Universidad Politecnica de Valencia

Energía solar fotovoltaica en España
Realidad, potencial y desafíos

Preparado por investigadores de la Universitat Politècnica de València
Versión del 06/03/2025

1 - ¿Qué es un panel fotovoltaico (PV)?

Un panel (o módulo) fotovoltaico, conocido también como placa solar, es un dispositivo que transforma la radiación solar en electricidad.

En marzo 2025, la energía solar fotovoltaica presenta una potencia instalada de 32,7 GW, es decir, el 25,3 % de la energía eléctrica consumida en España (frente al 20,5 % en marzo 2024).

En España, unos 1600 kWh/año (1,6 MWh/año), con 5 m2 de paneles orientados al sur. Esto representa un poco más de la mitad del consumo medio de electricidad de un español (3500 kWh/año).

Depende del tamaño de la instalación. Una gran central eléctrica montada en el suelo cuesta alrededor de 0,6 €/W, frente a los 1,6 €/W de una instalación residencial. El panel es solo una pequeña parte de este coste (0,12 €/W en abril 2025).

Sí, la energía solar fotovoltaica es ahora competitiva con otras fuentes de energía eléctrica, con costes que oscilan entre los 0,05 €/kWh de una central eléctrica montada en tierra y los 0,16 €/kWh de una pequeña instalación residencial en tejados.

En la actualidad no existen subvenciones para la fotovoltaica a nivel nacional. Algunas Comunidades Autónomas sacan aleatoriamente programas de ayuda de duración determinada.

¡Sí, mucho más! En España, un sistema fotovoltaico compuesto por un módulo de silicio monocristalino proporciona la energía necesaria para su fabricación y ciclo de vida en aproximadamente 1 año. Este tiempo de recuperación de la energía se redujo a la mitad entre 2015 y 2020.

La vida útil de una instalación se estima en más de 40 años, con una pérdida de eficiencia de alrededor del 0,5% anual. Los fabricantes de paneles fotovoltaicos garantizan una vida útil de 25 a 30 años, durante los cuales la potencia sigue siendo alrededor de 85% del valor nominal.

9 - ¿Cuáles son los ingredientes de un panel fotovoltaico (1/2)?
Un panel fotovoltaico suele estar formado por células de silicio, protegidas por vidrio. Se necesitan tanto materiales funcionales (silicio, plata, etc.) que participen directamente en la conversión de energía, como materiales estructurales (aluminio, vidrio, plásticos, etc.).
En términos de masa, un panel fotovoltaico contiene principalmente aluminio y vidrio (83% de la masa). Pero el valor de los materiales se concentra en la capa de silicio (40%) y en los contactos metálicos (15-30%), que representan una fracción mínima de la masa.

Los diferentes pasos de fabricación pueden ser llevados a cabo por diferentes actores. Actualmente, China domina en gran medida el mercado, representando más del 75% de la producción mundial en cada etapa de la fabricación de paneles de silicio.

Alrededor de 500 MW anuales en 2024. Esta cifra corresponde únicamente al último paso de fabricación (montaje de células en módulos). Esta producción es muy inferior a la capacidad instalada cada año en España (7.489MW en 2023).

No hay de momento ninguna fabrica de lingotes ni de obleas operativa en Europa, la ultima que queda es NorSun en Noruega (Ardal) pero tienen la producción parada desde hace años. La industria nacional y europea de paneles, de momento, se basa en ensamblaje de células compradas en el exterior. En relación al polisilicio fotovoltaico (FV) en España no hay ningún productor que llegue a la pureza necesaria para fabricar lingotes ahora. Hay algún proyecto de fabricas  pero el sector es competitivo por lo menos a corto plazo.

Europa está presente al principio y al final de la cadena de valor de los módulos (polisilício, ensamblaje de módulos), pero actualmente se producen muy pocas células. Hay muchos planes para reubicar toda la producción, con un objetivo europeo de 30 GW para 2025.

15 - ¿Se puede reciclar un panel fotovoltaico?
Sí, es posible el reciclaje de paneles fotovoltaicos, la recogida y el tratamiento al final de la vida útil de los módulos y del inversor es obligatorio. A granel, se puede recuperar hasta el 95% de un módulo, pero en forma degradada.
Un sistema fotovoltaico en tejado basado en paneles de silicio monocristalino emite una media de 32 gCO2eq/kWh. Las emisiones se producen principalmente en el momento de la fabricación de los paneles (71%).
La escasez de materiales utilizados para la energía fotovoltaica no es una barrera para la producción a gran escala, pero hay que tener en cuenta su criticidad. No hay que confundir las tierras raras con los materiales raros. Los módulos fotovoltaicos no contienen tierras raras.
Algunos metales utilizados en la composición de un panel solar se consideran críticos (aluminio, silicio metalúrgico, plata), es decir, existe un riesgo para su suministro. Esta criticidad no es una barrera, sino que debe tenerse en cuenta para el despliegue de la energía fotovoltaica a gran escala.

