Energía fotovoltaica en Alemania

Capacidad fotovoltaica instalada en Alemania (1996-2019)

La fotovoltaica en Alemania tiene un peso cada vez mayor en la producción de energía. En 2019, la participación de la electricidad solar en el consumo bruto de electricidad en Alemania fue de 46,5  TWh , lo que corresponde al 8,2%. La expansión de la generación de energía solar a través de energía fotovoltaica está subvencionada por el estado en Alemania a través de la Ley de Fuentes de Energía Renovable . A partir de 2019, los primeros proyectos como el parque solar Weesow-Willmersdorf también se construirán en su totalidad sin financiación.

Desarrollo, expansión y realimentación en Alemania

Capacidad fotovoltaica nominal instalada (acumulada) de 2005 a 2013 para Alemania y el mundo

De 2000 a 2011, la energía generada con fotovoltaica aumentó de 0,064 TWh a aproximadamente 19 TWh, unas trescientas veces más. En 2012, la adición ascendió a 8.300 MW (= 8,3 GW), lo que marcó un nuevo récord. Numerosos inversionistas aceleraron sus proyectos porque temían recortes por parte del gobierno federal o porque querían asegurar tasas de remuneración más altas. A partir de 2013, el número de nuevas fotovoltaicas instaladas se redujo drásticamente. En 2014 solo se instalaron 1.9 GW, que está por debajo del corredor de expansión de 2.5 GW especificado por el gobierno federal.

Además, en 2012 se introdujo un límite superior de un máximo de 52 GW de energía solar que se puede financiar. En octubre de 2019, el Consejo Federal votó a favor de la abolición de este límite de financiación y el Bundestag lo aprobó en mayo de 2020. En este punto casi se alcanzó este límite. Aunque ya pactado en el acuerdo de coalición en 2018, confirmado nuevamente en 2019 como parte del paquete climático y anunciado nuevamente en mayo de 2020 tras bloqueos del Ministerio de Economía, que utilizó la tapa como depósito para su política de energía eólica , la actual la abolición aún estaba pendiente a principios de junio de 2020. Luego, las empresas de la industria solar presentaron una demanda ante el Tribunal Constitucional Federal . A mediados de junio de 2020, el Bundestag finalmente decidió abolir la tapa solar.

En 2019, los sistemas fotovoltaicos en Alemania produjeron 46,5 TWh de energía eléctrica. En Alemania, la energía solar ha contribuido más de la mitad a cubrir el consumo máximo en la hora del almuerzo de los días soleados de primavera y verano desde 2015, e incluso dos tercios en Baviera y Baden-Württemberg.

Las horas de carga completa calculadas en la siguiente tabla muestran cómo el uso de energía solar puede fluctuar debido al clima y están estrechamente relacionadas con la duración de la luz solar , es decir, H. con el número de horas de sol al año. La duración media del sol en Alemania es de 1550 horas al año. Las horas de plena carga no corresponden al ciclo de trabajo, sino a un valor calculado que resulta del cociente entre la capacidad de trabajo normal y la potencia pico del sistema fotovoltaico. El ciclo de trabajo real durante el cual el sistema genera electricidad corresponde a los momentos en que el sol está por encima del horizonte, es decir, aproximadamente la mitad de las horas anuales, es decir, alrededor de 4400 horas, aunque la producción de electricidad a veces es solo baja, con mal tiempo, en el primeras horas después del amanecer y en las últimas horas antes del atardecer. Por kW _{pico de} capacidad instalada, se puede esperar un rendimiento energético de alrededor de 600 a 1200 kWh por año, dependiendo de las condiciones climáticas y la ubicación y orientación  .

