La energía solar empieza a transformar el sistema energético mundial

• La rápida expansión de la energía solar y eólica está sacudiendo de raíz la estructura energética y política tradicional centrada en los combustibles fósiles
• Gracias al carácter distribuido y abundante de estas fuentes de energía, se vuelve más difícil el monopolio y los conflictos geopolíticos, y el control energético tiende a descentralizarse gradualmente
• Con el avance tecnológico y las economías de escala, el costo de generación de la energía solar y eólica ya supera en competitividad al de los combustibles fósiles, mientras mejora drásticamente la eficiencia en producción, consumo y almacenamiento
• Aunque en Estados Unidos y otros países existe resistencia política y regulatoria, la gran transición global hacia las energías renovables ya es una tendencia irreversible
• El cambio de paradigma impulsado por el sol y el viento representa un punto de inflexión civilizatorio comparable con la Revolución Industrial o la revolución de las computadoras

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El cambio de paradigma energético impulsado por la solar y la eólica

• En los últimos años, la capacidad instalada de energía solar y eólica ha crecido de forma explosiva, al punto de dejar de ser una simple “alternativa” para convertirse en el eje principal del sistema energético
• La energía solar, que apenas alcanzó 1 TW acumulado en 2022, llegó a 2 TW en solo dos años y se espera que pronto alcance los 3 TW
• Cada 15 horas se instala 1 GW nuevo de energía solar, equivalente a una central de carbón, y la eólica también avanza rápidamente
• Gracias a las energías renovables y al almacenamiento con baterías, países y regiones como Estados Unidos, China, India, Sudamérica, África y Polonia están reduciendo con rapidez su dependencia del carbón y del gas
• Por ejemplo, en 2024 las renovables representaron el 93% de la nueva capacidad de generación en Estados Unidos y el 96% de la nueva demanda eléctrica mundial
• China concentra más de la mitad de la generación renovable y del almacenamiento energético y lidera su expansión global con la producción de paneles y baterías de bajo costo

Eficiencia, competitividad e innovación de la energía solar y eólica

• Las celdas solares están compuestas por silicio, plata, fósforo, boro y otros materiales, y convierten directamente la luz solar en electricidad, con una eficiencia funcional muy superior a la de los métodos basados en combustión
• Nuevas tecnologías basadas en electricidad como los vehículos eléctricos (EV), las bombas de calor y las e-bikes se están expandiendo con rapidez y aceleran la innovación en eficiencia
• La caída del 95% en el costo del almacenamiento energético, junto con mejoras de eficiencia y tecnologías de reciclaje, también reduce la preocupación por el agotamiento de recursos
• La cantidad de plata, silicio, litio y otros materiales utilizada por panel sigue disminuyendo, y los minerales al final de su vida útil también se reciclan

Los cambios sociales y políticos que traerá la descentralización energética

• La energía distribuida que puede aprovecharse prácticamente en cualquier lugar, como la solar y la eólica, es mucho más difícil de monopolizar por unos pocos países o empresas, y también reduce la posibilidad de conflictos en la cadena de suministro o guerras
• En Estados Unidos, Europa y otros países desarrollados todavía existe resistencia industrial y política, y el retiro de políticas o la reducción de subsidios actúan como amenazas temporales
  • Ejemplos: recorte de beneficios fiscales de la IRA en Estados Unidos y desplomes bursátiles de algunas empresas como Sunrun
• Pero incluso esa resistencia demuestra lo enorme que es la velocidad y el alcance del cambio en marcha

Cambios acelerados en economías emergentes y países en desarrollo

• China, India, Sudamérica, África y Pakistán están adoptando rápidamente paneles solares baratos y el conocimiento técnico necesario, mostrando una transición de “salto directo” que supera la infraestructura fósil tradicional
  • Ejemplo: el 95% de las granjas de Pakistán ya se ha pasado a la energía solar, y el consumo de diésel cayó 30%
  • En Sudamérica, Polonia y África, los datos de campo también muestran una adopción mucho más rápida de lo previsto

Límites y desafíos

• Los principales retos incluyen uso de suelo, extracción de minerales y cuellos de botella en la gran infraestructura de redes
• Las preocupaciones por la escasez de minerales como litio y níquel se están mitigando con mejoras de eficiencia, reciclaje y descubrimiento de nuevos yacimientos
• En la práctica, la mayoría de los proyectos se retrasa por temas regulatorios y de infraestructura relacionados con la cola de conexión

