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16 de enero de 2024

Un futuro con energía solar: Adopción residencial a escala mundial

En todo el mundo, los hogares de muchos lugares están adoptando la energía solar a un ritmo sin precedentes, impulsados por la caída de los costes, los avances tecnológicos y el compromiso con un planeta más limpio. Este blog analiza las causas de que las instalaciones aumenten en unos lugares y no en otros.
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Un futuro con energía solar: Adopción residencial a escala mundial

En 2022, la energía solar se convirtió en la fuente de electricidad de mayor crecimiento por 18º año consecutivo, creciendo un 24% respecto a 20211. La cuota de la energía solar en el mix energético mundial ha aumentado constantemente debido a la caída de los costes, los avances tecnológicos y las políticas de apoyo. Muchos países han seguido invirtiendo en infraestructuras de energía solar e implementando objetivos de energía renovable para acelerar aún más la adopción de la energía solar. En este documento se analizan las tasas de adopción de la energía solar residencial por países y estados y se estudian los factores que contribuyen a ello.

El análisis que sigue se centrará en el crecimiento y la dinámica del mercado del segmento solar residencial.2


Impulsores de la adopción de la energía solar residencial

El crecimiento de la adopción de la energía solar residencial está impulsado por diversos factores, cuya combinación varía de un lugar a otro. Algunos de los factores más citados que impulsan la adopción de la energía solar residencial -que incluyen las decisiones en torno a la compra, instalación o análisis de la tecnología solar- son:

-El coste de la electricidad: El aumento de los costes para los contribuyentes impulsa la demanda de energía solar.  

-Estabilidad de la red: La incapacidad de un país o región de generar electricidad suficiente de forma fiable para mantener un suministro estable de electricidad crea una demanda de resiliencia.

-Irradiancia local: Las regiones con abundante luz solar suelen ofrecer condiciones más favorables para el desarrollo solar. El gráfico siguiente muestra la irradiancia horizontal directa (léase: la cantidad de luz solar que incide sobre la superficie de la Tierra) en todo el planeta.  

-Costes de los equipos: El descenso de los precios de los componentes de los sistemas fotovoltaicos (FV) y de la mano de obra de instalación repercute positivamente en la adopción de sistemas solares residenciales.

-Estructuras normativas: Las normativas favorables, como la medición neta o los incentivos gubernamentales, suelen impulsar el crecimiento de las instalaciones solares residenciales.

-Factores geopolíticos: Los acontecimientos mundiales que provocan cambios inesperados en la disponibilidad o el precio de la energía pueden acelerar el despliegue de las energías renovables.

-Impulsores sociales: Deseos de reducir la huella de carbono, contribuir a la protección de la red mediante el almacenamiento de energía, proyectar rentabilidad financiera generando ahorros y retorno de la inversión a lo largo del tiempo, y similares.

Aunque no se trata de una lista exhaustiva, estos factores establecen un marco útil para analizar los factores que impulsan el crecimiento, o lo limitan, de la adopción de la energía solar residencial. Además, la importancia de estos factores y la combinación en la que están presentes varían de una región a otra.

Adopción de la energía solar residencial en todo el mundo

Para calcular las tasas de adopción de energía solar residencial, los datos sobre el número de instalaciones solares residenciales en una jurisdicción se dividen por el número de viviendas unifamiliares. Cuando no se dispone del número de instalaciones solares residenciales, la capacidad residencial total instalada, medida en megavatios, se dividió por el tamaño medio del sistema residencial para llegar a una estimación razonable del número de instalaciones residenciales.

La siguiente tabla ofrece una visión general de la penetración de la energía solar residencial en cada país e incluye dos de los factores que impulsan la adopción de la energía solar más fácilmente medibles, tal y como se ha descrito anteriormente.  

