Central fotovoltaica
Una central fotovoltaica, también conocida como parque solar, es un sistema fotovoltaico a gran escala (sistema fotovoltaico) diseñado para el suministro de electricidad comercial a la red eléctrica. Se diferencian de la mayoría de las aplicaciones de energía solar descentralizadas y montadas en edificios porque suministran energía a nivel de servicios públicos, en lugar de a un usuario o usuarios locales. A veces también se les conoce como granjas solares o ranchos solares, especialmente cuando se encuentran en áreas agrícolas. La expresión genérica utility-scale solar se usa a veces para describir este tipo de proyecto.
La fuente de energía solar es a través de módulos fotovoltaicos que convierten la luz directamente en electricidad. Sin embargo, esto difiere de, y no debe confundirse con la energía solar concentrada, la otra tecnología de generación solar a gran escala, que utiliza calor para impulsar una variedad de sistemas de generador convencionales. Ambos enfoques tienen sus propias ventajas y desventajas, pero hasta la fecha, por una variedad de razones, la tecnología fotovoltaica ha visto un uso mucho más amplio en el campo. A partir de 2013, los sistemas fotovoltaicos superan en número a los concentradores en aproximadamente 40 a 1.
En algunos países, la capacidad nominal de una estación de energía fotovoltaica se evalúa en megavatios-pico (MWp), que se refiere a la salida de potencia de CC de la matriz solar máxima teórica. En otros países, el fabricante le da la superficie y la eficiencia. Sin embargo, Canadá, Japón, España y algunas partes de los Estados Unidos a menudo especifican el uso de la potencia nominal reducida convertida en MWAC; una medida directamente comparable a otras formas de generación de energía. Una tercera y menos común calificación es el mega volt-amperios (MVA). La mayoría de los parques solares se desarrollan a una escala de al menos 1 MWp. A comienzos de 2017, la mayor estación de energía fotovoltaica operativa del mundo tiene una capacidad de más de 800 megavatios y se proyectan proyectos de hasta 1 gigavatio. A fines de 2016, alrededor de 4,300 proyectos con una capacidad combinada de 96 GWAC eran parques solares de más de 4 MWAC.
La mayoría de las centrales eléctricas fotovoltaicas a gran escala existentes son propiedad de productores de energía independientes y son operados por ellos, pero la participación de proyectos de propiedad comunitaria y de servicios públicos está en aumento. Hasta la fecha, casi todos han sido respaldados, al menos en parte, por incentivos reglamentarios, como tarifas de alimentación o créditos fiscales, pero como los costos nivelados han disminuido significativamente en la última década y se ha alcanzado la paridad de la red en un número creciente de mercados, puede que no pase mucho tiempo antes de que los incentivos externos dejen de existir.
Historia
El primer parque solar de 1 MWp fue construido por Arco Solar en Lugo cerca de Hesperia, California a fines de 1982, seguido en 1984 por una instalación de 5.2 MWp en Carrizo Plain. Ambos han sido desmantelados desde entonces, aunque Carrizo Plain es el sitio para varias plantas grandes que se están construyendo o planeando. La siguiente etapa siguió a las revisiones de 2004 a las tarifas de alimentación en Alemania cuando se construyó un volumen sustancial de parques solares.
Varios cientos de instalaciones de más de 1 MWp han sido instaladas desde entonces en Alemania, de las cuales más de 50 tienen más de 10 MWp. Con la introducción de las tarifas de alimentación en 2008, España se convirtió brevemente en el mercado más grande, con unos 60 parques solares de más de 10 MW, pero estos incentivos se han retirado desde entonces. Los EE. UU., China, India, Francia, Canadá e Italia, entre otros, también se han convertido en mercados importantes, como se muestra en la lista de centrales fotovoltaicas.
Los sitios más grandes en construcción tienen capacidades de cientos de MWp y se están planificando proyectos a una escala de 1 GWp.
Ubicación y uso de la tierra
El área de tierra requerida para una potencia de salida deseada varía según la ubicación, la eficiencia de los módulos solares, la inclinación del sitio y el tipo de montaje utilizado. Los paneles solares de inclinación fija que utilizan módulos típicos de aproximadamente 15% de eficiencia en sitios horizontales, necesitan aproximadamente 1 hectárea / MW en los trópicos y esta cifra se eleva a más de 2 hectáreas en el norte de Europa.
Debido a la sombra más larga que la matriz proyecta al inclinarse en un ángulo más pronunciado, esta área es típicamente un 10% más alta para una matriz de inclinación ajustable o un rastreador de eje único, y un 20% más para un rastreador de 2 ejes, aunque estas cifras variarán dependiendo de la latitud y la topografía.