Perspectiva: una gran transformación del orden energético del futuro

• La IEA proyecta que para 2035 la energía solar será la principal fuente de energía del mundo
• En eficiencia, economía, respuesta climática y democratización, la expansión de las renovables se está consolidando como una tendencia natural e imparable
• El sol seguirá proporcionando una enorme cantidad de energía a la humanidad durante miles de millones de años, y eso impulsará cambios revolucionarios en la estructura industrial, política y social

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Comentarios de Hacker News

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• Hay una tecnología que puede resolver el mayor problema de la energía solar, que “el sol no siempre brilla”: los cables. Los cables pueden mover energía a largas distancias. En particular, los cables HVDC (corriente continua de ultra alto voltaje) pueden transmitir electricidad cruzando continentes, océanos, husos horarios y zonas climáticas. Hoy en día los cables suelen tener mucha capacidad ociosa, porque la red está diseñada para soportar la demanda máxima. En las horas de baja demanda, esa capacidad sobrante puede aprovecharse de sobra. Por ejemplo, cuando sobre energía solar/eólica, puede usarse para cargar baterías en otras regiones. También puede funcionar en ambos sentidos: importar cuando falte y exportar cuando sobre. Incluso las baterías a gran escala pasan la mayor parte del tiempo esperando ya cargadas, así que con solo tener cables se podría usar energía a escala de teravatios. En el mundo ya se planean conexiones por cable entre Marruecos y el Reino Unido, Australia y Singapur, y la costa este de EE. UU. y Europa. Eso puede compensar en parte las variaciones regionales por estaciones, clima y diferencias entre día y noche. El resto puede complementarse con nuclear, geotermia, hidroeléctrica y las plantas de gas que sobren. Si alguien va a invertir en plantas de gas de aquí en adelante, necesita ver la realidad de frente. Durante mucho tiempo algunas se mantendrán como reserva, pero es difícil esperar grandes ganancias
  • Las líneas de transmisión son una idea interesante, pero son costosas. Como la energía solar ya se ha vuelto muy barata, si instalas 3 veces lo necesario, incluso en días nublados puedes seguir moviendo todo. La solar también funciona en cierta medida en días nublados. De noche sí hace falta otra solución. Se puede empezar simplemente poniendo paneles solares sobre todos los estacionamientos. Decir que no podemos operar una red 100% solar/eólica es subestimar la creatividad humana. Si instalamos capacidad de generación de sobra para superar la demanda máxima, hay muchos enfoques posibles: baterías, desplazamiento de carga, autos eléctricos que se cargan de día y devuelven energía a la red en el pico nocturno, enfriar mucho los interiores durante el día para no necesitar aire acondicionado en la noche, almacenar hidrógeno en cavernas de sal, bombeo hidroeléctrico, o fundir aluminio cuando haya exceso de electricidad. Hay muchas soluciones. No subestimen la imaginación humana
  • Como alternativa a los cables, también se podrían usar barcos que transporten diésel sintético o cargamentos de hierro, aluminio o magnesio. En China, los cables HVDC sí transmiten energía solar a través del continente, pero Países Bajos todavía no ha logrado implementar algo así. Los cables permiten transmisión eficiente en tiempo real, pero son vulnerables a misiles guiados de precisión. De hecho, en Ucrania ya se producen misiles en masa bajo tierra con impresoras 3D. Por eso ha vuelto a llamar la atención la comercialización de baterías de aluminio-aire
  • Los países que dependen de cables internacionales inevitablemente tienen que mantener por su cuenta toda la infraestructura de respaldo eléctrico. El costo de cable + respaldo puede ser más alto que el del almacenamiento. Claro, hay muchos factores de costo distintos
  • Hay lugares donde los cables pueden ser una buena solución, pero en muchas regiones la geografía o la política son limitantes. Por ejemplo, nadie va a tender un cable cruzando el Pacífico para llevar energía solar rusa al pico vespertino de la costa oeste de Norteamérica
  • No soy tan optimista con proyectos de cables como HVDC como lo soy con la solar y la eólica. La solar y la eólica son modulares, de tipo plug and play y fáciles de escalar, pero los proyectos de cable siguen siendo apuestas enormes y de largo plazo
