Por Ian de la Garza, Hiram Strauss, Guillermo Sanchez y Jason Potts.
Resumen Ejecutivo
En el sector comercial e industrial en México, existe una brecha crítica en el rendimiento de los proyectos solares que está dificultando la viabilidad de las transiciones hacia las energías renovables. Aunque se espera que ofrezcan rendimientos constantes, estos proyectos se están quedando cortos, con una variación de la producción en el mundo real de entre el 15% y el 25% respecto a las previsiones iniciales. Este informe, que aprovecha la experiencia de NREL System Advisor Model y Raptor Maps, analiza las causas de esta disparidad y sugiere soluciones estratégicas, con el objetivo de fortalecer las inversiones solares para un éxito a largo plazo.
Introducción
La adopción de la energía solar en el sector comercial e industrial de México implica un gran progreso hacia la sostenibilidad. Sin embargo, una brecha significativa en el rendimiento reduce su potencial total. Análisis e insights de fuentes como kWh Analytics, NREL, Solar Data, y Raptor Maps revelan un patrón de bajo rendimiento en comparación con las proyecciones, enfatizando la necesidad de proyecciones de generación de energía más precisas, gestión y garantías integrales.
Desafíos principales
- Complejidad de las Variables de Rendimiento
Cuando la gente piensa en paneles solares, se centra en la simplicidad y fiabilidad del módulo solar. Sin embargo, pasan por alto la complejidad de todo el sistema y la interacción de variables, muchas de las cuales son difíciles de predecir con precisión. Como se menciona en el libro de James Gleick, Caos: «La Creación de Una Nueva Ciencia: En un mundo de caos, donde pequeñas diferencias en las condiciones iniciales pueden llevar a resultados muy diferentes, predecir se convierte en un asunto muy complicado».
Desde factores ambientales hasta especificaciones técnicas del Balance del Sistema (BOS), estas variables generan una incertidumbre que los programas de simulación actuales como Helioscope o PV Syst luchan por capturar. Esta complejidad requiere comunicar el problema a los usuarios y desarrollar herramientas más sofisticadas capaces de tener en cuenta las dinámicas de estas variables.
2. Desalineación de Intereses
Existe un desajuste fundamental entre los objetivos a corto plazo de los vendedores de paneles solares y las expectativas a largo plazo de los usuarios finales. La responsabilidad de los vendedores de paneles solares finaliza en el año 0, cuando logran instalar el sistema. Por otro lado, la inversión será tan rentable como el ahorro generado a lo largo de la vida útil del proyecto, que supera los 30 años.
Este desajuste se ve acentuado por el mencionado sesgo de sobrestimación sistémica de la industria, donde las hipótesis optimistas de producción suelen incumplirse en casi una cuarta parte de los valores proyectados. Alinear los intereses de todas las partes involucradas mediante una comunicación transparente y mecanismos equitativos de reparto de riesgos es esencial para establecer expectativas realistas y alcanzar objetivos mutuos a largo plazo.
3. Operaciones y Mantenimiento (O&M)
Las inversiones en O&M son clave para mantener y mejorar el rendimiento del sistema a lo largo del tiempo. Varios artículos de PV Magazine USA, basados en datos de las fuentes mencionadas anteriormente, destacan cómo la falta de inversión en O&M puede provocar importantes déficits de rendimiento. Un O&M eficaz implica algo más que la limpieza básica y las comprobaciones del inversor; incluye un mantenimiento preventivo exhaustivo diseñado para optimizar la producción y la eficiencia del sistema. Estas actividades incluyen:
Inspección y mantenimiento de los dispositivos eléctricos y de montaje más allá de los inversores y del propio sistema de energía solar (transformadores eléctricos).
- Supervisión y análisis para determinar las causas del bajo rendimiento.
- Imágenes térmicas y electroluminiscencia para identificar problemas ocultos.
- Mantenimiento relacionado con las condiciones meteorológicas, como la limpieza de dispositivos en zonas polvorientas.
- Gestión de la vegetación para evitar el sombreado.
- Actualizaciones de software y calibración a las variaciones de la red.
Las partes implicadas deben considerar que O&M es un factor fundamental para el éxito del proyecto, que justifica una inversión estructurada. Esto es especialmente importante cuando se examinan las implicaciones de un escenario específico, como un sistema fotovoltaico solar de 500 kWp. El análisis coste-beneficio entre los escenarios de operación y mantenimiento (O&M) básico y exhaustivo revela el impacto financiero de cada enfoque.
