Potencial de la energía solar fotovoltaica en techos: la brecha desde la tecnología hasta lo implementable y las rutas de avance

Por qué el potencial solar en tejados sigue sin explotarse en gran medida: de las estimaciones técnicas al despliegue real

La energía solar fotovoltaica en tejados se considera ampliamente un pilar clave de la transición hacia energías limpias. Con la constante reducción de los costos de los módulos fotovoltaicos, cada vez más tejados se instalan con paneles solares. Sin embargo, una pregunta central sigue sin respuesta: ¿cuánta electricidad pueden generar realmente los tejados a nivel mundial? ¿Y qué proporción de ello es realmente realizable, conectable a la red y operativa de forma sostenida?

Un artículo de revisión publicado en 2026 en *Nature Reviews Clean Technology*, titulado "Technical to deployable potential of rooftop solar photovoltaics", sistematiza la evolución metodológica en la evaluación del potencial de la energía solar en tejados, las diferencias de magnitud y la disminución progresiva desde el potencial técnico hasta el potencial económico y el potencial desplegable. El estudio revela que, aunque el potencial técnico es enorme, incluso capaz de cubrir más de la mitad de la demanda eléctrica mundial, el potencial realmente desplegable es mucho menor que el valor teórico, debido a múltiples barreras como la viabilidad económica, la capacidad de la red, la incertidumbre política y la equidad social.

Contexto industrial: divergencias y evolución en los métodos de estimación

La evaluación del potencial de la energía solar en tejados no es un tema nuevo, pero las conclusiones de diferentes estudios varían enormemente. Esta heterogeneidad se debe principalmente a diferencias en metodología, resolución de datos y representación del parque edificatorio.

La revisión clasifica los métodos existentes en tres categorías: métodos estadísticos, métodos basados en edificios y métodos de aprendizaje automático con cuadrícula. Los métodos estadísticos dependen de la densidad media de edificios y el coeficiente de superficie de tejado a escala urbana o regional; son simples pero de baja precisión. Los métodos basados en edificios utilizan LiDAR (detección y medición de luz) o imágenes aéreas para identificar tejados edificio por edificio, ofreciendo alta precisión pero con un costo computacional elevado y cobertura limitada. En los últimos años, la introducción del aprendizaje automático y las imágenes satelitales ha permitido evaluaciones de alta resolución a gran escala, como el uso de redes neuronales profundas para extraer automáticamente contornos y orientaciones de tejados a partir de imágenes satelitales.

Cuanto más refinado es el método, mayor suele ser la estimación del potencial técnico. Estudios globales tempranos (como el informe de la AIE de 2007) daban un potencial técnico de la solar en tejados de solo alrededor de 1,5 PWh/año, mientras que investigaciones recientes que combinan datos de teledetección de alta resolución y aprendizaje automático lo elevan a 10-20 PWh/año, o incluso más. La actualización del parque edificatorio (como la expansión urbana y la renovación de tejados) también hace que las estimaciones aumenten con el tiempo.

Dinámicas actuales de desarrollo: del potencial técnico al económico y desplegableEl potencial técnico se define como la generación de electricidad de toda el área de techo físicamente disponible bajo condiciones ideales de irradiación. Sin embargo, no todos los techos técnicamente viables son económicamente atractivos. El potencial económico considera la comparación entre el costo del ciclo de vida completo del sistema fotovoltaico y los beneficios como las tarifas eléctricas locales y los subsidios. Incluso cuando el costo nivelado de la electricidad fotovoltaica es inferior al precio minorista de la electricidad, en muchas regiones, los altos costos iniciales, los procesos de instalación complejos y la falta de acceso a financiamiento hacen que el potencial económico sea mucho menor que el potencial técnico.

Aún más restrictivo es el potencial desplegable, que incorpora además las limitaciones de capacidad de la red, flexibilidad del sistema y confiabilidad operativa. Por ejemplo, la capacidad de los transformadores de la red de distribución y las restricciones de capacidad de corriente de las líneas, así como problemas como los límites de tensión excedidos y las fluctuaciones de frecuencia que puede causar una alta penetración de la energía fotovoltaica distribuida, reducen la capacidad fotovoltaica que se puede conectar a la red. Además, la atenuación real de la generación debido a condiciones climáticas extremas (como tormentas de nieve, altas temperaturas, polvo) impide que se materialice completamente el potencial de generación teórico.

La revisión señala que la investigación cuantitativa sobre el potencial desplegable sigue siendo muy limitada. La mayoría de los estudios se quedan solo en el nivel técnico o económico, y el modelado de factores sistémicos como las restricciones de la red, el diseño del mercado y el comportamiento del usuario es insuficiente, lo que lleva a los formuladores de políticas a sobreestimar la contribución real potencial de la energía fotovoltaica en techos.