• Las energías renovables son realmente impresionantes, pero más que reemplazar a los combustibles fósiles, en la práctica solo están aumentando el uso total de energía. La forma en que usamos energía hoy está destruyendo el medio ambiente. Ojalá no pensemos que los avances en tecnología solar van a resolverlo todo. Lo que tenemos que hacer no es solo aumentar el uso de energía solar, sino reducir el uso de combustibles fósiles. Podcast relacionado
  • El artículo menciona varias veces casos de reducción en el uso de combustibles fósiles. Por ejemplo, California redujo en 40% el uso de gas natural para generar electricidad frente a 2023. En China también cayeron de hecho las emisiones de carbono, y el uso de carbón se estancó mientras que el de gas natural bajó 25% en el mismo periodo
  • El ritmo de avance de la tecnología solar y del almacenamiento en baterías se está acelerando muchísimo. No existe una relación uno a uno donde cada nueva instalación solar se traduzca inmediatamente en nueva demanda. A medida que se amplían las instalaciones y mejora la tecnología, los costos siguen bajando. Y mientras más bajan los costos, más rápido avanza la adopción solar. Estos avances realmente están mejorando las cosas poco a poco. Es un cambio de largo plazo y acumulativo
  • Viendo los datos, estoy de acuerdo. Incluso en Appalachia, donde he vivido toda mi vida, se siente de forma cotidiana que el impacto ambiental negativo de los combustibles fósiles ha disminuido claramente. La escala será pequeña, pero al menos para la gente de aquí es un cambio real y visible
  • Yo crecí en una casa rural sin electricidad. De niño siempre teníamos que prender un generador de gasolina para ver películas, y cuando mis papás empezaron a usar teléfono e internet satelital, el consumo de gasolina aumentó mucho. Usábamos solar desde los 90, pero eran paneles usados (aunque seguían funcionando casi sin fallas). Hace poco pude permitírmelo y les instalé generación solar nueva a gran escala, y ahora ya no necesitan el generador salvo cuando hay tormentas invernales durante semanas (y la verdad, ni siquiera es tan necesario usarlo). Los principales beneficios son 1) recuperar la inversión en menos de 3 años 2) ya no necesitar un generador a gasolina ruidoso y apestoso 3) que mis papás ya no tengan que andar cargando bidones pesados de gasolina 4) que por primera vez puedan usar aire acondicionado
  • Si por “nosotros” hablamos de California, entonces pronto entraremos en la siguiente fase. La combinación solar+batería ya es más barata que construir nuevas turbinas de gas natural en la mayoría de las regiones (aunque hoy la mayor parte de la electricidad sigue viniendo del gas natural). Y pronto también será más barato abastecer desde plantas de baterías que operar generadores existentes. El costo de combustible es cero, la entrega es instantánea, y además se puede añadir inercia. Si por “nosotros” hablamos de China, entonces es el país que más energías renovables fabrica e instala en el mundo, pero como la demanda crece tan rápido, también lidera en carbón y nuclear. Además es el mayor productor de autos eléctricos, lo cual mejora muchísimo la calidad del aire local
• Mientras EE. UU. todavía intenta volver a un siglo XX empapado de petróleo, países como Namibia están saltando directo a un futuro centrado en la energía solar distribuida con solo un tutorial de YouTube. Se siente como ver en tiempo real cómo la era de los combustibles fósiles se va quedando atrás
  • "El dilema del innovador" (libro de Clayton Christensen) explica cómo las grandes empresas, por no querer renunciar a sus altos márgenes, terminan siendo desplazadas por nuevas tecnologías que al inicio parecen inferiores (como las motocicletas japonesas o los discos duros). EE. UU. está ahora mismo en ese mismo dilema. No quiere soltar las ganancias del negocio petrolero y por eso duda ante las renovables aun cuando está clarísimo que el mercado se está moviendo. Tanto los países como las grandes empresas tienen que sacrificar parte de sus ganancias actuales para conservar competitividad en el largo plazo. Vuelvo a pegar aquí mi comentario que había dejado en un artículo relacionado del NYT
  • Cuesta creer que el gobierno de Namibia esté pagando subsidios de miles de dólares por hogar para paneles solares como hace EE. UU. En el artículo también se menciona Pakistán, y al parecer tampoco hay subsidios ahí. Si la solar ya es una tecnología madura e inevitable desde el punto de vista económico (y yo también estoy de acuerdo), entonces el argumento de empujarla con subsidios pierde fuerza. En EE. UU., gran parte del costo de instalación solar se va en permisos administrativos o en manos de contratistas ineficientes y caros. Es el problema crónico de todos los proyectos de desarrollo sujetos a permisos, y regalar dinero puede incluso empeorarlo
