3C Tecnología. Glosas de innovación aplicadas a la pyme. ISSN: 2254 – 4143 Ed. 37 Vol. 10 N.º 1 Marzo - Junio 2021
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APUNTES DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN MÉXICO
NOTES ON PHOTOVOLTAIC ENERGY IN MEXICO
Germán Martínez Prats
Profesor Investigador, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, (México).
E-mail: germanmtzprats@hotmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0001-6371-448X
Francisca Silva Hernández
Profesora Investigadora, Universidad Juárez Autónoma de Tabasco, (México).
E-mail: fany987@homail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3533-0002
Mijael Altamirano Santiago
Profesor Investigador, Instituto Politécnico Nacional, (México).
E-mail: xhuni@yahoo.es ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5194-2944
José Antonio Hernández Salinas
Maestro y Doctorando de la Universidad Autónoma del estado de México, (México).
E-mail: tonohsalinas@hotmail.com ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3533-0002
Recepción:
27/08/2020
Aceptación:
11/12/2020
Publicación:
15/03/2021
Citación sugerida:
Martínez, G., Silva, F., Altamirano, M., y Hernández, J. A. (2021). Apuntes de la energía fotovoltaica en México. 3C
Tecnología. Glosas de innovación aplicadas a la pyme, 10(1), 17-31. https://doi.org/10.17993/3ctecno/2021.v10n1e37.17-31
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RESUMEN
Ante una situación de crisis global en materia ambiental los mecanismos de asegurar el derecho a un
medio ambiente sano y ecológicamente equilibrado resulta una labor constante, vista desde un proceso
multidisciplinar e interdisciplinar, transversal e integral. El estado de riesgo y vulnerabilidad del ser vivo
ha incentivado desde las diversas ciencias y disciplinas abocar temas emergentes y coyunturales como el
medio ambiente. Derivado de ello, este documento pretende dar una descripción de apuntes respecto
a la energía fotovoltaica en el estado mexicano como mecanismo de energía renovable. El sistema de
energía fotovoltaica colabora con el cuidado del medio ambiente adquiriendo un valor sustancial en el
sector económico y en el social como un sistema de apropiación que resulta con mayores ventajas de uso.
El abanico de energía renovable en el estado mexicano a partir de la reforma energética considera la
presencia de proveedores particulares de electricidad; así también otorgar a la ciudadanía, sector público
y privado una gama de elección para proveerse de energía, reducción de emisión de carbono y eciencia
en la energía, todo lo anterior aun cuando deben aanzarse los mecanismos de aseguramiento de las
mismas. Para comprender el abordaje de este tema se empleó una metodología cualitativa con alcance
documental y enfoque explicativo y axiológico.
PALABRAS CLAVE
Abastecimiento energético, Ambiente, Energía limpia, Sistema fotovoltaico.
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ABSTRACT
Faced with a situation of global crisis in environmental matters, the mechanisms to ensure the right to a healthy and
ecologically balanced environment is a constant task, seen from a multidisciplinary and interdisciplinary, transversal and
comprehensive process. The state of risk and vulnerability of the living being has encouraged from the various sciences and
disciplines to address emerging and conjunctural issues such as the environment. Derived from this, this document aims to
provide a description of notes regarding photovoltaic energy in the Mexican state as a renewable energy mechanism. The
photovoltaic energy system collaborates with the care of the environment, acquiring a substantial value in the economic
and social sectors as an appropriation system that results in greater use advantages. The range of renewable energy in the
Mexican state from the energy reform considers the presence of private electricity providers; as well as granting citizens,
the public and private sectors a range of choice to provide themselves with energy, reduction of carbon emission and energy
eciency, all of the above, even though their assurance mechanisms must be strengthened. To understand the approach to this
issue, a qualitative methodology with a documentary scope and an explanatory and axiological approach was used.
KEYWORDS
Energy supply, Environment, Clean energy, Photovoltaic system.
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1. INTRODUCCIÓN
Ante la emergencia de considerar esquemas de prevención, atención y mitigación en el medio
ambiente el uso de energías renovables, pone en contexto al estado mexicano en atender desde
diversas aristas esta situación compleja que procura a través de una generación y aplicación del
conocimiento multidisciplinario, disponer de mecanismos a través de políticas públicas que fortalezcan
la implementación o aseguramiento del uso de la energía renovable en el sector público y privado (De
los Santos et al., 2020).
