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De cero a héroe en 20 años, la industria fotovoltaica de China ha atravesado un viaje extraordinario. Vincent Shaw considera las razones del éxito solar de la nación y los desafíos que se avecinan.
Imagen: Ari Liloan
China se convertirá en el primer país en instalar 100 GW (CA) de energía solar en un año. Es el mercado solar más grande del mundo y exportador de la mayoría de las obleas, células y módulos fotovoltaicos del mundo. La industria fotovoltaica de China lleva 20 años en desarrollo y se ha disparado en la última década para incluir exportaciones de equipos de producción fotovoltaica y conocimientos técnicos sobre procesos.
Primeros pasos
La industria tuvo sus inicios en 1968 cuando investigadores del Instituto de Semiconductores de la Academia de Ciencias de China descubrieron que las células solares de tipo n+/p de alta resistencia tenían mejor resistencia a la radiación que las células de tipo p+/n. Eso hizo que el primero fuera adecuado para alimentar los satélites de la nación durante la Revolución Cultural.
En las décadas de 1970 y 1980, el gobierno chino estableció fábricas de células solares de propiedad estatal en Ningbo, en la provincia de Zhejiang, y en Kaifeng, Henan, para fabricar pequeñas células y módulos con fines de investigación. Un sitio de 10 kW en Yuzhong, a 40 km de la ciudad de Lanzhou, es la planta solar más antigua de China. Fue construido por el Instituto Provincial de Energía Natural de Gansu en Yuzhong en 1983 y hoy produce el 70% de su producción original.
industrialización fotovoltaica
La industrialización de la energía fotovoltaica china comenzó con la fundación de Suntech Power por parte de Zhengrong Shi en 2000, con el respaldo del gobierno municipal de Wuxi. El graduado de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) supervisó la apertura de la primera línea de celdas con capacidad de producción anual de 10 MW de Suntech en 2002, produciendo la misma producción que la capacidad total de celdas chinas de los cuatro años anteriores.
En diciembre de 2005, Suntech se convirtió en la primera empresa china privada en cotizar en la Bolsa de Valores de Nueva York. Los contemporáneos de Suntech LDK, fundado en Jiangxi, y Yingli, con sede en Hebei, también se hicieron públicos en los Estados Unidos, y el trío se convirtió en las empresas más importantes de la industria china durante un tiempo.
Crecimiento rápido
Las tres empresas lideraron la primera era dorada de la energía solar en China, de 2002 a 2008, con Longi, Trina Solar, Canadian Solar y JinkoSolar entre los rivales que surgieron. Las empresas chinas, con su ventaja en costos de fabricación y su política gubernamental de apoyo, establecieron una ventaja internacional a medida que aumentaba la demanda de energía fotovoltaica en Europa y EE. UU.
Inicialmente, los fabricantes intermedios, Suntech, LDK y Yingli se expandieron en sentido ascendente en respuesta a las limitaciones de suministro de silicio, firmaron acuerdos de suministro a largo plazo y establecieron sus propias operaciones de polisilicio.
Esas inversiones pesaron mucho cuando el sistema financiero mundial sufrió una crisis de deuda en 2008, lo que redujo severamente la demanda de energía solar cuando las naciones cargadas de deudas retiraron rápidamente los subsidios a la energía limpia. Con el precio del polisilicio cayendo un 90 % en unos meses, Suntech, LDK, Yingli y otros se enfrentaron al riesgo de quiebra.
La posterior imposición, por parte de los legisladores estadounidenses y europeos, de derechos antidumping y compensatorios sobre los productos solares chinos, en 2011 y 2012, significó que los fabricantes fotovoltaicos de China estaban pasando por su hora más oscura y muchos desaparecieron.
Botón de reinicio
Beijing respondió mirando hacia adentro y aumentando los objetivos de capacidad de generación solar establecidos por los planes nacionales quinquenales 12 y 13, para los años 2015 y 2020. La introducción de subsidios de medición y el comercio de certificados verdes más la política para respaldar el consumo de red y fotovoltaica de los hogares. de energía limpia impulsó aún más la demanda interna.