  • Es interesante que mencionen a Namibia. En realidad, la mayoría de las grandes petroleras tienen hoy proyectos de exploración en Namibia. Claramente ya forma parte de una de las estrategias futuras del país. Cuando viajé hace poco, la industria O&G (petróleo y gas) se veía claramente a simple vista en la costa de Walvis Bay. Eso sí, gran parte del país está deshabitado, así que las condiciones para la energía solar son realmente ideales. Es un lugar increíble; lo recomiendo mucho para visitar
  • El siglo XX basado en petróleo hizo posible introducir tecnologías casi milagrosas como celulares, YouTube y todo esto hasta en lugares como Namibia. Más que un “verdadero vuelco”, es apenas un avance pequeño y limitado. Aun así, lo veo de manera positiva
  • Comparar de forma simple a EE. UU. y Namibia es forzar demasiado las cosas. No va a ser como una competencia entre Tesla y Ford. Que EE. UU. siga concentrado en el petróleo tiene mucho que ver con reactivar el crecimiento económico. La cadena de suministro del petróleo es algo que el gobierno puede ajustar con facilidad como estrategia de crecimiento. Los países que “saltaron” hacia cierta independencia están avanzando bien en independencia energética, pero eso no necesariamente es una ventaja competitiva enorme, sino más bien una decisión de aislamiento a largo plazo. Claro, eso no tiene por qué ser malo para ellos
• “El año pasado, por tercer año consecutivo, en EE. UU. se vendieron más bombas de calor que calderas”. Eso sí que es un avance enorme, y es un cambio que casi ni se mencionaba hace apenas unos años. Las bombas de calor también han mejorado mucho en eficiencia y su precio ha bajado gracias a la producción en masa
  • Hace poco compré una secadora con bomba de calor y de verdad está increíble. No necesita ducto de ventilación; solo hay que sacar el agua. Además consume muchísima menos electricidad que una secadora tradicional de aire caliente, así que ni siquiera necesita un enchufe de alta capacidad
• La energía solar está mostrando hasta ahora el crecimiento más rápido de cualquier fuente de energía en la historia de la humanidad. El viento también puede verse básicamente como energía solar acumulada en el aire, así que también sería una forma de solar. Incluso la hidroeléctrica depende de que el sol evapore el agua y la lleve a ríos y embalses para generar electricidad. Al final, gracias al sol usamos la mayor parte de la energía humana (con excepción de la nuclear y la geotérmica)
  • En realidad, todos los combustibles fósiles también provienen del sol. Son biomasa acumulada durante decenas de millones de años que terminó convirtiéndose en combustibles fósiles. La fuente original de toda esa energía de carbono e hidrocarburos también es el sol. Y si vas un paso más allá, casi toda la energía que usamos es en realidad un subproducto de la fusión nuclear (salvo la nuclear y la geotérmica)
  • Las mareas también dependen no solo del sol, sino de la gravedad de la luna. Y además hacen que la rotación de la Tierra se vuelva un poquito más lenta
  • ¡Los combustibles fósiles también son energía solar!
  • Entré a los comentarios preguntándome en qué momento aparecería este enfoque. Fue lo primero que pensé. Pero entiendo que el debate más intenso aquí es sobre la parte de cómo la humanidad recolecta y administra la energía
  • ¡No sorprende nada que los antiguos adoraran al sol como un dios!
• Hace unos 10 años, Tony Seba predijo que para alrededor de 2024 el costo de producir 1 unidad de electricidad con solar onsite sería menor que el simple costo de “entregar” esa misma unidad a través de la red eléctrica tradicional (sin contar el costo de generación en sí). Ahora Seba está analizando desde varios ángulos las ondas de choque de esta nueva disrupción, a la que llama 'phase change disruption'. Video relacionado de YouTube
  • Sigo a Seba desde 2020, y me parece increíble 1) que sus predicciones sigan acertando, y 2) que aun así mucha gente todavía no asimile fácilmente sus proyecciones. Sus predicciones recientes se han vuelto mucho más radicales, y tengo curiosidad por ver cuánto volverá a acertar la próxima vez
  • Estoy de acuerdo en que la abundancia energética individual es realmente revolucionaria.
    • Descentralización de los servicios públicos, liberación económica gracias a que el costo marginal de la energía se vuelve cero tras la inversión inicial
    • Geopolíticamente, menor dependencia de hidrocarburos y mayor soberanía energética