A nivel mundial entre 2006 y 2011, la capacidad de producción global de energías renovables, incluyendo
grandes hidroeléctricas, creció a tasas promedio anuales muy altas (entre 17% y 58%). La energía
solar fotovoltaica registró el crecimiento más acelerado, con un aumento en la capacidad instalada de
58% anual promedio durante el período citado. Por primera vez, en 2011 la energía solar fotovoltaica
representó la mayor cantidad de nueva capacidad eléctrica instalada en la Unión Europea, más que
ninguna otra tecnología (SENER, 2012 p.27).
En México de acuerdo al Balance General de Energía 2018 (Secretaría de Energía, 2019) el desarrollo
de centrales fotovoltaicas y generación distribuida permitió que la producción de energía a través de este
recurso incrementara 58.2% respecto al año 2017.
Aunado a lo anterior, a través de la implementación y vista como un área de oportunidad de inversión el
sistema fotovoltaico representa el impulso de la economía sustentable a un nivel local, regional y nacional.
Fortaleciendo un sistema de aseguramiento a la sociedad y a la propia economía del país. Debido a que
para la vivienda familiar representa una inversión a mediano y largo plazo en el que el gasto de energía
no tenga un costo elevado. En el caso de las empresas benecia un ahorro en el consumo energético que
puede ser aprovechado de mejor manera.
En ese contexto el estado mexicano cuenta con un gran potencial en recursos energéticos renovables, el
desarrollo de estos está permitiendo contar con una mayor diversicación de fuentes de energía, ampliar
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y aanzar la industria con mayor impacto benéco, asimismo permite mitigar el impacto ambiental
originado por el uso de energía convencional.
La ingeniería sostenible orienta acciones concretas a partir del uso de las energías renovables en los
diversos sectores como el industrial (Prats et al., 2020); el sistema fotovoltaico es un punto central que por
regiones se puede potencializar; México ha procedido a transformar los procesos de obtención, manejo
y uso de energía convencional a energía renovable a través de las normas internas que legitimen este tipo
de energía, con aras de un impacto progresivo en la economía, medio ambiente y legislación.
2. METODOLOGÍA
Con el interés de comprender, sistematizar y analizar (Altamirano y Martínez, 2011) lo concerniente
al desarrollo del documento intitulado “Ingeniería sostenible a partir de inversiones en sistemas
fotovoltaicos” se empleó una metodología cualitativa aplicando el método documental el cual implicó
búsqueda y consulta en fuentes de información bibliohemerográcas.
El enfoque explicativo, apoyo en estudiar las razones o motivos (Silva, 2020a) que dieron origen en el
fenómeno de la energía renovable en caso especíco el sistema fotovoltaico en México. De igual forma el
enfoque exegético permitió identicar la base jurídica que fortaleció la implementación y desarrollo del
sistema energético sostenible en el estado mexicano.
3. RESULTADOS
3.1. SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Una fuente de energía renovable es la energía solar y su energía puede aprovecharse al convertir la
radiación electromagnética en calor o en electricidad mediante el efecto fotovoltaico (Laborde et al.,
2016).
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La energía solar fotovoltaica es aquella que transforma la radiación solar en energía eléctrica por medio
de la exposición al sol de celdas o paneles fotovoltaicos (López, Martínez, y Ruiz, 2017).
Un sistema fotovoltaico es un sistema con el que el usuario puede generar energía eléctrica para su
consumo e inyección a la red; el dinero que se desembolsa en la adquisición del sistema se recupera a
partir de la energía eléctrica ahorrada; el tiempo para recuperar la inversión depende del recurso solar
y la legislación del país donde se instala (Bastida et al., 2017).
Los principales componentes de un sistema fotovoltaico conectado a la red son paneles fotovoltaicos,
inversor y medidor bidireccional; el panel fotovoltaico es el encargado de producir electricidad por
medio de la exposición a los rayos solares; el inversor es el encargado de convertir la corriente continua
en corriente alterna (el tipo de corriente utilizada en los hogares e industrias es la corriente alterna, los
paneles producen corriente continua, es por ello que resulta necesario hacer la conversión) y el medidor
bidireccional es el responsable de medir la energía consumida e inyectada a la red de distribución
eléctrica (Ardila, Sanabria, y Hernández, 2015).
En ese sentido en México el aprovechamiento de energía solar ha ido en crecimiento a partir de este
nuevo milenio, factores como la apertura y legislación en energía renovable ha permitido coadyuvar
al mercado nacional y global el aprovechamiento de este recurso. El avance ha sido favorecedor en la
ciencia y tecnología para el escenario mexicano (Altamirano, 2010). En la siguiente gráca se expone la
capacidad instalada y la generación de energía eléctrica fotovoltaica 2004-2015.