Dependiendo de la intensidad de los rayos solares, el sistema fotovoltaico alcanza su punto máximo al mediodía, y la cantidad de electricidad que ingresa a la red es significativamente menor en las horas de la mañana y de la tarde. La mayor parte de la electricidad en Alemania se necesita entre las 8 a.m. y las 7 p.m. La correspondencia natural entre el perfil de carga del consumo eléctrico y la distribución temporal de la alimentación fotovoltaica reduce la necesidad de poner en marcha centrales eléctricas de carga punta. Sin embargo, es problemático para el suministro de energía que en los meses de otoño e invierno, cuando se requiere mucha electricidad para calefacción e iluminación, el rendimiento eléctrico de los sistemas fotovoltaicos sea más bajo (según los gráficos de energía de Fraunhofer ISE estaban en el años 2012-2020 cada uno en los meses de enero, noviembre y diciembre alcanzó un total de 5,66 - 7,20% de los ingresos anuales).

El cálculo actualizado diario del perfil de rendimiento y los datos de producción de energía eléctrica para Alemania y Austria se pueden encontrar en Internet en la plataforma de transparencia EEX , desglosados ​​por tipo de generación y áreas de control. Para Alemania, los datos fotovoltaicos medidos se informan desde las cuatro áreas de control y también han estado disponibles desde el inicio de la presentación de informes el 19 de julio de 2010. Los datos de alimentación actualizados (para Alemania) para los años a partir de 2011 son de libre acceso a través de gráficos de energía. Un fabricante de inversores también dispone de un cálculo del perfil de rendimiento actual de los sistemas fotovoltaicos instalados en Alemania con visualización según áreas de código postal. Los cuatro operadores de sistemas de transmisión en Alemania han estado utilizando, entre otras cosas, los cálculos de grandes operadores de portales de datos para sistemas fotovoltaicos para planificar la potencia de control desde 2010/2011 . Sus cálculos se basan en datos de rendimiento y rendimiento de alrededor del 10% de la capacidad del sistema instalado en Alemania.

Generación de electricidad en Alemania el 25 y 26 de mayo de 2012

El viernes 25 de mayo de 2012 a las 12:45 p.m., se logró una producción de 22,4 gigavatios en Alemania, lo que significa que la energía fotovoltaica representó alrededor de un tercio de la producción total de electricidad en los momentos de máxima carga . Esto corresponde aproximadamente a la producción de 15 grandes centrales nucleares . Desde febrero de 2012, la potencia de alimentación ha cubierto una gran parte de la carga media y máxima diaria de forma relativamente fiable . Las centrales eléctricas convencionales casi solo tienen que aumentar su producción en las fases crepusculares. Esto también se nota en los precios de la electricidad significativamente más bajos en el intercambio de electricidad. Es previsible que si se construyen nuevas centrales, las centrales eléctricas convencionales tendrán que reducir cada vez más su producción alrededor del mediodía, lo que es particularmente problemático en el caso de centrales lentas, especialmente centrales nucleares. Además, la utilización de las centrales eléctricas de carga máxima está disminuyendo, lo que puede poner en peligro su funcionamiento económico. Según BDEW, en mayo de 2012 se generaron más de 4 mil millones de kWh de energía solar, lo que significa que alrededor del 10% del consumo de energía de este mes fue cubierto por energía solar. De los datos medidos también se puede ver que en el semestre de verano la producción fluctúa a nivel nacional entre aproximadamente el 30 y el 90% de la capacidad disponible. En el semestre de invierno el valor suele estar entre el 10 y el 50%. En este momento (a finales de 2018) hay alrededor de 1,7 millones de sistemas solares en la República Federal de Alemania.

En junio de 2019, la energía fotovoltaica produjo 7,2 TWh de energía eléctrica, lo que la convierte en la fuente de energía más importante de Alemania por primera vez en todo un mes, por delante del lignito y la energía eólica.

Estimaciones de área

Según un estudio de KIT , Alemania tiene un potencial económicamente utilizable para la generación de energía fotovoltaica de 1158 TWh a 2482 TWh por año solo en edificios existentes (excluidos los espacios abiertos). Esto corresponde a dos a cinco veces el consumo eléctrico neto total actual en Alemania.