En el escenario básico de O&M, suponiendo unos costes anuales del 0,5% del coste inicial y una pérdida de eficiencia del 1% anual, la eficiencia del sistema descendería al 80% en 20 años, lo que supondría una importante pérdida de ingresos por la reducción de la producción de electricidad. En cambio, en el escenario de O&M integral, con unos costes anuales del 1% del coste inicial y una pérdida de eficiencia reducida del 0,25% anual, la eficiencia al cabo de 20 años sería del 95%. Con un precio medio de la energía desplazado de 2,5 pesos por kWh, el escenario integral supone 11,25 millones de pesos menos de pérdida de ingresos a lo largo del tiempo, a pesar de los mayores costes de O&M.
Implicaciones económicas
Las consecuencias económicas del bajo rendimiento de los proyectos solares supone un problema grave en México, donde el sector estima en casi 1.000 millones de MXN (60 millones de dólares) las pérdidas anuales. Esta impactante cifra subraya el gran impacto que se percibe tanto en el sector comercial e industrial. Estos déficits pueden afectar a los fundamentos financieros de las inversiones en energía solar, dando lugar a peores indicadores en el retorno de la inversión.
Estas deficiencias no son incidentes aislados, sino indicios de un problema sistémico en el sector que requiere atención y medidas inmediatas. El caso mexicano forma parte de un patrón global de bajo rendimiento. Es notable que el bajo rendimiento global de los proyectos solares casi se ha duplicado desde 2019, contribuyendo alrededor de 2,500 millones de dólares en pérdidas globales de la industria. Según Raptor Maps, que proporciona información sobre el impacto financiero y operativo de las anomalías del sistema solar.
Mitigar estas pérdidas es clave para mantener la integridad del mercado de la energía solar distribuida. Al abordar la discrepancia entre el rendimiento previsto y el real, la industria puede maximizar sus beneficios financieros. Un esfuerzo concertado para optimizar las prácticas de operación y mantenimiento, mejorar las metodologías de estimación, alinear los incentivos y establecer garantías más sólidas puede allanar el camino hacia un futuro solar más viable económicamente y fiable para todos.
Recomendaciones
- Desarrollar herramientas de simulación mejoradas: Promover el desarrollo de software de proyección avanzado y de IA que modele con precisión las complejas variables que afectan al rendimiento del sistema. El análisis avanzado y la IA mejoran significativamente la precisión de las proyecciones y simulaciones de energía solar al aprender de los datos históricos e identificar patrones complejos. Por ejemplo, el despliegue de IA por parte de Vistra en 67 unidades de generación de energía mejoró la eficiencia en un 1%, lo que supuso un ahorro de más de 23 millones de dólares y una reducción de aproximadamente 1,6 millones de toneladas de emisiones de carbono al año. Un estudio de aprendizaje profundo demostró que un modelo híbrido de CNN y LSTM con un mecanismo de atención podía optimizar la previsión solar, lo que se tradujo en una mejora de la eficiencia operativa del 30%, equivalente a un ahorro anual de 175.000 dólares. El Foro Económico Mundial reconoce el papel de la IA en la aceleración de la transición energética, destacando su potencial para optimizar la generación y distribución de energía en aras de la sostenibilidad y la eficiencia. Estos ejemplos ponen de relieve el potencial transformador de la IA en la energía solar, ofreciendo beneficios económicos y medioambientales al tiempo que mejora la fiabilidad y la sostenibilidad de los sistemas de energía solar.
- Fomentar la alineación de las partes implicadas: Promover iniciativas que alineen los intereses de las partes involucradas, garantizando una comunicación transparente y la búsqueda de objetivos compartidos de sostenibilidad a largo plazo. Por ejemplo, Finsolar, una startup mexicana de financiación solar, ofrece el modelo ExpandSolar, que define las proyecciones de rendimiento solar en términos monetarios. Esto garantiza que el equipo operativo de Finsolar optimice continuamente el sistema mediante las técnicas mencionadas anteriormente. En consecuencia, esta estrategia a menudo resulta en un excedente de energía que puede compensar significativamente los costes de financiación del proyecto, aumentando así el flujo de caja para los clientes tanto a corto como a largo plazo.
- Priorizar la inversión en O&M: Destacar la importancia de los servicios integrales de O&M como piedra angular del rendimiento del sistema, abogando por una inversión estructurada en programas de mantenimiento.
Conclusión
Este informe resuelve un importante obstáculo económico al que se enfrentan los proyectos solares de generación distribuida (GD) de México, destacado por una gran brecha de rendimiento de 1.000 millones de MXN. Basándose en la experiencia del NREL y Raptor Maps, traza una estrategia para superar este reto. La hoja de ruta sugerida incluye la adopción de mejores herramientas de simulación, la alineación de intereses entre los actores clave y pone énfasis en priorizar las inversiones integrales en operaciones y mantenimiento. Estas medidas estratégicas son esenciales para aumentar la resistencia de las inversiones solares. Su objetivo es asegurar un futuro en el que la industria solar en México, y en otras regiones, pueda prosperar económicamente y sostener su crecimiento, ofreciendo mejores resultados financieros y una mayor confianza para todas las partes interesadas.
