ÁFRICA: energía solar para afrontar el reto de la electrificación y la transición energética

Por Jean Marie Takouleu - Publicado el 1 de junio de 2023 / Modificado el 1 de junio de 2023

Según el Banco Africano de Desarrollo (AfDB), 600 millones de africanos aún no tienen acceso a la electricidad. Una solución obvia es explotar el potencial del continente para la energía solar fotovoltaica. La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) estima el potencial de energía solar del continente africano en 60 millones de TWh al año, frente a los 3 millones de TWh al año de Europa, por ejemplo. Los países del norte y sur de África son los más favorecidos del continente. También existe un potencial solar considerable en África Oriental, el Cuerno de África y el Sahel. África central, por otro lado, tiene menos potencial solar, debido a su clima ecuatorial y ecosistemas dominados por bosques que reducen la penetración de los rayos del sol.

Si bien el potencial del continente africano sigue sin explotarse en gran medida, se están realizando muchos esfuerzos para facilitar y acelerar el despliegue de instalaciones de producción de energía solar en África. Gracias a una política favorable a la inversión de los productores independientes de energía (IPP), Sudáfrica, por ejemplo, ha instalado una capacidad solar de 2.323 MWp, según Power Africa. Con la caída gradual de los costos operativos de la energía solar, Irena estima que África podría adquirir 70 GW de capacidad solar instalada para 2030, siempre que se implementen políticas que favorezcan la inversión en energías renovables. En la actualidad, el continente cuenta con 12 GW de capacidad solar instalada, según la firma de análisis Rystad Energy. Esta capacidad se ha desarrollado a través de una variedad de soluciones.

Entre las tecnologías de producción de energía solar que se están desplegando en África se encuentra la energía solar termodinámica. En una planta de energía solar concentrada (CSP), los espejos capturan los rayos del sol para generar temperaturas muy altas de entre 400 y 1.000 °C. El calor así producido se utiliza para transformar agua en vapor en una caldera. Bajo presión, el vapor hace girar una turbina que acciona un alternador. Es este equipo el que produce corriente alterna.

Hay tres tipos de plantas de energía solar termodinámica en el mundo. En una planta colectora cilíndrica, largos espejos giran alrededor de un eje horizontal para seguir la trayectoria del sol. Los rayos se concentran en un tubo por el que circula el fluido utilizado para transportar el calor a la planta. En la tecnología cilindroparabólica, los rayos del sol se concentran en el punto focal de cilindros cilindroparabólicos ajustables que contienen minicentrales. En la planta de energía de la torre, un campo de espejos ajustables en el suelo refleja los rayos del sol en una caldera en la parte superior de una torre.

En Sudáfrica, la central solar termodinámica de Bokpoort tiene una capacidad de 50 MWe ©Acwa power

Debido a los costos involucrados en la instalación de estas tecnologías, actualmente se están implementando muy pocos proyectos de energía solar concentrada en África. Las plantas existentes o en construcción están ubicadas principalmente en Sudáfrica y Marruecos. En la patria de Nelson Mandela, la francesa IPP Engie opera las plantas Xina Solar One y Kathu, cada una con una capacidad de 100 MW. Arabia Saudita IPP Acwa Power opera el CSP Bokpoort de 50 MWe. En el reino de Cherifian, la compañía saudí ha construido varias plantas de este tipo dentro del complejo solar Noor Ouarzazate de 580 MW.

Las plantas de energía fotovoltaica son el tipo más común de planta de energía, con varios paneles solares. En una instalación de este tipo, los paneles solares captan los rayos del sol. Bajo el efecto de la luz solar, el silicio, un material conductor contenido en cada celda, libera electrones para crear una corriente eléctrica continua. El inversor transforma esta corriente continua en corriente alterna para que pueda ser transportada más fácilmente por las líneas de media tensión de la red.

La energía fotovoltaica es la tecnología más desarrollada en África, desde centrales eléctricas a gran escala conectadas a la red hasta sistemas solares domésticos. Esta tecnología está en el corazón de los megaproyectos para aprovechar la energía solar en África. Este es el caso del complejo solar Benban, ubicado en la gobernación de Asuán en Egipto. Este es un mosaico de 32 plantas de energía solar íntegramente financiadas y construidas por IPP. El complejo entrará en funcionamiento en 2019, con una capacidad de 1.650 MWp.

Aunque las autoridades marroquíes están experimentando retrasos en su ejecución, el complejo solar de Noor Ouarzazate es uno de los grandes proyectos solares que se están desarrollando en el continente africano, con una capacidad instalada actual (incluyendo fotovoltaica y CSP) de 580 MW. El proyecto forma parte del plan del gobierno marroquí para generar el 52% de la electricidad consumida en el reino a partir de fuentes renovables para 2030.

El desarrollo de la energía solar en África también está siendo impulsado por sistemas descentralizados, generalmente financiados e instalados por empresas privadas. Estas soluciones consisten en sistemas solares domésticos. Esta red eléctrica a pequeña escala, del tamaño de una casa, está compuesta por uno o más paneles solares, inversores y baterías para almacenar la electricidad. La electricidad limpia almacenada de esta manera se redistribuye según la demanda a la red doméstica por la noche o cuando hace mal tiempo.