    • Revolución del transporte: cada casa se vuelve una estación de carga para autos eléctricos, o incluso se puede alimentar la casa de regreso desde la batería del EV (los generadores tradicionales son ICE)
    • Clima: al no consumir hidrocarburos, no hay contaminación
    • Sociedad tecnológica: la abundancia de energía limpia crea un círculo virtuoso que acelera la innovación en producción y almacenamiento de energía, IA y redes
    • Aparición de nuevos modelos de negocio basados en energía-como-servicio
• Cuando leo la afirmación de que “estamos dejando atrás una era en la que la geopolítica se decidía por el control del suministro de yacimientos fósiles dispersos, y moviéndonos hacia una solar y eólica distribuidas e igualitarias que pueden obtenerse en cualquier lado”, yo también estoy totalmente a favor de la solar, pero me pregunto si hoy de verdad está resolviendo problemas geográficos/geopolíticos equivalentes a los del petróleo. China produce prácticamente casi todos los paneles solares del mundo. Eso se ve como un monopolio aún mayor que el geológico
  • Un ejemplo de control del transporte terrestre: si EE. UU. bloquea el petróleo, los camiones y plantas eléctricas del país afectado se detienen en 6 semanas. En cambio, si se bloquea la importación de paneles solares, los paneles ya instalados siguen funcionando entre 20 y 40 años. El verdadero problema aparece hasta unos 20 años después, cuando más o menos se acaba la garantía. Habría que mantener el bloqueo durante todo ese tiempo para causar un daño real
  • Pero el monopolio de producción de paneles solares no existe por razones geológicas. Es mucho más fácil aumentar la capacidad de fabricar paneles solares que encontrar nuevos yacimientos petroleros
  • La producción de paneles solares no es tan compleja. China domina el mercado simplemente porque lo hace más barato y más rápido, pero cualquier país industrializado podría construir esa infraestructura estratégicamente
  • Los paneles solares pueden reciclarse localmente; el petróleo no. Claro, si no desarrollas manufactura local, la dependencia del exterior sigue ahí, pero el dominio de China no es algo fijo e inmutable
  • EE. UU. también fue en algún momento productor de paneles solares y baterías LiFePO4, pero dejó que esas industrias se abandonaran solas. Yo mismo fui a varias subastas de fábricas, y nadie quería comprar los equipos grandes porque no tenían mercado. Todavía quedan algunas plantas solares en EE. UU., pero no tiene comparación con lo que había antes
• China también se enfrenta ahora a la situación extraña de que solar+batería ya es más barato que el carbón. El carbón representa cerca del 60% de toda la electricidad y consume alrededor de 10 billones de kWh al año. O sea, 6 billones de kWh × 8 centavos son unos 600 mil millones de dólares. Hay que reducir o eliminar una industria de entre 500 y 600 mil millones de dólares al año que emplea a millones de personas. A cambio, se obtiene energía mucho más barata, y el costo de generación podría seguir cayendo cada año, añadiendo un nuevo efecto deflacionario a la economía
  • Hay pocos lugares donde el argumento de proteger industrias existentes sea tan débil como en China. Las renovables y la autosuficiencia energética son un movimiento muy deliberado a nivel estatal. Cuando lleguen al objetivo, no van a decir “ay, nuestros valiosos empleos del carbón, nuestros votantes rurales y el lobby minero”. Más bien obtendrán energía mucho más barata que hoy y moverán la mano de obra sobrante hacia sectores más productivos
  • Puede ser un problema si solo te preocupa recuperar la inversión, pero la industria energética en esencia no es tan intensiva en mano de obra (aunque siempre puedes seguir empleando gente). De cualquier modo, depreciarán las plantas y dejarán de comprar carbón. Lo segundo produce un ahorro inmediato muy grande
• En la planificación de emergencia de las ciudades casi siempre se ignoran amenazas como las tormentas geomagnéticas: si hoy ocurriera una llamarada al nivel de Carrington, podrían quemarse de golpe transformadores que cuestan miles de millones de dólares. Me pregunto cuál sería una medida de preparación barata que pudiera tomarse desde ya
  • Esto me parece más una preocupación poco realista. Aunque las corrientes inducidas hicieran saltar todos los interruptores, no creo que realmente se produjera daño mecánico generalizado. Quizá habría que hacer black start en redes eléctricas por todo el mundo tras un apagón total, pero no creo que llegara a haber daños masivos