El Instituto Fraunhofer ha calculado que incluso mediante el doble uso de la superficie de cultivo actual para ensilaje de maíz con agro-fotovoltaicos, se puede lograr una producción de aproximadamente 600 GWp.

En principio, sería posible cubrir la demanda de electricidad alemana en términos puramente cuantitativos utilizando varias veces la energía fotovoltaica. En relación con el rendimiento, debido a las fluctuaciones estacionales en el rendimiento, esto solo sería posible con unidades de almacenamiento muy grandes y actualmente costosas o mediante un sobredimensionamiento deliberado con reducción. Por lo tanto, tiene mucho más sentido utilizar una combinación de diferentes energías renovables, ya que esto puede reducir significativamente los requisitos de almacenamiento.

Radiación solar en Alemania (sobre una superficie horizontal)

En el caso de los sistemas fotovoltaicos al aire libre , alrededor de 80–100 kWh / m² anuales basados ​​en el área de un parque solar, correspondiente a 40–50 m², para generar la energía eléctrica para un hogar promedio (4 MWh / año). No se requiere espacio adicional para sistemas sobre edificios y barreras acústicas.

Obstáculos a la expansión de la energía fotovoltaica

Según el grupo de investigación de sistemas de almacenamiento de energía solar en HTW de Berlín , el “ritmo de expansión solar en Alemania” no cumple con los requisitos de la protección del clima .

La expansión de la energía fotovoltaica se ve frenada por varios obstáculos. 2019 en la Academia de Ciencias de Berlín como parte del proyecto de investigación PV2City del grupo de investigación sistemas de almacenamiento solar comenzó con la recopilación de impedimentos para la expansión de la energía fotovoltaica.

Situación de la industria solar alemana

El 30 de junio de 2011, el Bundestag alemán aprobó una enmienda integral a la EEG, incluida una nueva regulación de los sistemas de bonificación para bioenergía y cambios en las tarifas de alimentación. Se optó por un corte extraordinariamente fuerte para la energía fotovoltaica. Los cambios entraron en vigor el 1 de enero de 2012. Hubo más cambios a mediados de 2012, en particular hubo una reducción única en las tasas de remuneración en un 15%, seguida de una "disminución de base" en un 1% mensual (corresponde al 11,4% anual).

Esto provocó una fuerte caída del mercado. Las nuevas instalaciones disminuyeron a una cuarta parte del valor anterior. Al mismo tiempo, las empresas chinas pudieron vender por debajo de los costos de producción gracias a los subsidios gubernamentales. También hubo una caída masiva en el precio de los módulos fotovoltaicos. Después de 2011, la industria solar alemana se contrajo enormemente y una gran parte de la industria solar se declaró insolvente. Empresas como Solar Millennium , Solarhybrid y Q-Cells se vieron afectadas. En 2013, Bosch también anunció que saldría del negocio de la energía fotovoltaica cristalina. Sin embargo, desde un punto de vista ecológico, la caída de los precios debe valorarse positivamente, ya que la energía fotovoltaica se ha vuelto drásticamente más barata y, por lo tanto, económicamente asequible en unos pocos años.

Si bien había alrededor de 350 fabricantes de células solares en Alemania en 2011, solo hubo unas pocas docenas en 2019. Al mismo tiempo, se despidió a una gran parte de la población activa; De 2011 a 2017, el número de empleados en la industria solar se redujo de 156.700 en 2011 a 42.800 en 2017. A mediados de 2020 había alrededor de 31.000 puestos de trabajo fotovoltaicos en Alemania. Volker Quaschning ve el declive de la expansión políticamente insuficientemente subvencionada de las energías renovables. Por este motivo, la expansión fotovoltaica entre 2012 y 2016 se ralentizó de 7,6 GW en 2012 a 1,5 GW, con lo que se perdieron alrededor de 80.000 puestos de trabajo en la industria fotovoltaica alemana.