Las autoridades regionales y las entidades estatales, incluida la Comisión Nacional de Desarrollo y Reforma, el Ministerio de Finanzas, el Ministerio de Ciencia y Tecnología y la Administración Nacional de Energía (NEA), impulsaron iniciativas como el Proyecto Golden Sun, el Programa Top-Runner y el Proyecto de base de energía del paisaje. para generar demanda doméstica de energía fotovoltaica.
La creciente demanda china, la caída del costo nivelado de la energía para la energía solar y la recuperación de los mercados fotovoltaicos en el extranjero hicieron que la energía solar china se recuperara después de 2013.
Sin embargo, el 31 de mayo de 2018, cuando los visitantes de la exhibición solar anual SNEC Shanghai regresaron a casa, la NEA enfrió el mercado de la noche a la mañana al reducir los subsidios a la energía fotovoltaica, a partir del día siguiente. La medida se tomó a medida que más y más capacidad de generación solar china estaba causando una factura de incentivos cada vez mayor para un gobierno que quería que la energía solar compitiera sin subsidios.
Paridad de la red
Desde el primer día, los fabricantes chinos de energía solar han tratado agresivamente de reducir los costos de producción. GCL invirtió en silicio Czochralski continuo y tecnología de reactor de lecho fluidizado para reducir los costos de producción de silicio monocristalino de más de CNY 100 ($14,54) por kilogramo a menos de CNY 60/kg. El corte con alambre de diamante de lingotes de silicio monocristalino de Longi redujo el costo de las obleas y Longi y su colega Aiko Solar estuvieron entre las primeras empresas en invertir en células solares de contacto trasero con emisor pasivado (PERC) como una alternativa más eficiente al BSF convencional en ese momento. (campo de superficie posterior) titular.
Los fabricantes de módulos, incluidos Trina Solar, JinkoSolar y CSI, desarrollaron nuevos enfoques que incluyen tecnología de barras colectoras múltiples, celdas de medio corte, paneles bifaciales, placas apiladas y obleas más grandes.
Los productos resultantes podrían producir electricidad sin subsidio al mismo costo que la red eléctrica en algunas áreas en 2019, y en la mayoría de los proyectos dos años después, cuando Beijing suspendió los subsidios.
El primer ministro chino, Xi Jinping, anunció en 2020 que la nación apuntaría a las emisiones máximas de carbono para 2030 y la neutralidad de carbono para 2060. Los más de 100 GW (AC) de nueva capacidad solar que se esperan este año podrían alcanzar más de 130 GW el próximo año, según organismo comercial de la Asociación de la Industria Fotovoltaica de China.
Respaldo de políticas
La capacidad del gobierno chino para intervenir en la economía nacional lo diferencia de las autoridades de EE. UU. y Europa, que deben basarse únicamente en la política fiscal y los mecanismos impositivos.
La naciente industria solar china importó materias primas y equipos de producción y dependió de las exportaciones para prosperar, lo que inicialmente llevó a Beijing a ofrecer incentivos fiscales vinculados a la fabricación.
Cuando EE. UU. y la UE impusieron aranceles a los productos chinos, los legisladores aumentaron las fuentes de capital y utilizaron la competencia del mercado para apuntalar a las empresas fotovoltaicas al tiempo que ofrecían incentivos fiscales y una política de apoyo al uso de la tierra. Esa respuesta crucial estableció una cadena de suministro completa con materias primas y equipos de producción chinos, e impulsó la demanda interna.
Comodidades del hogar
China tiene el mercado único más grande del mundo, así como un sistema industrial integral y costos laborales relativamente bajos, lo que le permite aprovechar su escala y obtener una ventaja competitiva en costos. Al mismo tiempo, la infraestructura de la nación es relativamente sólida. El transporte conjunto mejora la eficiencia logística y reduce aún más los costos, y un sistema de comunicación bien desarrollado puede ayudar a las empresas a integrar los recursos de la cadena de suministro y crear efectos de clúster.