Tendencias nacionales

Este gráfico muestra la relación entre el precio de la electricidad ($/kWh) y la tasa de adopción de energía solar residencial a partir del 06/2023.3

Con un 37,7%, Australia tiene la mayor tasa de adopción de energía solar residencial de los países aquí estudiados. "El continente australiano tiene la mayor radiación solar por metro cuadrado de todos los continentes y, en consecuencia, algunos de los mejores recursos de energía solar del mundo".4 Este gran y soleado país se ha fijado sistemáticamente objetivos solares impresionantes para disminuir la dependencia de otras fuentes de energía.5 En el momento de recopilar estos datos, había 3,4 millones de sistemas residenciales instalados en Australia, con una media anual de 300.000.6 El gobierno australiano ofrece muchos incentivos diferentes para impulsar la adopción de la energía solar, incluidos los certificados de tecnología a pequeña escala (STC) y las tarifas reguladas (FiT), que a menudo se suman a los incentivos estatales.7

Los Países Bajos, uno de los mercados solares más maduros de Europa, tienen una tasa de conexión solar residencial del 24,0%, que ha crecido sustancialmente en los últimos años.8. El elevado coste de la electricidad (0,49 $/kWh) es probablemente el factor que más contribuye a las impresionantes cifras de instalación. El gobierno holandés también ofrece una tarifa de alimentación (FiT) para la energía solar, y será interesante ver qué ocurre cuando se ajuste esa tarifa a finales de 2023.9

La industria solar japonesa ha pasado de centrarse en la energía solar montada en el suelo a realizar más instalaciones comerciales y residenciales en tejados. Japón, el tercer país que más energía solar residencial adopta (21,5%), está avanzando a pasos agigantados hacia los objetivos de energías renovables fijados por el Ministerio de Energía para 2030.10 El gobierno japonés ofrece una modesta tarifa de alimentación (FiT) para la energía solar, y la política excluye los sistemas conectados a la red antes del 17 de enero de 2022.11

La República Checa utiliza la energía solar para impulsar el crecimiento económico y el bienestar social, y actualmente cuenta con un 15,1% de adopción de energía solar residencial.12 El país participa en el objetivo energético de la UE de utilizar "al menos un 40% de fuentes de energía renovables en la combinación energética global de la UE para 2030.... Con el objetivo del gobierno de aumentar las fuentes de energía renovables, se espera que la producción de electricidad crezca, impulsando el mercado".13 El Gobierno ofrece una tarifa regulada (Feed-in Tariff, FiT) a los propietarios de viviendas con energía solar.

Alemania tiene una tasa de adopción de la energía solar residencial del 12,3%, lo que puede atribuirse en gran parte a las elevadas tarifas eléctricas que pagan los consumidores.14 "Según la Asociación Alemana de la Industria Solar (BSW), el principal motor del aumento de la adopción por parte de los propietarios de viviendas ha sido la subida de los precios de la energía, así como el deseo de los consumidores de estabilidad y previsibilidad a largo plazo."15 Los consumidores alemanes pagan 0,557 $/kWh por la electricidad suministrada por la red, y el país tiene una de las historias más largas con la energía solar como un agresivo adoptador temprano de la tecnología fotovoltaica.

Con su audaz objetivo de consumir el 100% de energías renovables en 2030, Dinamarca confía en que la energía solar desempeñe un papel clave.16 El país cuenta actualmente con un 10,3% de adopción de energía solar residencial. Los incentivos públicos, como las tarifas reguladas y las deducciones fiscales, son factores clave que probablemente compensen los bajos niveles de irradiación en las latitudes altas.

Sudáfrica tiene una tasa de adopción de energía solar residencial más modesta, del 5%.17 "La asociación solar sudafricana pretende desplegar otros 6 GW de energía fotovoltaica de aquí a 2030, lo que aumentará la capacidad instalada fotovoltaica (en todo el sector, no solo residencial) del suministro total de electricidad actual al 11% de aquí a 2030". Los particulares podrán solicitar un reembolso de hasta el 25% del coste de los paneles solares nuevos y sin usar, con un máximo de 15.000 rands por persona.18

Italia tiene poco más de 25 MW19 de capacidad solar residencial, lo que supone una tasa de adopción del 4,7%. A 0,579 $/kWh, Italia tiene una de las tarifas eléctricas más altas de Europa. La industria solar local va camino de seguir creciendo, pero la madurez del mercado significa que el crecimiento será más modesto que en el pasado. El país también ha tenido que frenar los anteriores incentivos fiscales a la construcción ecológica debido al elevado coste que suponían para el Ministerio de Hacienda.20

El Reino Unido tiene una tasa de adopción de energía solar residencial del 5%. 21 Se espera que el Reino Unido siga aumentando su capacidad solar en consonancia con su objetivo de llegar a cero emisiones netas en 2050. De hecho, la AIE también prevé que la capacidad solar del Reino Unido casi se triplique para 2030".22 Con alrededor de 1,2 millones de sistemas instalados, los ciudadanos británicos disponen actualmente de seis subvenciones solares diferentes: ECO4, Home Upgrade Grant, SEG, Solar Together, descuento del IVA y PPA Schemes.