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Figura 1. Capacidad instalada y generación bruta de centrales fotovoltaicas, 2004-2015.
Fuente: Reporte de Avance de Energías Limpias, SENER.
La capacidad instalada y la generación de energía eléctrica fotovoltaica se incrementaron en cuatro
años (2011-2015) de 30 MW y 39 GWh/a a 170 MW y 190 GWh/a. El resultado de las subastas
permite esperar que la capacidad en energía solar se triplique en los próximos tres años, al sumarse un
total de 3,757 MW al cierre del 2018, resultado de las adiciones de capacidad de nuevas centrales, y
los proyectos ganadores de la primera y segunda subastas, que contribuirán con 1,691 MW y 210 MW
respectivamente. Adicionalmente, al cierre del 2019 se integrarán a la matriz energética 1,643 MW
procedentes de la segunda subasta (Diario Ocial de la Federación, 2017).
En la siguiente tabla se describe el grado de avance porcentual de módulos fotovoltaicos en el periodo
2008-2018.
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Tabla 1. Aprovechamiento de energía solar 2008-2018.
2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018
Calentadores
solares
planos
Instalados
en dicho año
(miles de m
2
):
165.63 233.34 272.58 272.32 272.32 292.94 308.65 356.32 381.13 397.83 397.83
Total
instalados
(miles de m
2
):
1159.59 1392.92 1665.50 1937.82 2208.18 2501.12 2809.77 3166.09 3547.22 3945.05 3945.05
Eciencia
promedio
1
:
50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50% 50%
Radiación
solar promedio
(kJ/m
2
-día):
21132 21132 21132 21132 21132 21132 21132 21132 21132 21132 21132
Disponibilidad
de calor solar
primario (PJ):
8.97 10.74 12.85 14.95 17.08 19.29 21.97 24.42 27.36 30.43 33.68
Generación
(PJ):
3.27 4.01 4.86 5.66 6.43 7.24 8.06 9.09 10.18 11.32 12.53
Módulos
fotovoltaicos
Capacidad
instalada en
dicho año
(kW):
872.40 5,712.00 3,502.00 10,400.00 20,900.00 22,280.00 33,970.00 42,637.26 39,730.21 46,421.85 53,170.53
Total
capacidad
instalada
(kW):
19,406.40 25,118.00 28,620.00 39,020.00 59,920.00 82,200.00 1161,170.00 158,807.26 198,537.47 244,959.32 298,129.85
Horas
promedio de
insolación (h/
día):
4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80 4.80
Proporción de
sistemas inter-
conectados
2
:
0.02 0.02 0.19 0.24 0.43 0.64 0.90 0.90 0.90 0.90 0.90
Factor de
planta
3
:
13.5% 13.5% 14.1% 14.4% 15.1% 16.0% 17.0% 17.0% 17.0% 17.0% 17.0%
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Rendimiento
promedio por
año:
0.67 0.67 0.71 0.72 0.76 0.80 0.85 0.85 0.85 0.85 1.85
Generación
(PJ):
0.06 0.09 0.10 0.14 0.21 0.29 0.37 0.47 0.59 0.73 0.89
Fuente: SENER, 2019.
En un periodo de diez años en México los módulos fotovoltaicos pasaron de 872.40 a 53,170.53 de
capacidad instalada en año (KW). Al ser de interés en el sector público y privado, actualmente se puede
distinguir que la inversión en este tipo de energía está siendo implementada a través de concursos de
desarrollo económico en las ocinas gubernamentales, industria, comercio y servicio.
El uso de sistemas fotovoltaicos se ha incrementado en diversos países y la industria ha trabajado a nivel
mundial en formas de reducir el costo en los equipos y de mantener una tendencia a la baja en este
rubro, sin embargo, actualmente instalar este tipo de tecnologías siguen siendo altos a comparación
de fuentes convencionales y en muchos casos dependen de la aplicación de los incentivos scales
(Martínez y Chávez, 2020) modestos otorgados por los gobiernos (Ferreira et al., 2018). Los benecios
de la instalación de sistemas fotovoltaicos explica el autor Awerbuch, (2000) son la reducción en el costo
de la factura energética, baja dependencia energética del país, incremento en la eciencia energética y
reducción de emisiones de CO2; así mismo, los resultados de la investigación de los autores Robles et al.
