Transmitir electricidad a la Tierra desde plantas solares espaciales podría ser económicamente competitivo para 2040, según un estudio de viabilidad encargado por el gobierno del Reino Unido.
Se prevé que el costo nivelado de la electricidad (LCOE) para plantas solares a pequeña escala en órbita disminuya durante la próxima década, pasando de 0,0335 libras (0,0455 dólares)/kWh a 0,0595 libras/kWh en 2030, a entre 0,0087 libras/kWh y 0,0129 libras/kWh en 2040. Esto podría hacer que la energía solar espacial sea competitiva con las tecnologías nuclear y maremotriz, según el informe.
La energía solar espacial funciona convirtiendo la electricidad de corriente continua (CC) en radiofrecuencia, transmitiéndola a la Tierra y convirtiéndola de nuevo en CC en una antena receptora. Las empresas que desarrollan energía solar espacial argumentan que esta tecnología puede cubrir las deficiencias en la generación generadas por las energías renovables terrestres intermitentes. Sin embargo, barreras de costo, como el precio del lanzamiento a órbita, plantean desafíos.
El estudio de viabilidad del gobierno del Reino Unido examinó la viabilidad de sistemas de prueba de concepto a menor escala que podrían implementarse para la década de 2030, comparando diseños existentes y escenarios de modelado basados en valores de 2024 para un diseño de referencia utilizando receptores en Aberdeen (Reino Unido), Edmonton (Canadá) y Sapporo (Japón).
Se descubrió que los paneles solares en órbita elíptica alta podrían suministrar energía al Reino Unido durante el 95,7 % de un año promedio, con potencial para ofrecer energía constante al instalar un sistema de almacenamiento de energía en baterías junto a la antena receptora.
Los costos de lanzamiento serán clave para reducir el costo nivelado de la energía (LCOE) de la energía solar espacial. El estudio concluyó que el lanzamiento fue el factor de costo más importante y representó más del 50 % de la variación en el LCOE. Los costos del estudio se basaron en las especificaciones previstas para Starship, el gran cohete que SpaceX está desarrollando.
El estudio del gobierno británico asume un costo de lanzamiento en órbita baja terrestre de 550 libras/kg en su escenario optimista para 2040 y de 770 libras/kg en su escenario conservador. El modelo también asume que Starship proporcionará al menos 100 toneladas de capacidad de lanzamiento a órbita baja terrestre (LEO), y que el costo de lanzar un Starship a órbita baja terrestre disminuirá linealmente un 30% entre 2030 y 2040.
También se esperaba que una reducción significativa en la tasa mínima de rentabilidad (la rentabilidad mínima que los inversores necesitan para aceptar un proyecto) resultara en una disminución de los costos. El estudio anticipó una reducción de la tasa mínima de rentabilidad (HRL) del 20% en 2030 al 9,1% en 2040. Esto se vería impulsado por mejoras técnicas y una mayor viabilidad comercial.
Las oportunidades de mercado para la energía solar espacial a pequeña escala podrían incluir la subasta de contratos por diferencia (CfD) del Reino Unido, según el informe, que concluyó que la tecnología podría ser compatible con el mecanismo de apoyo estatal. Si bien los servicios auxiliares se consideraron una oportunidad menos lucrativa, el informe sí describió las oportunidades de mercado global para proyectos centrados en el Reino Unido. Estos incluían el suministro de energía a pequeñas naciones insulares, la producción de hierro y acero, la minería, los centros de datos y la producción de hidrógeno verde. El informe concluye que los primeros sistemas a pequeña escala necesitarán un apoyo significativo de los sectores público y privado en 2030, que podría ser insignificante para 2040.
El estudio concluyó que el desarrollo de SBSP a pequeña escala probablemente hará más viables los sistemas a gran escala, al mejorar el rendimiento tecnológico y reducir el costo y el perfil de riesgo de las plantas más grandes. Los modelos predijeron que la implementación de plantas a pequeña escala podría reducir el costo nivelado de la energía (LCOE) de las plantas a gran escala, únicas en su tipo, entre un 16 % y un 27 %.
El Departamento de Seguridad Energética y Cero Neto (DESNZ) encargó su informe sobre energía solar espacial para investigar la viabilidad económica y técnica de implementar sistemas a pequeña escala debido a su menor costo inicial y su potencial para reducir el riesgo de los sistemas a gran escala en el futuro. Todos los datos monetarios del modelo se expresaron en libras esterlinas de 2024. El estudio fue realizado por Fraser-Nash Consultancy, Space Solar Engineering Ltd e Imperial College London.
El informe completo «Feasibility of Small-Scale Space Based Solar Power (SBSP) Systems for Early Market Adoption» [Viabilidad de los sistemas de energía solar espacial a pequeña escala (SBSP) para su adopción temprana en el mercado] está disponible para su descarga en el sitio web del gobierno del Reino Unido.
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