Para un fabricante de módulos chino típico, la materia prima para el silicio monocristalino en sus módulos puede provenir de plantas de silicio en Mongolia Interior o Qinghai. Los lingotes de silicio provienen de plantas en Yunnan y se procesan en células solares de alta eficiencia en fábricas cercanas a plantas de módulos en Jiangsu o Zhejiang.
Luego, esos materiales se envían a las fábricas de módulos donde se procesan con los materiales auxiliares y los accesorios proporcionados por proveedores cercanos y finalmente se envían al oeste y noroeste de China, para la construcción de centrales eléctricas montadas en tierra, o a puertos en el este para exportar.
Privado vs público
A diferencia de la mayoría de las otras industrias nacionales, la mayoría de los principales actores fotovoltaicos de China son empresas privadas, con Miao Liansheng propietaria de Yingli, Gao Jifan Trina Solar y Peng Xiaofeng LDK. La propiedad privada significa que estas empresas tienen jerarquías de toma de decisiones cortas y pueden responder rápidamente a los cambios del mercado, a diferencia de sus pares estatales. En comparación con las industrias más tradicionales, el sector solar de China ha operado en un entorno de libre mercado altamente internacionalizado y especializado desde el principio.
Al mismo tiempo, la mayoría de los empresarios privados de China tienen experiencia y mente abierta y tienden a ser más valientes frente a los interminables desafíos del mercado que sus contrapartes en los sectores tradicionales. Ni la imposición de aranceles de la UE y EE. UU., ni los cambios drásticos en la política nacional china, ni las fluctuaciones en los precios de la cadena de suministro han podido hacer tambalear su determinación de desarrollar el negocio fotovoltaico.
Lo que es más importante, el gobierno chino ha mostrado una firme creencia y determinación para reemplazar la electricidad tradicional basada en combustibles fósiles con energía renovable. Esta es la piedra angular del desarrollo de toda la industria fotovoltaica china y parece sólida y fiable.
Desafíos clave
Sin embargo, la fotovoltaica china todavía enfrenta varias incertidumbres que pueden afectar negativamente el desarrollo futuro.
En primer lugar, la economía mundial se enfrenta actualmente al riesgo de recesión. El Banco Mundial, la Organización Mundial del Comercio y la OCDE han reducido sus pronósticos de crecimiento para la economía global para el año pasado y este, y han advertido que las economías enfrentan un riesgo creciente de recesión debido al aumento de los precios de los alimentos y la energía, la inflación y las tasas de interés más altas en Naciones desarrolladas.
Las perspectivas para la economía china son igualmente sombrías. Después de una experiencia de pesadilla con la prevención y el control de Covid-19 el año pasado, China se encuentra en medio de una recuperación difícil y un mercado inmobiliario en declive, ventas de automóviles lentas y una deuda del gobierno local de proporciones críticas que están poniendo a prueba la economía. La recesión esperada conducirá a una disminución de la demanda de electricidad, incluidas las energías renovables, lo que afectará directamente al desarrollo del sector solar.
Al mismo tiempo, también se avecinan riesgos geopolíticos. Los principales mercados solares de la UE, EE. UU. e India han anunciado su intención de desarrollar sus propias cadenas de suministro fotovoltaica. ¿Significa esto que se introducirán más políticas de protección comercial? ¿Habrá más barreras comerciales erigidas contra los productos fotovoltaicos chinos?
Otros desafíos en China incluyen si la red es capaz de acomodar volúmenes cada vez mayores de capacidad de generación de energía renovable intermitente. ¿Las proporciones obligatorias de almacenamiento de energía impuestas por los gobiernos locales en los sitios de energías renovables, incluida la fotovoltaica, darán lugar a aumentos de costos significativos que perjudicarán la inversión?
Sin embargo, a pesar de las nubes de tormenta, el logro de China de 100 GW (CA) de instalaciones solares anuales sigue siendo digno de felicitación de todos los asociados con la transición energética y confirma el brillante futuro del negocio en el que estamos involucrados.
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