Estados Unidos es el segundo mayor consumidor de energía del mundo, lo que subraya la importancia de diversificar la combinación energética.23 Estados Unidos tiene una tasa de adopción residencial del 3,4% y los propietarios de viviendas pueden beneficiarse de diversos incentivos estatales y locales, así como de un crédito fiscal federal a la inversión del 30% para los costes de instalación.24 A continuación puede ver el país desglosado en algunos de los estados que ocupan los primeros y los últimos puestos.25  

Se espera que la energía solar en México siga creciendo en los próximos años, impulsada por los populares programas de incentivos a la medición neta residencial y a la facturación neta.26 Con una irradiancia muy favorable de 3,37-8,06 kWh/m2/día, la energía solar es una fuente de energía renovable productiva y fiable en el país. Con una tasa de adopción del 2,7%, los ciudadanos de México pueden "deducir el 100% de su inversión inicial en un solo ejercicio fiscal beneficiando al contribuyente hasta un 30% de ahorro en su compra de un sistema solar".27

Brasil tiene un enorme potencial solar debido a su irradiación solar y al tamaño de su población.28 A pesar de su gran extensión geográfica, Brasil sólo tiene una tasa de adopción de energía solar residencial del 1,9%, con 1,46 millones de sistemas desplegados. Aunque el país tiene una gran irradiación (3,01-6,22 kWh/m2/día), también tiene unos precios de la electricidad bastante bajos (0,175 $/kWh). Brasil ofrece medición neta, tarifas de alimentación, deducciones fiscales e incentivos locales para impulsar la adopción de la energía solar residencial.

Canadá tiene una tasa de adopción del 0,3%, y esta cifra bastante baja puede atribuirse a una combinación de irradiancia más baja (1,59-5,05 kWh/m2/día), dependiendo de la región, así como cantidades considerables de nevadas y suciedad de los módulos a lo largo del año.29 Canadá ofrece una desgravación fiscal a la inversión solar del 30% para ayudar a sufragar los costes de instalación.30 La energía solar a gran escala no ha ganado tracción en Canadá, pero el impulso a la energía solar residencial está diseñado para reducir la dependencia de la energía sucia.

Adopción de la energía solar residencial en Estados Unidos

En EE.UU., "el mercado solar residencial experimentó su 6º año récord consecutivo en 2022".31 La adopción de la energía solar residencial, sin embargo, varía significativamente de un estado a otro, con algunos llegando tan alto como casi el 20%, mientras que otros están casi en cero.32 Más allá de las diferencias regionales en la irradiación, la falta de infraestructuras son las principales causas de la disparidad.  

La siguiente tabla muestra los diez primeros y los cinco últimos estados de EE.UU. según el número de viviendas, el número de instalaciones solares residenciales y el porcentaje de adopción calculado para junio de 2023. Los datos residenciales proceden de Wood Mackenzie, y los de viviendas, del censo estadounidense.

Análisis por estados

Hawái: Con una tasa de adopción del 24,4%, Hawái lidera el país en adopción de energía solar residencial, y el estado también lidera el país en el coste de la electricidad a 0,43 $/kWh. Los propietarios de viviendas en el Estado de Aloha pueden solicitar un crédito fiscal del 35% por el coste de la instalación solar, exportar el exceso de energía a la red para obtener créditos y obtener exenciones fiscales por el valor de sus paneles solares.33

California: A pesar de tener la mayor capacidad total instalada (13.359,37 Mwdc) y el mayor número de hogares (8.301.530), California ocupa el segundo lugar con una tasa de adopción del 15,2%. El precio de la electricidad varía según el estado, siendo la media de 0,295 $/kWh; se trata de uno de los costes más altos analizados anteriormente. California aprovecha al máximo su elevada radiación solar, de la que recibe una media de 5,75 kWh/m2/día. Los propietarios de viviendas pueden solicitar una desgravación fiscal del 26% por el coste de la instalación de paneles solares, participar en la medición neta NEM3, conseguir préstamos para financiar el coste final de la instalación de paneles solares sin desembolso inicial o recibir una exención del impuesto sobre bienes inmuebles por el valor de sus paneles.34

Arizona: Con una tasa de adopción del 11,1%, Arizona tiene una presencia solar residencial significativa. El estado tiene una capacidad total instalada de 2.448,94 Mwdc y 2.031.053 hogares. El estado también tiene la radiación solar media más alta, con 6,49 kWh/m2/día, y los propietarios de viviendas pueden solicitar un crédito fiscal del 25% por el coste de la instalación de paneles solares, participar en la medición neta para obtener créditos y recibir exenciones fiscales para ayudar con los costes de la instalación solar.

