Políticas y factores impulsadores del mercado: la energía fotovoltaica distribuida de China brilla

En el contexto del rápido crecimiento mundial de la industria fotovoltaica, China —el mayor mercado fotovoltaico del mundo— obtuvo resultados destacados en 2024. Según datos de la Administración Nacional de Energía (NEA), a finales de 2024 la capacidad solar instalada acumulada de China alcanzó 886,66 GW, lo que representa un incremento de 277,17 GW respecto a finales de 2023. La capacidad instalada anualmente añadida llegó a 277,17 GW, estableciendo así un nuevo récord histórico. De este total, la capacidad fotovoltaica distribuida instalada alcanzó 120 GW, lo que equivale al 43 % de las nuevas instalaciones fotovoltaicas del año. La electricidad generada por la fotovoltaica distribuida alcanzó 346,2 TWh, representando el 41 % de la producción total de energía fotovoltaica.

En términos de la estructura del mercado, el centro de gravedad de la energía fotovoltaica distribuida en 2024 se desplazó notablemente hacia el sur. Jiangsu, Zhejiang y Guangdong sustituyeron a las tradicionales provincias líderes —Shandong, Henan y Hebei— como las tres primeras en capacidad instalada de energía fotovoltaica distribuida. La capacidad total de energía fotovoltaica distribuida en las 15 principales provincias alcanzó 104,18 GW, lo que representa el 88 % del total nacional. Este cambio refleja la transición del mercado chino de la energía fotovoltaica distribuida, pasando de estar impulsado por subsidios a estar guiado por las fuerzas del mercado.

A nivel de políticas, la NEA emitió a finales de 2024 una declaración de gran relevancia, en la que identificó la energía fotovoltaica distribuida como una prioridad clave de apoyo. Subrayó la importancia de aprovechar las fuerzas del mercado, distinguiendo entre la capacidad existente y la capacidad adicional, así como entre proyectos residenciales y comerciales e industriales, con el fin de perfeccionar los mecanismos que faciliten la participación de la energía fotovoltaica distribuida en el mercado eléctrico. Paralelamente, la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma (NDRC) señaló que se adaptará al desarrollo de nuevos modelos, como el “transporte de electricidad tras el medidor” y la integración fuente‑red‑carga‑almacenamiento, estudiando y mejorando los mecanismos tarifarios pertinentes para promover el consumo local de energías renovables y acelerar la construcción de sistemas de mercado para el comercio de electricidad al contado y los servicios auxiliares. Asimismo, la NEA puso en marcha un programa piloto destinado a evaluar la capacidad de carga de las redes de distribución para la integración de la energía fotovoltaica distribuida, seleccionando seis provincias —Shandong, Heilongjiang, Henan, Zhejiang, Guangdong y Fujian— para abordar de manera sistemática cuestiones como la conexión a la red y el despacho por restricción.

Diversificación del panorama mundial del mercado fotovoltaico: China mantiene su liderazgo

Desde una perspectiva global, el mercado de la energía fotovoltaica en 2024 mostró un panorama cada vez más diversificado. El informe del PVPS de la AIE indica que al menos 34 países añadieron más de 1 GW de nueva capacidad fotovoltaica, frente a 29 países en 2023, y que 25 países superaron los 10 GW de capacidad instalada acumulada.

China siguió ocupando una posición absolutamente dominante en el mercado fotovoltaico mundial. Según datos de la AIE, las nuevas instalaciones de China en 2024 representaron aproximadamente el 55 % del total global, y su capacidad fotovoltaica acumulada se acercó a los 1.000 GW. Esta escala masiva convierte a China en el motor central del desarrollo fotovoltaico a nivel mundial.

El mercado europeo también registró un sólido crecimiento sostenido, liderado por Alemania y España, con una capacidad acumulada que alcanzó 398,7 GW. En América, tanto Estados Unidos como Brasil experimentaron un importante crecimiento, y EE. UU. se situó en el tercer lugar a nivel mundial en nuevas instalaciones durante 2024. En la región de Asia‑Pacífico, India añadió 31,9 GW en 2024, principalmente en proyectos a gran escala. Oriente Medio también registró un notable desarrollo fotovoltaico, con Arabia Saudita a la cabeza, con 3,7 GW de nueva capacidad, seguida por los Emiratos Árabes Unidos e Israel, que sumaron 0,5 GW y 0,9 GW, respectivamente.