Las mejores ubicaciones para parques solares en términos de uso de la tierra se consideran sitios de campo marrón, o donde no hay otro uso valioso de la tierra. Incluso en áreas cultivadas, una proporción significativa del sitio de una granja solar también se puede dedicar a otros usos productivos, como el cultivo o la biodiversidad.
Agrivoltaics
Agrivoltaics está desarrollando conjuntamente la misma área de tierra tanto para la energía solar fotovoltaica como para la agricultura convencional. Un estudio reciente descubrió que el valor de la electricidad generada por energía solar, junto con la producción de cultivos tolerantes a la sombra, generó un aumento de más del 30% en el valor económico de las granjas que utilizan sistemas agrivoltaicos en lugar de la agricultura convencional.
Co-ubicación
En algunos casos, varias estaciones de energía solar diferentes, con propietarios y contratistas independientes, se desarrollan en sitios adyacentes. Esto puede ofrecer la ventaja de que los proyectos comparten el costo y los riesgos de la infraestructura del proyecto, como las conexiones a la red y la aprobación de la planificación. Las granjas solares también pueden ubicarse junto con parques eólicos. A veces se usa el título ‘parque solar’, en lugar de una estación de energía solar individual.
Algunos ejemplos de tales agrupaciones solares son el Parque Solar Charanka, donde hay 17 proyectos de generación diferentes; Neuhardenberg, con once plantas, y los parques solares Golmud con una capacidad total reportada de más de 500MW. Un ejemplo extremo es llamar a todas las granjas solares en el estado indio de Gujarat, un único parque solar, el Parque Solar de Gujarat.
Tecnología
La mayoría de los parques solares son sistemas fotovoltaicos montados en tierra, también conocidos como plantas de energía solar de campo libre. Pueden ser de inclinación fija o usar un seguidor solar de un solo eje o doble eje. Si bien el seguimiento mejora el rendimiento general, también aumenta los costos de instalación y mantenimiento del sistema. Un inversor solar convierte la salida de potencia de la matriz de CC a CA, y la conexión a la red pública se realiza a través de un transformador elevador trifásico de alta tensión de típicamente 10 kV o más.
Arreglos de arreglo solar
Los paneles solares son los subsistemas que convierten la luz entrante en energía eléctrica. Comprenden una multitud de módulos solares, montados en estructuras de soporte e interconectados para entregar una salida de potencia a los subsistemas de acondicionamiento de energía electrónicos.
Una minoría de parques solares a escala de servicios públicos se configuran en edificios y, por lo tanto, usan paneles solares montados en edificios. La mayoría son sistemas de «campo libre» que utilizan estructuras montadas en el suelo, por lo general de uno de los siguientes tipos:
Arreglos fijos
Muchos proyectos utilizan estructuras de montaje donde los módulos solares se montan con una inclinación fija calculada para proporcionar el perfil de salida anual óptimo. Los módulos normalmente están orientados hacia el Ecuador, en un ángulo de inclinación ligeramente menor que la latitud del sitio. En algunos casos, dependiendo de los regímenes locales de fijación de precios climáticos, topográficos o de electricidad, se pueden utilizar diferentes ángulos de inclinación, o las matrices pueden estar desplazadas del eje Este-Oeste normal para favorecer la salida de la mañana o de la tarde.
Una variante de este diseño es el uso de matrices, cuyo ángulo de inclinación se puede ajustar dos o cuatro veces al año para optimizar la producción estacional. También requieren más área de tierra para reducir el sombreado interno en el ángulo de inclinación de invierno más pronunciado. Debido a que el aumento en el rendimiento suele ser de solo un pequeño porcentaje, rara vez justifica el mayor costo y la complejidad de este diseño.
Rastreadores de doble eje
Para maximizar la intensidad de la radiación directa entrante, los paneles solares deben estar orientados en forma normal a los rayos del sol. Para lograr esto, las matrices se pueden diseñar utilizando rastreadores de dos ejes, capaces de rastrear el sol en su órbita diaria a través del cielo, y a medida que su elevación cambia a lo largo del año.
Estas matrices deben espaciarse para reducir la inter-sombreado a medida que el sol se mueve y las orientaciones de la matriz cambian, por lo que necesitan más superficie. También requieren mecanismos más complejos para mantener la superficie de la matriz en el ángulo requerido. El aumento de producción puede ser del orden del 30% en lugares con altos niveles de radiación directa, pero el aumento es más bajo en climas templados o en aquellos con radiación difusa más significativa, debido a condiciones de nubosidad. Por esta razón, los rastreadores de doble eje se usan con mayor frecuencia en regiones subtropicales, y se implementaron por primera vez a escala de servicios públicos en la planta de Lugo.