Nevada: Nevada ocupa el cuarto lugar con una tasa de adopción del 10,6%. El estado tiene un mayor número de hogares (793.296) y una mayor capacidad instalada (903,54 Mwdc) que Hawai. El estado también tiene una de las irradiancias medias más altas, con 6,23 kWh/m2/día. Los propietarios de viviendas pueden solicitar una desgravación fiscal del 25% por el coste de la instalación de paneles solares, participar en la medición neta, aprovechar las exenciones del impuesto sobre bienes inmuebles y obtener financiación PACE.

Massachusetts: Ocupa el quinto lugar, con una tasa de adopción del 8,2%. Vivir en este estado de la costa este conlleva unos elevados costes de electricidad, 0,32 $/kWh. Los propietarios de viviendas pueden solicitar una desgravación fiscal del 26% por el coste de la instalación de paneles solares, participar en la medición neta, beneficiarse de exenciones del impuesto sobre bienes inmuebles y obtener financiación PACE.

Nueva Jersey: Aunque tiene una tasa de adopción solar más modesta del 7,9%, Nueva Jersey también tiene un número comparativamente menor de hogares (2.027.880) y una capacidad instalada de 1.475,00 Mwdc. Los propietarios de viviendas pueden solicitar una desgravación fiscal del 26% por el coste de la instalación de paneles solares, participar en la medición neta, beneficiarse de exenciones del impuesto sobre bienes inmuebles y obtener financiación PACE.

Maryland35Connecticut36, Utah37 & Vermont38 tienen tasas de adopción que oscilan entre el 7,7% y el 5,4%, lo que indica un nivel moderado de adopción de la energía solar residencial. También tienen una cantidad media de radiación solar que aprovechar. Connecticut tiene una tarifa eléctrica alta, de 0,34 $/kWh, y sus residentes pueden beneficiarse de una mayor adición de energía solar. Los cuatro estados ofrecen créditos fiscales que oscilan entre el 26% y el 30%, medición neta y exenciones del impuesto sobre bienes inmuebles para ayudar con la carga financiera inicial e impulsar la adopción de la energía solar residencial.

Los estados de EE.UU. con los índices más bajos de adopción de la energía solar son Georgia39 (46), Tennessee40 (47), Dakota del Sur41(48), Dakota del Norte42(49), y Alabama43(50). Estos estados tienen tasas de adopción del 0,1% o inferiores. Dado que ni la radiación solar ni las tarifas eléctricas difieren drásticamente de sus fraternales federales, la energía solar residencial representa una oportunidad de crecimiento para los empresarios emprendedores. Además, estos cinco estados cuentan con opciones de crédito fiscal a la inversión solar, exenciones del impuesto sobre bienes inmuebles, financiación PACE y programas de medición neta, así como organizaciones como la Tennessee Valley Authority (TVA), que ofrece un reembolso de hasta 1.000 dólares para proyectos solares.44

 

Los datos aquí citados son de 2023, y la clasificación y los porcentajes de adopción cambiarán con el tiempo a medida que más hogares adopten la energía solar y se apliquen nuevas políticas e incentivos. Ya en el segundo trimestre de 2023, el 54% de toda la nueva capacidad eléctrica añadida a la red estadounidense procedía de la energía solar. La creciente competitividad de la energía solar frente a otras tecnologías le ha permitido aumentar rápidamente su cuota en la generación eléctrica total de EE.UU., pasando de sólo el 0,1% en 2010 a casi el 5% en la actualidad,45 y el panorama sigue repleto de oportunidades para seguir creciendo.

Se muestra: Porcentaje de adopción de energía solar residencial (entre 0 y 24,4) en Estados Unidos.

Se muestra: Irradiancia de la producción fotovoltaica en Estados Unidos.