La disputa comercial entre fabricantes europeos, estadounidenses y chinos llegó a un punto crítico en 2012. Políticos ecológicos como Hans-Josef Fell advirtieron contra el cierre de los mercados europeos con aranceles punitivos, a pesar de la política de competencia desleal de China. La gran mayoría de los puestos de trabajo en la industria solar se encuentran en las áreas de planificadores e instaladores de proyectos, que son locales y, de hecho, no se pueden importar de China. En cambio, debería garantizarse un acceso justo al mercado en el mercado asiático. Según un estudio de Prognos , los aranceles punitivos podrían poner en peligro hasta 240.000 puestos de trabajo en Alemania.

La Comisión de la UE inició procedimientos antidumping contra China en septiembre de 2012 y, a fines de 2012, Estados Unidos impuso aranceles punitivos del 18 al 250 por ciento debido a disputas comerciales similares. En mayo de 2013, la Comisión de la UE impuso aranceles punitivos a China. En septiembre de 2018, la UE eliminó los derechos antidumping contra los fabricantes chinos. Esta decisión también tiene en cuenta los nuevos objetivos de la UE en el ámbito de las energías renovables. La situación del mercado no ha cambiado de tal manera que esto justifique una nueva extensión de las medidas más allá de los 18 meses previstos, según la Comisión. Esto provocó que los precios de las células solares cayeran aún más.

Capacidad instalada en los estados federales

La tabla muestra la potencia eléctrica nominal instalada en 2018:

	país	Residentes	Área en km²	capacidad instalada en MW
	Baden-Wurtemberg	11,069,533	35.751,46	5.819
	Baviera	13,076,721	70.551,57	12,545
	Berlina	3.644.826	891,85	106
	Brandeburgo	2.511.917	29.478,61	3.703
	Bremen	682.986	419.23	44
	Hamburgo	1.841.179	755.26	45
	Hesse	6.265.809	21.114,94	2.054
	Mecklemburgo-Pomerania Occidental	1,609,675	23.180,14	1.878
	Baja sajonia	7,982,448	47.634,90	3.930
	Norte de Rhine-Westphalia	17,932,651	34.088,01	4.917
	Renania-Palatinado	4.084.844	19.853,36	2,196
	Sarre	990.509	2.569,69	465
	Sajonia	4.077.937	18.415,51	1.892
	Sajonia-Anhalt	2.208.321	20.446,31	2.503
	Schleswig-Holstein	2.896.712	15.799,38	1,667
	Turingia	2,134,393	16.172,50	1,464
	total	83.019.213	357,582	45,277

Ver también

• Fotovoltaica
• Energía renovable

literatura

• Jürgen Eiselt: Transición energética descentralizada. Oportunidades y retos . Vieweg y Teubner, Wiesbaden 2012, ISBN 978-3-8348-2461-5 .
• Manfred Popp: el futuro energético de Alemania: ¿puede tener éxito la transición energética? . Wiley-VCH, Weinheim 2013, ISBN 978-3-527-41218-1 .
• Jürgen Staab: Energías renovables en municipios: Fundación, gestión y asesoramiento de cooperativas de energía , 2ª edición revisada y ampliada. Springer Gabler, Wiesbaden 2013, ISBN 978-3-8349-4403-0 .
• Instituto Fraunhofer de Sistemas de Energía Solar (ISE): datos actuales sobre la energía fotovoltaica en Alemania .

2 de febrero de 2021, 99 páginas, en línea (pdf)

enlaces web

• Anne Kunze: ¡ Hermanos, al sol, a la novedad! La hora 10/2012, 4 de marzo de 2012.
• SMA: Esto es lo que hace la energía fotovoltaica en Alemania , en vivo (intervalos de aproximadamente 15 minutos).

Evidencia individual