Cabe destacar que, a medida que la penetración de la generación fotovoltaica sigue aumentando, el cierre de operación se ha vuelto cada vez más frecuente en algunos países con alta penetración. En la actualidad, más de 25 países cuentan con capacidad fotovoltaica instalada que puede cubrir más del 10 % de su demanda interna de electricidad, y cerca de la mitad de ellos ya registra una penetración de la energía fotovoltaica cercana o superior al 20 %. En respuesta, expertos del sector han señalado la necesidad de invertir en la expansión y modernización de las redes eléctricas, en tecnologías de almacenamiento de energía y en otras medidas de apoyo, a fin de aprovechar plenamente la capacidad máxima de generación.

Integración acelerada de la energía fotovoltaica y el almacenamiento: el almacenamiento de energía conectado a la red de distribución como una nueva vía para el consumo distribuido de energía fotovoltaica

En 2024, la integración de las tecnologías fotovoltaica y de almacenamiento en el sector de la energía fotovoltaica distribuida se aceleró notablemente, convirtiéndose en una herramienta clave para abordar los desafíos relacionados con el consumo de energía fotovoltaica. La aldea de Kefang, ubicada en la ciudad de Tongchuan, provincia de Shaanxi, construyó una microrred integrada “fotovoltaica‑almacenamiento‑carga‑consumo”, equipada con dos dispositivos de almacenamiento de energía en corriente continua de 426 kWh y dos dispositivos de interconexión flexible de doble puerto. Esto permitió la mutualización de la potencia entre dos líneas y cuatro subestaciones transformadoras, así como la redistribución de la electricidad desde la fase valle hasta la fase pico, dando lugar a la primera aldea piloto “cero carbono” de la provincia de Shaanxi, caracterizada por una microrred integrada AC/DC que combina generación fotovoltaica, almacenamiento, carga y consumo.

Al mismo tiempo, varias provincias, entre ellas Shandong, Yunnan y Anhui, exploraron activamente proyectos de áreas de estaciones de distribución con integración fotovoltaica‑almacenamiento. En el lado del transformador de distribución del área de la subestación n.º 2 de la aldea de Ducun se instalaron una estación de corriente continua flexible, sistemas de almacenamiento, puntos de carga y dos sistemas de almacenamiento de energía de 200 kWh cada uno, lo que permitió almacenar eficazmente el excedente de generación fotovoltaica, suavizar las fluctuaciones y habilitar el acceso a puntos de carga de alta potencia. El condado de Huize, en la ciudad de Qujing, provincia de Yunnan, construyó el primer proyecto de área de estación de baja tensión con “integración fotovoltaica‑almacenamiento” de la provincia. Este proyecto integra de manera sofisticada tecnologías aéreas y terrestres para prever y calcular con precisión la capacidad instalada de la generación fotovoltaica distribuida, sus ubicaciones específicas y los puntos óptimos de agrupamiento, lo que mejora notablemente la predictibilidad y la compatibilidad con la red de la generación fotovoltaica mediante previsiones de producción exactas a escala minuto para pequeños conglomerados fotovoltaicos.

Hebei State Grid Integrated Energy Service Company completó la primera demostración típica de almacenamiento de energía en subestaciones de distribución, basada en una plataforma flexible de agregación de recursos, en la red eléctrica del sur de Hebei. El proyecto piloto tiene una capacidad de 100 kW/215 kWh. Utilizando tecnología de regulación flexible y teniendo en cuenta las estructuras de carga diferenciadas del área de la subestación, se desarrolló un modelo de características de los recursos flexibles para aprovechar plenamente la capacidad de regulación del almacenamiento de energía, contribuyendo a estabilizar la red de distribución en aspectos como la gestión de sobrecargas, la mejora de la calidad de la energía, la reducción de picos y el llenado de valles, el apoyo a la carga máxima y la regulación de frecuencia y tensión. Asimismo, a finales de 2024 se puso en servicio con éxito el primer sistema de suministro eléctrico de microrred integrada fotovoltaica‑almacenamiento en Xinzhou, provincia de Shanxi. El proyecto incluye una planta fotovoltaica distribuida de 20 kW y una batería de almacenamiento de 215 kWh. Gracias a un sistema de control de gestión energética que conmuta automáticamente la batería de almacenamiento, se logra un funcionamiento estable y autosuficiente del ciclo “fotovoltaica‑almacenamiento‑consumo”.