El futuro de la energía solar

La adopción de la energía solar residencial no deja de aumentar a escala mundial gracias a diversos factores. La disminución de los costes, los avances tecnológicos y las políticas de apoyo han desempeñado un papel importante a la hora de impulsar el crecimiento de la energía solar. Muchos países han invertido en infraestructuras solares y establecido objetivos de energías renovables para acelerar la implantación de la energía solar residencial. Las ventajas de la energía solar residencial son numerosas, como la opción de añadir resiliencia con el almacenamiento de energía, la reducción de las facturas de servicios públicos, los beneficios de la medición neta, los incentivos gubernamentales, una menor huella de carbono, el ahorro financiero a largo plazo y la rentabilidad financiera a través del ahorro acumulado a lo largo del tiempo. En cierta combinación, estas ventajas han impulsado a naciones de todo el mundo hacia un futuro impulsado por la energía solar.

Otras referencias:

  1. https://pv-magazine-usa.com/2022/10/28/nearly-4-of-u-s-homes-have-solar-panels-installed/
  2. https://www.nyserda.ny.gov/All-Programs/NY-Sun/Solar-Data-Maps/NYSERDA-Supported-Solar-Projects
  3. https://www.hawaiianelectric.com/hawaiian-electric-sees-brisk-pace-of-solar-installations
  4. https://www.statista.com/statistics/240267/number-of-housing-units-in-the-united-states
  5. https://renewablesassociation.ca/solar-energy
  6. https://en.wikipedia.org/wiki/Solar_power_in_South_Africa  
  7. https://www.iea.org/data-and-statistics/charts/japan-solar-pv-net-annual-capacity-additions-2018-2022-and-average-annual-additions-2023-2025
  8. https://www.theecoexperts.co.uk/solar-panels/popularity-of-solar-power
  9. https://longreads.cbs.nl/the-netherlands-in-numbers-2020/how-many-dwellings-in-the-netherlands
  10. https://www.pv-magazine.com/2023/01/31/netherlands-posts-another-record-year-for-residential-pv-in-2022
  11. https://www.researchgate.net/figure/Ownership-of-solar-PV-generation-capacity-in-Germany-by-size-class_fig2_304398607
  12. https://www.renewable-ei.org/en/statistics/re/
  13. https://www.czso.cz/csu/scitani2021/number-of-dwellings
  14. https://www.stat.si/StatWeb/en/News/Index/10265
  15. https://www.pveurope.eu/financing/eupd-research-germany-huge-solar-potential-residential-rooftop-installations-still
  16. https://ourworldindata.org/energy-mix#energy-mix-what-sources-do-we-get-our-energy-from
  17. https://www.iea.org/reports/approximately-100-million-households-rely-on-rooftop-solar-pv-by-2030
  18. https://ornatesolar.com/blog/the-top-5-solar-countries-in-the-world#:~:text=China%2D%20392%20GW&text=China's%20solar%20prowess%20is%20staggering,GW%20of%20Solar%20PV%20systems.
  19. https://www.eia.gov/environment/emissions/carbon/
  20. https://www.seia.org/research-resources/solar-market-insight-report-2022-q4
  21. https://wecoop.eu/wp-content/uploads/2022/05/Clinic-3-RES-Session-4-1-Vladislav-Bizek-WECOOP-EN-110522.pdf
  22. https://www.forbes.com/home-improvement/solar/best-worst-states-solar
  23. https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/czech-republic-solar-energy-market
  24. https://www.stat.si/StatWeb/en/news/Index/9973
  25. https://www.statista.com/statistics/728347/number-of-households-the-philippines  
  26. https://ourworldindata.org/grapher/installed-solar-PV-capacity?tab=map&time=2021&facet=none
  27. https://www.pv-magazine.com/2023/03/02/india-installed-1-6-gw-of-rooftop-solar-in-2022/
  28. https://www.hawaiianelectric.com/solar-hits-new-milestone-with-over-1000-megawatts-now-online-on-five-islands-served-by-hawaiian-electric
  29. https://www.bluesel.com/blog/breaking-down-2022-massachusetts-solar-statistics/  
  30. https://www.seia.org/state-solar-policy/massachusetts-solar  
  31. https://www.seia.org/state-solar-policy/california-solar  
  32. https://www.pv-magazine.com/2021/07/21/south-africa-installed-1-3-gw-of-pv-last-year/  
  33. https://www.powermag.com/a-global-look-at-residential-solar-adoption-rates/  
  34. https://www.woodmac.com/industry/power-and-renewables/us-solar-market-insight/  
  35. https://www.solarenergylocal.com/states/
  36. https://a1solarstore.com/state-solar-power-rankings.html

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