Un informe sobre el futuro de la energía solar del Departamento de Energía presenta un panorama soleado, por así decirlo, de las próximas tres décadas, al final de las cuales casi la mitad de la energía del país será proporcionada por el sol. Pero para que eso suceda, deben darse grandes impulsos en cuatro líneas principales: mejor energía fotovoltaica, más almacenamiento de energía, menores costos blandos y poner a trabajar a alrededor de un millón de personas.
Esto es lo que el informe dice que debe suceder en cada uno de estos sectores para cumplir con los ambiciosos objetivos que establece.
Mejor energía fotovoltaica
Las propias células solares deberán continuar mejorando tanto en costo como en eficiencia para lograr el tipo de volúmenes de instalación que espera el DOE. Como referencia, en 2020 se instalaron 15 gigavatios de energía solar, la mayor cantidad jamás vista, pero tendremos que duplicar esa tasa de instalación para 2025 y luego duplicarla nuevamente para 2030.
Si la energía fotovoltaica no mejora en eficiencia, eso significa que estas cifras ya ambiciosas deben aumentar aún más para dar cuenta de eso. Y si se mantienen a los precios actuales, los costos serán demasiado altos para alcanzar esos volúmenes también.
La energía fotovoltaica ha recorrido un largo camino, pero también tiene un largo camino por recorrer. Créditos de imagen: Departamento de Energía de EE. UU.
Afortunadamente, la eficiencia está aumentando y los costos ya están bajando. Pero no es que eso suceda de forma natural. Empresas e investigadores de todo el mundo han gastado millones en nuevos procesos de fabricación, nuevos materiales y otras mejoras, incrementales individualmente pero que se suman con el tiempo. Esta investigación básica y el avance de la ciencia y los métodos en torno a la energía solar debe continúan al ritmo de las últimas dos décadas o más allá.
El DOE sugiere que la investigación en el sentido de hacer más baratos los PV más exóticos o apilar celdas para minimizar las pérdidas relacionadas con la banda prohibida podría ser crucial. También pueden figurar sustratos flexibles y similares a baldosas o tejas o instalaciones semitransparentes que hacen pasar la luz a los cultivos o al interior de los edificios. En total, el plan exige una reducción del costo total que se reducirá casi a la mitad, de $ 1.30 / vatio en la actualidad en promedio a $ 0.70 para 2030 y más después de eso.
Los concentradores solares tienen su propio título en el informe y muchas empresas están investigando estos para reemplazar los procesos industriales. Es probable que no se utilicen para respaldar la red en general, pero sin embargo reemplazarán muchos procesos basados en combustibles fósiles.
Más almacenamiento de energía
Una consecuencia inevitable de obtener su energía del sol es que por la noche debe depender de la energía almacenada de una forma u otra, originalmente nuclear o carbón, pero cada vez más una forma de almacenamiento que recolecta el exceso de energía recolectada durante el día. Con una mayor parte del uso máximo cubierto por las energías renovables, las ciudades pueden hacer una transición segura lejos de las fuentes de energía basadas en carbono.
Si bien a menudo pensamos en el almacenamiento de energía en términos de baterías, y ciertamente estarán presentes, la cantidad de energía que debe almacenarse descarta algo como las baterías de iones de litio como mecanismo de almacenamiento principal. En cambio, el exceso de energía puede destinarse a impulsar la producción de combustible renovable que consume mucha energía, como las pilas de combustible de hidrógeno. Este combustible se puede utilizar para generar energía cuando la energía solar no puede satisfacer la demanda.
El diagrama muestra cómo iría normalmente la demanda (púrpura), luego cómo iría con la energía solar (naranja) y cómo el almacenamiento de energía podría mitigar esa carga (colores sólidos). Créditos de imagen: Departamento de Energía de EE. UU.
Esa es solo la respuesta “fuera de la cabeza”. Como dice el informe: “Las tecnologías de almacenamiento térmico, químico y mecánico se encuentran en varias etapas de desarrollo, incluido el almacenamiento térmico por bombeo, el almacenamiento de energía de aire líquido, las tecnologías novedosas basadas en la gravedad y el almacenamiento geológico de hidrógeno”.
Sin duda, habrá una variedad de tecnologías nuevas y antiguas que trabajarán para proporcionar los distintos niveles de redundancia de energía y las necesidades de duración del almacenamiento del país. Éstos contribuirán en gran medida a hacer que la energía solar y otras fuentes de energía renovable puedan ser utilizadas para una mayor proporción de la demanda.
Costos blandos más bajos
Si vamos a duplicar y redoblar la tasa de implementación de células solares, los costos deben reducirse no solo para las células en sí, sino para todo el proceso de principio a fin: evaluación, contabilidad, mano de obra y, por supuesto, las ganancias. debido a las empresas que realizarán el trabajo real.
Reducir los costos no relacionados con el hardware ya es el objetivo de muchas empresas emergentes, como Aurora Solar, que vio claramente la escritura en la pared y comenzó a hacer lo más fácil posible planificar, visualizar y vender instalaciones solares completamente en línea.
En este momento, el costo total de un techo solar podría ser el doble del costo del hardware o más. Hay varios contribuyentes a esto, desde el financiamiento hasta las regulaciones y los mercados, y cada uno tiene sus propias complejidades más allá del alcance de este artículo. Baste decir que si puede reducir un 1% el costo de una instalación solar al agilizar el tiempo o el costo involucrado en cualquiera de estas áreas, habrá un volumen más que suficiente para convertir ese punto en una suma importante. Se necesitarán los esfuerzos combinados de muchas mentes organizacionales y comerciales para que esto suceda, al igual que se requieren los esfuerzos de muchos científicos para mejorar las fotovoltaicas.
Un millón de puestos de trabajo
Por último, pero no menos importante, alguien tiene que realmente hacer todo este trabajo. Eso significa una gran cantidad de mano de obra, varias veces el cuarto de millón de personas que actualmente se estima que están vinculadas a la industria solar en el país en la actualidad.
Créditos de imagen: Will Lester / Inland Valley Daily Bulletin (Se abre en una nueva ventana) / Imágenes falsas
Los trabajos en este sector abarcarán toda la gama, desde trabajadores calificados con experiencia en construcción hasta profesionales de la energía que han administrado redes y magos de asociaciones público-privadas que conectan el comercio con los inevitables incentivos de arriba hacia abajo del gobierno. Es casi seguro que el medio millón o un millón de puestos de trabajo adicionales comprenderán muchas empresas y subindustrias nuevas, pero el desglose general hasta ahora ha sido aproximadamente un 65% de instalación y desarrollo de proyectos, un 25% de ventas y fabricación, y el resto en funciones diversas. .
Sin embargo, vale la pena señalar que las preocupaciones energéticas que actualmente se aferran con los nudillos blancos a la envejecida infraestructura de petróleo y carbón deberán hacer lo correcto por las decenas de miles que todavía emplean, y el sector de las energías renovables es un espacio de transición perfecto. “A lo largo de la transición, ciertas empresas de combustibles fósiles pueden sufrir cada vez más dificultades financieras”, dice el informe, que es una subestimación. Los autores sugieren encarecidamente financiar programas de transición que cubran la capacitación, la reubicación y las garantías de los beneficios financieros existentes, como las pensiones.
El informe señala que la industria solar es abrumadoramente blanca y masculina, como algunas otras que podríamos nombrar, por lo que probablemente valga la pena trabajar en ese frente si se quiere que el millón de contrataciones sea equitativo.
Puede consultar el estudio completo aquí.
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