La distribución de estos equipos se ve facilitada por el sistema de pago por uso, cuyo principal método de pago es el dinero móvil, un servicio de banca móvil disponible en todo el África subsahariana, incluso en las zonas más remotas. Cada vez más, los sistemas solares domésticos van acompañados de otros servicios, incluidos Internet y la televisión. Este equipamiento está teniendo un impacto real en la electrificación de las zonas rurales. Recientemente, la empresa estadounidense d.light informó que sus kits solares habían brindado acceso a la electricidad a 100 millones de personas en todo el mundo, la mayoría en África. Además de los sistemas solares domésticos, algunas empresas suministran kits solares complementarios, incluidas lámparas y faroles solares.

Una mini red de energía solar en Nigeria © Rural Electrification Agency (REA)

Las minirredes también ayudan a electrificar las zonas rurales. Se trata de pequeñas plantas solares fotovoltaicas con sistemas de almacenamiento de electricidad mediante baterías o sistemas híbridos con generadores. Estas instalaciones están dotadas de pequeñas redes de distribución capaces de abastecer a una comunidad o pueblo. Posteriormente, si es necesario, las minirredes pueden incluso conectarse a la red central. Pero en la República Democrática del Congo (RDC), la empresa Nuru ya está desplegando minirredes de más de 1 MW para abastecer a localidades enteras, como Goma, la capital de la provincia de Kivu del Norte.

En Nigeria, el país más poblado del continente (con una población de más de 206 millones en 2020, nota del editor), las autoridades apuestan especialmente por las minirredes para implementar un ambicioso proyecto de electrificación rural (NEP) respaldado por el Banco Mundial y el BAfD. Como parte de esto, la Agencia de Electrificación Rural (REA) está impulsando el establecimiento de proveedores de mini redes solares mediante la implementación de un sistema de subsidios basados ​​en el desempeño (PBG).

El dinamismo que se observa en el desarrollo de la energía solar genera esperanzas. La Agencia Internacional de Energía (AIE) estima que la capacidad solar instalada en el continente africano podría alcanzar los 125 MW para 2030. Pero el sector se enfrenta a una serie de dificultades, entre ellas la falta de financiación. "La baja inversión es la razón principal que limita el despliegue de la energía solar en África", explica Mohamed Salah El Sobki, profesor e investigador en energía en la Ciudad de Ciencia, Tecnología e Innovación de Zewail. Según este exdirector de la Agencia de Protección al Consumidor y Regulación de Servicios Eléctricos de Egipto (EgyptERA), la producción fotovoltaica requiere una inversión masiva.

En su informe titulado "Energía solar en África: un futuro brillante", el Institut Montaigne destaca la paradoja de financiar la energía solar a través de la ayuda pública al desarrollo. Según este grupo de expertos con sede en Francia, este método de financiación distorsiona la competencia y disuade a los inversores privados de continuar con sus esfuerzos.

El Institut Montaigne sugiere que estos fondos públicos deberían destinarse a construir infraestructura de red, reformar los marcos regulatorios propicios para la inversión y establecer herramientas de garantía para cubrir ciertos riesgos, particularmente riesgos políticos, para atraer más capital privado. Esto es tanto más cierto cuanto que la antigüedad y la falta de infraestructura de transmisión de electricidad se encuentran entre los obstáculos para el desarrollo de la energía solar.

A esto se suma el hecho de que la energía solar se desarrolla a través de proyectos de pequeña escala. Si bien este enfoque parece más adecuado para la demanda local y la capacidad de la red, tiene sus inconvenientes, particularmente cuando se trata de financiamiento. Después de todo, "los proyectos son demasiado pequeños para soportar el costo desproporcionado de movilizar las herramientas proporcionadas por los bancos de desarrollo y repuestas por los innumerables compromisos asumidos en las sucesivas COP. Estas herramientas necesitan urgentemente ser repensadas y adaptadas a los proyectos solares", argumenta el Instituto Montaigne.

Ante este desafío, algunas instituciones financieras de desarrollo están poniendo en marcha sus propios proyectos a escala regional y subregional. Es el caso de la Corporación Financiera Internacional (IFC) del Grupo del Banco Mundial, que está ampliando su programa “Scaling Solar”. Este programa, que se está implementando en todo el mundo, permite la instalación rápida de plantas de energía solar a través de asociaciones público-privadas (APP). Scaling Solar se está implementando actualmente en Senegal, Costa de Marfil, Etiopía, Madagascar, Zambia y, más recientemente, Níger.

Además de sus inversiones en plantas de energía solar en África, el Banco Africano de Desarrollo (BAfD) está centrando sus esfuerzos en el Sahel, que quiere convertir en la zona de producción de energía solar más grande de África, a través de su iniciativa "Desert to Power". El programa, que ahora está entrando en su fase de desarrollo, ya recibió $ 150 millones en fondos del Fondo Verde para el Clima (GCF) para su instalación "Desert to Power G5 Sahel". El AfDB apunta a una capacidad solar instalada de 10.000 MW en el Sahel, equivalente a la producción eléctrica de un país como Marruecos, que actualmente se sitúa en 10.627 MW según la Empresa Nacional de Agua y Electricidad (ONEE).

Hace unos meses, el Banco de Desarrollo de África Occidental (BOAD) lanzó el Programa para Promover la Inversión Privada en el Sector de la Energía Solar (PPIPS). El objetivo es acelerar la electrificación solar dentro de la Unión Económica y Monetaria de África Occidental (UEMOA). El PPIPS cubrirá Burkina Faso, Benin, Guinea-Bissau, Malí, Níger y Togo, creando un marco favorable para la inversión del sector privado en energía solar.

Jean Marie Takouleu