Desde el punto de vista del empleo, la huella total en España ascendió a 162.396 trabajadores nacionales ligados directa, indirecta e inducidamente al sector fotovoltaico en 2023, de los que 34.037 fueron directos, 86.968 indirectos y 41.391 inducidos, respectivamente.

Sí, en principio, pero es necesario al menos consultar un arquitecto o un experto en patrimonio histórico. En España, la instalación de paneles fotovoltaicos en monumentos históricos está regulada por una serie de leyes y normas.

21 - ¿Cuál es el estado del desarrollo de la energía solar fotovoltaica en relación con los objetivos del PNIEC?

El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) prevé en relacion a las plantas en suelo el objetivo es de 57GW, llevamos instalados unos 32GW

  • Media de instalación anual (5 años): 4.473MW
  • Necesitamos instalar 5.182MW anuales para alcalzar el objetivo

En relacion a autoconsumo el objetivo son 19GW, llevamos instalado 8GW. Aquí también necesitamos acelerar la instalación por encima de los 2GW/año

El Plan Nacional Integrado de Energía y Clima (PNIEC) prevé alcanzar en los 76 GW en 2030. En marzo 2025, se conectaron alrededor de 32,7 GW.

Actualmente, esa cifra no supera el 0,2%, según datos del Ministerio de Agricultura, Pesca y Alimentación.

Para alcanzar todo el PNIEC necesitamos utilizar 114.000h (si contamos con una media de 1MW cada 2hectareas, aunque en la actualidad oscila entre 1,3 y 1,5 hectareas dependiendo de si son estructuras fijas o a un eje)

España cuenta con un total de 50 millones de hectáreas, de las cuales la Superficie Agraria Útil (SAU) representa 23,8 millones de hectáreas.

En el peor de los escenarios, donde todas las instalaciones se instalaran en terrenos agrícolas, cumplir con los objetivos del PNIEC para 2030 requeriría utilizar solo el 0,49% de la Superficie Agraria Útil de EspañaEs decir que quedaría libre un 99,5% de la SAU.

Sí, ya se ha identificado una producción potencial de energía solar fotovoltaica de 500 TWh/año utilizando tecnologías comerciales y superficies artificiales ya disponibles (tejados, terrenos baldíos, aparcamientos). Por lo tanto, los escenarios más ambiciosos (250 a 400 TWh/año) parecen factibles.
España tiene un potencial de producción fotovoltaica en tejados de 40 TWh/año a un coste inferior a 0,05 €/kWh (costes de 2023), es uno de los mayores potenciales de Europa.

El potencial de producción anual de la energía solar fotovoltaica instalada en terrenos baldíos y aparcamientos (casas de sombra) se estima en unos 40 TWh al año.

Los paneles fotovoltaicos pueden instalarse verticalmente, por ejemplo, en fachadas de edificios o como barrera acústica.
La agrovoltaica se refiere a las instalaciones fotovoltaicas ubicadas en parcelas agrícolas, combinando así la electricidad y la producción agrícola. El marco normativo impone limitaciones como la reversibilidad de la instalación y el mantenimiento de una renta agraria significativa.
La energía fotovoltaica flotante se refiere a las instalaciones fotovoltaicas ubicadas en cuerpos de agua (la mayoría de las veces dulces). Tiene la ventaja de la amplia disponibilidad de estas superficies, pero los impactos ambientales aún no son bien conocidos.
30 - ¿Contribuye la energía fotovoltaica a las islas de calor urbanas?
Hasta la fecha, no existe consenso sobre el impacto de los sistemas fotovoltaicos en las temperaturas urbanas.
El descubrimiento del efecto fotovoltaico se remonta a 1839, en Francia, por Edmond Becquerel. Inicialmente utilizado para la medición de la iluminación, las aplicaciones energéticas solo despegaron realmente con la invención de los dispositivos de silicio en 1954 y las necesidades de la naciente industria espacial.
Las células solares de silicio representan actualmente el 95% del mercado, pero también hay células solares comerciales de película delgada CdTe y CIGS (menos del 5% del mercado), materiales orgánicos (ligeros y flexibles) para aplicaciones de nicho y uniones múltiples de alta eficiencia (III-V y germanio) para aplicaciones espaciales.
Las perovskitas híbridas son la base de la tecnología emergente que ha experimentado el mayor desarrollo en los últimos años. La próxima generación de células solares podría formarse a partir de células tándems, por ejemplo, perovskita sobre silicio.
La energía solar fotovoltaica es una fuente de electricidad que funciona de forma muy fiable pero poco flexible, y cuya producción es intermitente. Sus variaciones se deben a la alternancia del día y la noche y a las condiciones ambientales.
La energía solar fotovoltaica es una fuente de electricidad fiable pero intermitente, cuyas fluctuaciones locales diarias se ven mitigadas por el efecto de expansión, y las variaciones estacionales pueden compensarse en parte con la complementariedad con el viento. La previsibilidad de la generación solar fotovoltaica debe tenerse en cuenta a diferentes escalas de tiempo.

El hidrógeno puede ser producido por electrólisis, y servir para la industria química, en sustitución de las energías carbonizadas y para el almacenamiento de energía.