Impacto en el sistema energético

Sin una comprensión suficiente de estas brechas, la planificación energética puede caer en errores. Por ejemplo, los países a menudo se refieren al potencial técnico al establecer objetivos de energías renovables, pero el despliegue real puede estancarse debido a cuellos de botella en la red, lo que resulta en un desperdicio de inversión o riesgos para la confiabilidad del sistema.

Por otro lado, la naturaleza distribuida de la energía fotovoltaica en techos tiene un profundo impacto en la operación de la red y el mercado eléctrico. Con una alta penetración, la curva de carga neta presenta una "curva de pato", que requiere la coordinación de almacenamiento de energía, respuesta a la demanda y fuentes de energía flexibles. La revisión enfatiza que el despliegue coordinado de la energía fotovoltaica en techos con sistemas de almacenamiento de energía, así como la capacidad de regulación de voltaje de los inversores inteligentes, son clave para aumentar su capacidad desplegable.

Además, la energía fotovoltaica en techos es una herramienta eficaz para aliviar la carga energética y mejorar la accesibilidad eléctrica de los grupos vulnerables. Estudios del Laboratorio Nacional de Energías Renovables de los Estados Unidos muestran que un despliegue razonable de energía fotovoltaica en techos puede reducir los gastos energéticos de los hogares de bajos ingresos en un 20-40%. Sin embargo, sin políticas de financiamiento específicas, el potencial económico será aprovechado principalmente por los hogares de altos ingresos, exacerbando la desigualdad energética.

Desafíos

• Desafíos económicos y de equidad: A pesar de la drástica reducción en los costos de los componentes, los "costos blandos" (permisos, instalación, adquisición de clientes) todavía representan el 20-50% del costo total.- Desafíos económicos y de equidad: A pesar de la drástica reducción de costos de los componentes, los "costos blandos" (permisos, instalación, adquisición de clientes) aún representan entre el 20 y el 50% del costo total. La falta de préstamos a bajo interés y modelos de arrendamiento disuade a muchos hogares.
• Limitaciones de la red de distribución: La capacidad de los transformadores y líneas de distribución existentes suele diseñarse para cargas tradicionales, lo que dificulta acomodar la integración a gran escala de la energía fotovoltaica distribuida. La actualización de la red requiere inversiones masivas y periodos de tiempo prolongados.
• Volatilidad política: La modificación o cancelación de las tarifas de medición neta (Net Metering) (como NEM 3.0 en California, EE. UU., que provocó una caída del 80% en las instalaciones solares en techos) afecta directamente la rentabilidad.
• Presiones ambientales: Los paneles solares en techos reducen su eficiencia a altas temperaturas, y la contaminación y la nieve también disminuyen la generación de electricidad.
• Barreras de financiamiento: En los países en desarrollo, la inversión inicial de los sistemas fotovoltaicos es alta, y los residentes y las pequeñas y medianas empresas carecen de historial crediticio suficiente, lo que dificulta obtener financiamiento.

Perspectivas futuras

En los próximos 5 a 20 años, el despliegue de la energía solar en techos se centrará en tres líneas principales:

1. Avances continuos en tecnología y costos: Las células tándem de mayor eficiencia (como las de perovskita/silicio) y los módulos ligeros y flexibles pueden aumentar la generación por unidad de área y reducir los requisitos estructurales. La energía solar flotante y los pavimentos solares, aunque aún son pioneros, tienen potencial para expandir los escenarios de aplicación. 2. Sinergia entre redes inteligentes y almacenamiento de energía: Los inversores inteligentes distribuidos, las centrales eléctricas virtuales y la reducción de costos de las baterías de iones de litio y sodio aumentarán la proporción de autoconsumo, aliviando la presión sobre la red. Se espera que para 2030, la capacidad instalada global de sistemas de almacenamiento residencial supere los 100 GWh, formando un fuerte acoplamiento con la energía solar en techos. 3. Innovación en políticas y modelos de negocio: La energía solar comunitaria (community solar), los modelos de arrendamiento PPA, y la inclusión de la energía fotovoltaica en los códigos de construcción (como la instalación obligatoria en nuevas construcciones) ampliarán la accesibilidad.

La conclusión central del resumen es: para cerrar la brecha entre el potencial técnico y el despliegue real, se requieren medidas integrales. El mero progreso tecnológico no es suficiente para desbloquear todo el potencial; es necesario avanzar simultáneamente en la modernización de la red, mecanismos de financiamiento equitativo y diseño de políticas adaptativas. Solo bajo una sinergia multidimensional, la energía solar en techos podrá convertirse verdaderamente en una base sólida para la transición energética limpia.

> Referencias: Shi, M. et al. Technical to deployable potential of rooftop solar photovoltaics. *Nature Reviews Clean Technology* (2026). https://www.nature.com/articles/s44359-026-00179-w