La implementación sucesiva de estos proyectos piloto marca la transición de la energía fotovoltaica distribuida con almacenamiento desde la validación conceptual hasta su despliegue sustancial. La aplicación a gran escala del almacenamiento energético en el área de las instalaciones ofrece una solución de consumo más flexible para la energía fotovoltaica distribuida, aliviando eficazmente las presiones sobre la capacidad de la red y proporcionando una vía viable para la posterior integración a gran escala de la energía fotovoltaica distribuida en la red.

Innovación tecnológica acelerada: las células de perovskita establecen récords de eficiencia

La innovación tecnológica ha sido siempre la fuerza motriz central del desarrollo de la industria fotovoltaica. En 2024, la tecnología fotovoltaica mundial vivió un “año de avances en eficiencia”: las eficiencias de las células basadas en silicio superaron el 27 %, las eficiencias de las células tandem de perovskita‑silicio se dispararon hasta el 34,6 %, y las células orgánicas alcanzaron por primera vez el umbral del 20 %.

En el sector de las células de silicio cristalino, la sustitución de la tecnología de tipo p por la de tipo n se aceleró en 2024. La producción de células basadas en silicio de tipo n, liderada por la tecnología TOPCon, se disparó de 110 GW en 2023 a 350 GW, mientras que la producción de células PERC tradicionales cayó por debajo de 100 GW. Las previsiones del sector indican que la cuota de mercado de los módulos de tipo n aumentará rápidamente hasta aproximadamente el 78,8 % en 2024, un notable salto respecto al 27,6 % registrado en 2023.

En la exploración de las tecnologías fotovoltaicas de próxima generación, el rendimiento de las células de perovskita ha sido especialmente notable. En septiembre de 2024, LONGi Green Energy publicó un artículo de investigación en Naturaleza Se informa de un importante avance al superar el límite de eficiencia de las células solares de una sola unión mediante el desarrollo de células tandem de doble unión basadas en silicio cristalino y perovskita. El dispositivo alcanzó una eficiencia certificada del 33,9 %, según el Laboratorio Nacional de Energías Renovables de Estados Unidos (NREL), estableciendo así un nuevo récord mundial en la eficiencia de las células tandem de perovskita/silicio logrado por una empresa china de energía fotovoltaica. Naturaleza elogió enérgicamente el resultado como “la primera demostración experimental de que la eficiencia de las células solares tándem de doble unión supera el límite teórico de eficiencia de S‑Q para las células de una sola unión”.

Posteriormente, el equipo de tandem de LONGi siguió avanzando, elevando aún más la eficiencia certificada de su dispositivo prototipo tandem de dos terminales (1 cm²) hasta el 34,6 %, mientras que una célula tandem de dos terminales a escala de oblea (M6), lista para la comercialización, alcanzó una eficiencia certificada del 30,1 %. La eficiencia de las celdas perovskita‑silicio cristalino en configuración tandem aún presenta un margen de mejora de alrededor del 10 % respecto a su límite superior teórico, estimado en aproximadamente el 44 %, lo que indica un considerable potencial para lograr mayores ganancias en eficiencia.

Desde la perspectiva de la cadena industrial en su conjunto, la situación de sobreoferta en la principal cadena de fabricación de energía fotovoltaica se mantuvo en 2024, ejerciendo presión sobre la rentabilidad en todos los segmentos. Los precios del polisilicio fluctuaron a la baja a lo largo del año, pasando de aproximadamente 70.000 yuanes por tonelada a principios de año a alrededor de 38.000 yuanes por tonelada en julio, lo que representa una caída superior al 40%. Las instituciones de investigación del sector señalan que, a medida que se pone en marcha nueva capacidad, las presiones sobre los inventarios en la etapa upstream siguen aumentando. Sin embargo, precisamente esta presión competitiva impulsa a las empresas a buscar avances mediante la innovación tecnológica continua. En 2024, el polisilicio de tipo n representó cerca del 61% de la producción, y las células TOPCon se consolidaron como la tecnología predominante entre las distintas vías de la tecnología de tipo n, gracias a su ventaja en relación calidad‑precio.