El estudio del gobierno del Reino Unido muestra que la energía solar espacial podría ser competitiva antes de 2040

(Fuente: epintl de Power International)

Las investigaciones más recientes muestran que, mediante inversiones y el apoyo de políticas, la generación de energía solar espacial a pequeña escala (SBSP) tiene la posibilidad de comercializarse, y la electricidad producida en órbita incluso podría llegar a participar en el programa de Contratos por Diferencias (CfD) del Reino Unido en el futuro. El análisis señala que el costo de lanzamiento es el factor más importante que influye en el costo nivelado de la electricidad (LCOE).

Un estudio de viabilidad encargado por el gobierno del Reino Unido indica que, para 2040, la transmisión de electricidad desde centrales solares espaciales hacia la Tierra podría ser económicamente competitiva.

Se prevé que el costo nivelado de la electricidad de las pequeñas centrales solares en órbita disminuya de forma significativa en la próxima década: desde 0.335–0.595 libras esterlinas/kWh en 2030 hasta 0.087–0.129 libras esterlinas/kWh en 2040. El informe sostiene que este nivel de costos hará que la energía solar espacial compita en igualdad de condiciones con tecnologías como la energía nuclear y la energía de las mareas.

La ruta tecnológica para la generación de energía solar espacial es: convertir la electricidad de corriente continua en una señal de radiofrecuencia para transmitirla a la Tierra y, después, mediante antenas receptoras en tierra, reconstituirla como electricidad de corriente continua. Aunque las empresas de I+D señalan que esta tecnología puede compensar la brecha de generación de energía de las energías renovables intermitentes en tierra, los elevados obstáculos económicos como el alto costo de lanzamiento en órbita siguen siendo, en la actualidad, el principal desafío.

El estudio de viabilidad del gobierno del Reino Unido evaluó la viabilidad de sistemas de verificación a pequeña escala que podrían desplegarse en los años 30 de este siglo, modelando el diseño de referencia con parámetros de 2024 (los sitios de recepción se encuentran respectivamente en Aberdeen, Reino Unido; Edmonton, Canadá; y Sapporo, Japón) y comparando diversas soluciones de diseño existentes.

El estudio indica que los paneles solares ubicados en una órbita altamente elíptica pueden proporcionar al Reino Unido un promedio de 95.7% de la electricidad anual; y si en el lado de las antenas receptoras se configura un sistema de almacenamiento de baterías, incluso podría lograrse un suministro continuo de energía.

La clave para reducir el costo nivelado de la electricidad solar espacial radica en el costo de lanzamiento. Este estudio muestra que el lanzamiento es el factor que más influye en los costos y representa más del 50% de la diferencia en el costo nivelado de la electricidad. Los cálculos de costos del estudio se basan en los parámetros de desempeño esperados del gran cohete portador “Starship” que SpaceX está desarrollando.

En los escenarios optimistas del estudio del gobierno del Reino Unido para 2040, el costo de lanzamiento en órbita baja se establece en 550 libras esterlinas/kg; en el escenario conservador, en 770 libras esterlinas/kg. El modelo también asume que el cohete “Starship” proporcionará al menos 100 toneladas de capacidad de carga en órbita baja y que, entre 2030 y 2040, su costo de lanzamiento disminuirá linealmente en 30%.

La notable caída de la tasa de retorno de referencia (es decir, la tasa mínima de retorno que los inversores exigen para aceptar un proyecto) también podría impulsar la reducción de costos. El estudio prevé que esta tasa disminuirá del 20% en 2030 al 9.1% en 2040, principalmente gracias a las mejoras tecnológicas y al aumento de la viabilidad comercial.

El informe señala que las oportunidades de mercado para la energía solar espacial a pequeña escala podrían incluir participar en las subastas de Contratos por Diferencias del Reino Unido, y se considera que esta tecnología es compatible con este mecanismo de apoyo gubernamental. Los servicios auxiliares se consideran una oportunidad de menor rentabilidad, pero el informe sí traza oportunidades de mercado globales para proyectos con el Reino Unido como núcleo, incluidas el suministro eléctrico para países insulares, la producción de acero, la minería, la operación de centros de datos y la fabricación de hidrógeno verde. El informe cree que, para las primeras instalaciones a pequeña escala, antes de 2030 aún no será posible prescindir del “fuerte apoyo de los sectores público y privado”; pero para 2040, la demanda de dicho apoyo podría reducirse de manera significativa.

El estudio sostiene que el desarrollo de la energía solar espacial a pequeña escala puede impulsar que los sistemas a gran escala se vuelvan más realizables, al mejorar el desempeño tecnológico y reducir los costos y los riesgos de las grandes centrales. El modelo de predicción indica que el despliegue de centrales a pequeña escala puede reducir el costo nivelado de la electricidad del primer gran proyecto de demostración en un 16% a un 27%.

La investigación sobre energía solar espacial encargada por el Departamento de Seguridad Energética y Cero Emisiones Netas (DESNZ) tiene como objetivo evaluar la viabilidad económica y técnica del despliegue de sistemas a pequeña escala. Esto se basa principalmente en que los sistemas pequeños tienen menores umbrales de inversión inicial y en que se espera que reduzcan los riesgos para la construcción de futuros sistemas a gran escala.

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