bifaciales, fotovoltaica flotante, agrivoltaica y prosumidores con sistemas en techos, por mencionar algunas.
Las decisiones de modelización agravan el efecto: una resolución temporal poco detallada, como el uso de franjas temporales representativas en lugar de simulación horaria, puede distorsionar significativamente los resultados para un recurso tan variable como la energía solar fotovoltaica, mientras que el 80% de todos los estudios del sector se realiza con resolución horaria. El estudio muestra que los modelos que combinan un amplio conjunto de tecnologías solares fotovoltaicas con un acoplamiento sectorial completo presentan sistemáticamente las participaciones solares fotovoltaicas más altas y, posiblemente, más realistas.
Con el acoplamiento sectorial, el alcance de la energía solar fotovoltaica se extiende mucho más allá de la red eléctrica. Las rutas de Power-to-X convierten la electricidad solar barata en hidrógeno, combustibles sintéticos, productos químicos sintéticos, materiales sintéticos, alimentos sintéticos, agua limpia y bosques sintéticos, atendiendo a los segmentos de difícil electrificación del transporte y la industria, que de otro modo dependerían de biocombustibles o importaciones de combustibles fósiles.
La eliminación de dióxido de carbono, normalmente dominada por la bioenergía, encuentra oportunidades sin precedentes para la restauración climática. Algo más de la mitad de los estudios revisados incluye al menos una ruta de combustibles sintéticos, y siempre que aparecen estas rutas aumenta el valor de la energía solar fotovoltaica para el sistema. El efecto es lo suficientemente pronunciado como para que los sistemas energéticos puedan describirse como una emergente economía Power-to-X, en esencia, a menudo una economía Solar-to-X.
Participación de la energía solar fotovoltaica en el suministro energético mundial
El estudio deriva una relación empírica entre las horas solares de carga plena de un país y su participación esperada de energía solar fotovoltaica. Aplicada en todo el mundo y ponderada por población, esa relación produce una estimación transversal entre estudios según la cual la energía solar fotovoltaica suministrará aproximadamente el 61% de la electricidad mundial para 2050. Fundamentalmente, esta cifra no es el resultado de un único modelo, sino una síntesis de decenas de equipos y metodologías independientes. Algunos estudios individuales pueden alcanzar el 70% a escala mundial o incluso más, algo que la comunidad fotovoltaica mundial ha adoptado para un objetivo de 75 TW a mediados de siglo.
El resultado refleja un cambio más amplio. Proyecciones económicas independientes han sugerido que un “punto de inflexión solar” mundial puede haberse superado ya, con la energía solar pasando gradualmente a dominar los mercados eléctricos incluso en ausencia de políticas climáticas adicionales. Con alrededor de 3 TW de fotovoltaica instalada en todo el mundo para 2025 y cerca de 700 GW añadidos solo ese año, la trayectoria ya está claramente en marcha.
- En 2025, alrededor del 70% de toda la nueva capacidad eléctrica instalada a escala mundial correspondió a energía solar fotovoltaica, marcando finalmente el amanecer de la era solar.
El papel futuro de la energía solar fotovoltaica se subestima habitualmente, por ejemplo en la Agencia Internacional de la Energía y en los estudios utilizados por el Grupo Intergubernamental de Expertos sobre el Cambio Climático, y la corrección de costos desactualizados y de una modelización excesivamente simplificada revela a la energía solar fotovoltaica como la fuente de energía dominante de las próximas décadas. Para quienes elaboran modelos, el mensaje es abandonar las curvas de costos pesimistas y representar toda la amplitud de tecnologías fotovoltaicas disponibles. Para los responsables de las políticas públicas, es un recordatorio de que planificar sobre la base de los supuestos de ayer implica el riesgo de construir el sistema energético del pasado, en lugar del que ya está llegando.
- Desde mediados de la década de 1970 se investigan los sistemas de energía 100% renovable, con una participación solar fotovoltaica normalmente insignificante en las primeras investigaciones, mientras que en estudios recientes puede encontrarse un rango del 60% al 80% en el suministro solar fotovoltaico mundial.
Importantes artículos considerados hitos ampliaron la perspectiva hacia participaciones muy elevadas de energía solar fotovoltaica, a finales de la década de 1970 sobre una base conceptual y a mediados de la década de 1990 mediante un análisis cuantitativo. El avance hacia la resolución horaria marcó la posibilidad de realizar análisis detallados de viabilidad técnica.
El valor de la fotovoltaica distribuida en techos fue identificado tempranamente y finalmente pudo cuantificarse como parte de una solución de sistema energético de mínimo costo, pese a que los sistemas fotovoltaicos a gran escala alcanzan menores costos de generación eléctrica.
La incorporación de una amplia diversidad de rutas de Power-to-X y opciones de flexibilidad, combinadas con modelos de optimización orientados a minimizar costos para determinadas restricciones técnicas y sociales, reveló un potencial de contribución de la energía solar fotovoltaica de entre el 60% y el 80% para satisfacer toda la demanda energética de la humanidad.
América Latina: rica en energía limpia, pobre en inversión
La guerra en Medio Oriente volvió a colocar la energía en el centro de la agenda. El corte del suministro por el estrecho de Ormuz y el disparo de los precios del petróleo y el gas recuerdan, una vez más, cuán expuestas están las economías que dependen de los hidrocarburos a decisiones que se toman a miles de kilómetros.