(2016) para el sector alimenticio concluyen que en el uso de energías de fuente renovable se obtienen 3
tipos de benecios: 1) económicos: al reducir los costos y el retorno de la inversión en un mediano plazo,
2) sociales: al mejorar la imagen y aceptación de la empresa y 3) ambientales: al reducir las emisiones
por uso de combustibles fósiles.
A pesar de los benecios mencionados anteriormente, la falta de información o conocimiento, el alto
costo en la inversión inicial, la falta de recursos nancieros y periodos largos de retorno de inversión son
barreras que inhiben la instalación de este tipo de tecnologías en las empresas (Horváth y Szabó, 2018)
y es por ello por lo que en muchos casos se tiene incertidumbre si se debe realizar este tipo de inversión.
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3.2. LEGISLACIÓN EN MÉXICO EN MATERIA DE GENERACIÓN ELÉCTRICA PARA
SISTEMAS FOTOVOLTAICOS
Ante los cambios suscitados a nivel global por la crisis de cambio climático los países han tenido que
considerar procesos transformativos que coadyuven a la prevención en cuanto a riesgo y vulnerabilidad
en los diversos sectores. En el caso del estado mexicano en el año 2011 se elevan a rango Constitucional
los derechos humanos.
En la Constitución Política de los Estados Unidos Mexicanos en el artículo cuarto se prevé el derecho
humano al medio ambiente sano y ecológicamente equilibrado, lo que concierne a establecer una
normativa referente al medio ambiente en cuanto al manejo, uso, prevención, sanción por acción u
omisión en los recursos naturales de la jurisdicción del estado mexicano.
Como acción de mitigación (Silva, 2020b) por energía convencional la energía renovable se ha legislado
en México, a partir de una fuente de aprovechamiento e incentivo para su uso y empleo, como se
describe en los siguientes párrafos.
En 2004, se emite un apartado en la Ley del Impuesto sobre la Renta con el que se fomenta el uso de
energía por fuentes renovables el cual permite que las personas morales se puedan deducir el 100% del
costo de un sistema fotovoltaico.
En 2008, se publica en el Diario Ocial de la Federación, la ley para el aprovechamiento de Energías
Renovables y el Financiamiento de la Transición Energética (LAERFTE); en este mismo año también
se publica la Ley para el Aprovechamiento Sustentable de la Energía (LASE) y para el año siguiente se
publican los reglamentos respectivos (Sánchez et al., 2017).
Para el 2012, a través de la Comisión Reguladora de Energía (CRE) se establecen las reglas de
interconexión al Sistema Eléctrico Nacional (SEN) para los generadores o permisionarios con fuentes de
energía (Sánchez y Martínez, 2017).
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Para 2014 con la Reforma Energética, se crea el Mercado Eléctrico Mayorista (MEM) en donde se
permite a la iniciativa privada tener participación en la generación de electricidad y así mismo ofertarla
en el mercado (Martinez, Santillan, y de la Vega, 2016).
Con la emisión de estas leyes, el gobierno ha podido impulsar la elaboración e implementación de
diversos estudios y proyectos demostrativos interconectados a la red tanto para particulares como para
el gobierno (Sánchez y Martínez, 2017).
4. CONCLUSIONES
La energía renovable vista desde el proceso de la ingeniería sostenible y aprovechada a través del sistema
fotovoltaico considera elementos dentro del mercado como la productividad entendiendo esta como
aquella que se utiliza de forma eciente, al aumentar la capacidad de producción o con el uso de energías
renovables; es un elemento estratégico en donde los se alcanzan niveles de competitividad necesarios en
las industrias (Martínez et al., 2019); para la optimización de la productividad es necesario incrementar
la ecacia y eciencia con la que se utilizan los recursos humanos, capital, materiales y nancieros. La
rentabilidad como el aprovechamiento de economías de escala, mejor nivel de negociación frente a
proveedores o clientes; estas características son un reejo de la creación de ventajas competitivas.
En un contexto de formación, las instituciones educativas han integrado a su oferta académica programas
de estudios orientados a formar y generar profesionales y especialistas en energía renovable. Asimismo,
instituciones como el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología ha apostado en la generación y
aplicación del conocimiento en proyectos, programas educativos de posgrado, equipo e infraestructura
en lo que concierne a la energía renovable.
Finalmente es importante reconocer el marco legal consolidado en legitimar de forma sostenible,
integral y transversal la energía renovable. En ese sentido se subraya que se debe considerar ahondar en
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investigaciones y formación multidisciplinario que permita de forma sustantiva fortalecer lo concerniente
a la energía renovable.
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