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La energía solar ha crecido enormemente, tanto como industria como categoría tecnológica, en la última década. A finales de 2024, las instalaciones solares mundiales "alcanzaron la cifra récord de 2 teravatios (TW) de capacidad, con más añadidos en los últimos 2 años que en los 68 anteriores juntos".(Reuters)
El ritmo y la escala de este crecimiento exponencial se ilustran en la Figura 1, que muestra un aumento de más de 10 veces en la capacidad solar instalada en los últimos 10 años.(Nat Bullard 2024)
Con el rápido crecimiento y los mayores niveles de penetración de la energía solar en las redes, han surgido nuevas tecnologías y nuevas necesidades.
De los muchos cambios que se han producido en el sector, tres tendencias principales afectan ahora a la pila tecnológica preferida para la energía solar residencial. Son las siguientes:
Estas tendencias están cambiando el panorama solar, sacando a la luz las ineficiencias de los sistemas basados en microinversores, cada vez más costosos en comparación con los sistemas construidos en torno a la arquitectura de CC.
Cada tendencia exacerba las ineficiencias de los sistemas basados en microinversores.
Los módulos solares son cada vez más potentes. La figura 2 muestra la potencia media de un módulo residencial instalado en Estados Unidos. En 2015, el módulo medio era de 267 W. En 2024, la media alcanzará los 400 W, un aumento de casi el 50%(Lawrence Berkeley Lab, 2024).
La marcha hacia módulos de mayor potencia también muestra pocos signos de desaceleración. En su informe de octubre de 2024 sobre el mercado, EnergySage, la principal plataforma de presupuestos de energía solar residencial de Estados Unidos, señaló que "... los módulos solares de mayor potencia siguen aumentando vertiginosamente su popularidad". Y en la primera mitad de 2024, "el 97% de todos los presupuestos incluían módulos solares de 400 vatios o más".
Como dato adicional, los módulos solares listados en los nuevos sistemas residenciales de la plataforma de monitorización de Tigo superan ya regularmente los 450 W.
¿Cuál es el problema? La mayoría de los microinversores disponibles para sistemas residenciales tienen una potencia nominal de 300-350 W, y los de mayor capacidad exigen un sobreprecio considerable. Toda la energía que el módulo pueda generar por encima de la capacidad del microinversor se desperdicia por "recorte". Con el tiempo, esas pérdidas se acumulan, sobre todo a medida que aumenta la potencia de los módulos.
Las repercusiones del clipping se detallan en el capítulo 3 (El impuesto del clipping: dejar energía sobre la mesa)
Las baterías se han convertido en componentes habituales en el mercado de la energía solar residencial. Ya sea como energía de reserva o para maximizar el ahorro con las tarifas por tiempo de uso, las tasas de conexión de baterías se están disparando.
Los datos de EnergySage de octubre de 2024 muestran una tasa de acoplamiento de baterías del 40% para las ofertas de energía solar residencial en el primer semestre de 2024, frente a solo el 10% un año antes en Estados Unidos (véase la figura 3).
Con las baterías acopladas a CA, que necesitan los microinversores, la electricidad sufre tres conversiones: CC → CA → CC → CA
En la arquitectura de CC, sólo sufre una conversión: CC → CA
En cada paso de la conversión se desperdicia energía.
Conclusión: La arquitectura de CA es menos eficiente que la de CC para aplicaciones de almacenamiento de energía. Y esas pérdidas de conversión incrementales tienen un impacto financiero tangible a lo largo del tiempo. El impacto de la eficiencia de conversión del almacenamiento de energía se detalla en el capítulo 4 (Impuesto de conversión: el coste oculto de las baterías acopladas a CA).
Las tarifas de los servicios públicos están subiendo, impulsadas por las mejoras de la red, las medidas de resiliencia y el aumento de la demanda. En Estados Unidos, las tarifas eléctricas han subido un 5% anual en los últimos cuatro años, como puede verse en la figura 4, que muestra una aceleración de las tarifas eléctricas residenciales medias en 2021(US Energy Information Administration).
Esta tendencia no muestra signos de desaceleración. Según la EIA(Reuters), "en 2023, los reguladores de los servicios públicos estatales aprobaron aumentos de tarifas por valor de casi 10.000 millones de dólares, más del doble de los 4.400 millones aprobados en 2022". Este aumento de los costes seguirá repercutiéndose en los consumidores.
Como consecuencia del aumento de las tarifas, los propietarios pagan más por cada kilovatio-hora (kWh) de energía consumida. Por extensión, cada kWh recortado, perdido por conversiones innecesarias o no producido en absoluto también es cada vez más costoso. El aumento de las tarifas de los servicios públicos amplifica cada vatio-hora de energía perdida, haciendo que el impuesto del microinversor sea progresivamente más grave con el paso del tiempo.
Para resumir las tendencias y su impacto en las instalaciones solares residenciales basadas en microinversores
En conjunto, estos factores están convirtiendo lo que solían ser ineficiencias individuales menores en pérdidas significativas y acumulativas con un impacto financiero real. Como resultado, los instaladores están pasando de plataformas basadas en microinversores a otras basadas en inversores de cadenas. Como se señala en un reciente informe de investigación de Roth:
"Según un distribuidor, hay dos tipos de instaladores que se están alejando de ENPH. El primero son los que se centran en vender por precio y se pasan a los inversores monofásicos. El segundo grupo está vendiendo más baterías, pero emparejadas con inversores de cadenas." - Phil Shen (Roth Industry Note | 26 de octubre de 2024). Nota: ENPH = Enphase, primer proveedor mundial de microinversores.
Las tres secciones siguientes ofrecen análisis detallados del impacto financiero de las tendencias y de cómo se relacionan con las formas de los Impuestos sobre Microinversores esbozadas al principio, empezando por el Impuesto sobre Recortes: Dejar la energía sobre la mesa (se publicará el 25/3)
Webinar: El 15 de abril (día de los impuestos en EE.UU.), celebraremos un seminario web en el que profundizaremos en los detalles de la serie Microinverter Tax. Inscríbase en el seminario web aquí.
A continuación figura una lista completa de los capítulos incluidos en esta serie (los enlaces se irán añadiendo a medida que se publiquen los capítulos):