Frente a esa fragilidad estructural, las energías renovables ofrecen algo que ningún productor extranjero puede arrebatar: recursos propios, precios estables y suministro que no pasa por ningún estrecho. América Latina, con su abundancia de sol, viento y agua, está mejor posicionada que la mayoría de las regiones para capitalizar esa ventaja.
- Aunque varios países avanzaron significativamente en la última década, el ritmo no fue suficiente: las debilidades en las redes de transmisión y las dificultades de financiamiento frenaron el despliegue. Al mismo tiempo, los países productores buscan ampliar su actividad petrolera y gasífera en un contexto de precios altos, en contramano de la transición.
- “La elevada exposición de América Latina y el Caribe a la volatilidad de los mercados internacionales de hidrocarburos representa uno de los principales riesgos estructurales para la seguridad energética regional. La transición hacia una matriz con mayor participación de fuentes renovables puede desempeñar un papel decisivo en la mitigación de estos riesgos “, advirtió la Comisión Económica para América Latina y el Caribe (CEPAL) en un informe.
Desde el 28 de febrero, cuando estalló la guerra en Medio Oriente, el suministro de petróleo y gas por el estrecho de Ormuz está prácticamente paralizado. El conflicto disparó los precios de los hidrocarburos y expuso la fragilidad de un sistema energético sometido a los vaivenes geopolíticos.
No se trata de una novedad: es la reafirmación de una incertidumbre estructural sobre la fiabilidad de las cadenas de suministro. La política arancelaria de Donald Trump, las tensiones entre China y Estados Unidos, la pandemia y la guerra en Ucrania forman una cadena de crisis que devolvió centralidad al autoabastecimiento energético.
Las renovables en América latina
En este contexto, las renovables adquieren una relevancia estratégica que va más allá del cambio climático: contribuyen a la seguridad del suministro, estabilizan los costos de generación y reducen la exposición a shocks externos. “Sin lugar a dudas hacen un aporte para reducir la vulnerabilidad en términos del abastecimiento energético”, señala Elisabeth Mohle, investigadora en el centro de pensamiento Fundar de Argentina.
Según Naciones Unidas, hay seis mil millones de personas en el mundo que dependen de combustibles fósiles de otros países, lo que las hace vulnerables a las crisis y perturbaciones geopolíticas. En contraste, “las fuentes de energía renovable están disponibles en todos los países y su potencial aún no se ha aprovechado por completo. La Agencia Internacional de Energías Renovables estima que el 90% de la electricidad mundial debería provenir de renovables para 2050.
- La región parte con ventaja: la generación renovable representa entre el 65 y el 70% de la matriz eléctrica regional, cifra que contrasta con el 42% de la Unión Europea, el nivel similar de Estados Unidos y el 40% de China. Una particularidad de esa matriz es el peso dominante de la hidroelectricidad, con el 51% del total, seguida del gas natural (20,4%), eólica y solar (15%), petróleo y derivados (4,5%) y bioenergías (4,3%).
- Los países que igualan o superan el 60% de renovables en su matriz eléctrica son, en orden ascendente, Chile, Guatemala, Ecuador, Colombia, Belice, Brasil, Venezuela, Uruguay, Costa Rica y Paraguay.
Camino de descarbonización
América Latina y el Caribe ocupa el tercer lugar entre las seis regiones del mundo en descarbonización, aunque esa posición refleja más la tradición en hidroelectricidad y biocombustibles que una transformación reciente: el Índice de Transición Energética del Foro Económico Mundial registra apenas un avance del 1,2% en los últimos diez años, por debajo de otras regiones.
- El ritmo de inversiones está lejos de lo necesario: se estiman 70 mil millones de dólares invertidos en 2025, frente a los 150 mil millones anuales que requiere la AIE para llegar a 2030. “A pesar de las ventajas en cuanto a recursos, la región está un 31% por debajo del promedio mundial en financiamiento e inversión”, señala el Foro Económico Mundial.
“La región es reconocida por su matriz energética limpia, y ese mix renovable ayuda a amortiguar la volatilidad de los combustibles fósiles. Pero si miramos la oferta primaria de energía, el 67% sigue siendo de origen fósil. Además, la electrificación de los usos finales es baja y la movilidad sustentable avanza muy lento”, señala Ignacio Sabbatella, investigador del Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (Conicet) de Argentina.
Potenciar las inversiones renovables
Uno de los grandes desafíos es el déficit de infraestructura de transporte eléctrico. A nivel regional, se calcula que solo la expansión de la red requerirá unos 30 mil millones de dólares anuales hasta 2030. “A diferencia de la electricidad a base de gas natural, que permite ubicar la generadora al lado del centro de consumo, las renovables necesitan redes de transporte, una infraestructura pública costosa.
- En Argentina, las redes están saturadas y la posibilidad de sumar más parques de gran escala está cerrada por ese motivo”, explica Mohle. La resolución de ese cuello de botella depende de la inversión pública y del acceso al financiamiento internacional, dos variables que en el caso argentino están muy limitadas.
El potencial sin explotar es enorme: desde el desierto de Atacama hasta los corredores eólicos del noreste de Brasil y la Patagonia, la región aprovecha apenas el 1% de su potencial solar, el 10% del eólico y el 30% del hidroeléctrico. Y sin embargo, América Latina y el Caribe captó solo el 5% de la inversión privada mundial en energías limpias en 2024 y el 4% del capital total destinado a la transición energética./Agencias-PUNTOporPUNTO
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