Seguidores de un solo eje
Un tercer enfoque logra algunos de los beneficios del seguimiento de la salida, con una penalización menor en términos de área de terreno, capital y costo de operación. Esto implica rastrear el sol en una dimensión, en su viaje diario por el cielo, pero sin ajustar las estaciones. El ángulo del eje es normalmente horizontal, aunque algunos, como el parque solar de la Base Nellis de la Fuerza Aérea, que tienen una inclinación de 20 °, inclinan el eje hacia el ecuador en una orientación norte-sur; de hecho, es un híbrido entre el seguimiento y la inclinación fija .
Los sistemas de seguimiento de un solo eje están alineados a lo largo de ejes aproximadamente Norte-Sur. Algunos usan enlaces entre filas para que el mismo actuador pueda ajustar el ángulo de varias filas a la vez.
Conversión de potencia
Los paneles solares producen electricidad de corriente continua (CC), por lo que los parques solares necesitan equipos de conversión para convertir esto en corriente alterna (CA), que es la forma transmitida por la red eléctrica. Esta conversión se realiza por inversores. Para maximizar su eficiencia, las plantas de energía solar también incorporan seguidores de punto de máxima potencia, ya sea dentro de los inversores o como unidades separadas. Estos dispositivos mantienen cada cadena de matriz solar cerca de su punto de máxima potencia.
Hay dos alternativas principales para configurar este equipo de conversión; inversores centralizados y de cadena, aunque en algunos casos se utilizan inversores individuales o microinversores. Los inversores individuales permiten optimizar la salida de cada panel, y los inversores múltiples aumentan la fiabilidad al limitar la pérdida de salida cuando falla un inversor.
Inversores centralizados
Estas unidades tienen una capacidad relativamente alta, típicamente del orden de 1 MW, por lo que condicionan la salida de un bloque sustancial de paneles solares, hasta quizás 2 hectáreas (4.9 acres) de área. Los parques solares que utilizan inversores centralizados a menudo se configuran en bloques rectangulares discretos, con el inversor relacionado en una esquina o en el centro del bloque.
Inversores de cadena
Los inversores de cadena tienen una capacidad sustancialmente menor, del orden de 10 kW, y condicionan la salida de una única cadena de matriz. Normalmente, esto es un todo, o parte de, una fila de paneles solares dentro de la planta en general. Los inversores de cadena pueden mejorar la eficiencia de los parques solares, donde diferentes partes de la matriz están experimentando diferentes niveles de insolación, por ejemplo, cuando están dispuestos en diferentes orientaciones, o bien empaquetados para minimizar el área del sitio.
Transformadores
Los inversores del sistema suelen proporcionar potencia de salida a tensiones del orden de 480 VCA. Las redes eléctricas funcionan a voltajes mucho más altos del orden de decenas o cientos de miles de voltios, por lo que los transformadores se incorporan para entregar la salida requerida a la red. Debido al largo tiempo de espera, Long Island Solar Farm decidió mantener un transformador de repuesto en el sitio, ya que la falla del transformador habría mantenido a la granja solar fuera de línea durante un largo período. Los transformadores generalmente tienen una vida útil de 25 a 75 años, y normalmente no requieren reemplazo durante la vida de una estación de energía fotovoltaica.
Rendimiento de sistema
El rendimiento de un parque solar es una función de las condiciones climáticas, el equipo utilizado y la configuración del sistema. El aporte de energía primaria es la irradiancia global de la luz en el plano de los paneles solares, y esto a su vez es una combinación de radiación directa y difusa.
Un determinante clave de la salida del sistema es la eficiencia de conversión de los módulos solares, que dependerá en particular del tipo de célula solar utilizada.
Habrá pérdidas entre la salida de CC de los módulos solares y la alimentación de CA entregada a la red, debido a una amplia gama de factores tales como pérdidas de absorción de luz, desajuste, caída de tensión del cable, eficiencias de conversión y otras pérdidas parásitas. Se ha desarrollado un parámetro llamado «relación de rendimiento» para evaluar el valor total de estas pérdidas. La relación de rendimiento proporciona una medida de la potencia de CA de salida entregada como una proporción de la potencia de CC total que los módulos solares deberían ser capaces de entregar en las condiciones climáticas ambientales. En los parques solares modernos, la relación de rendimiento normalmente debe superar el 80%.
Degradación del sistema
La producción de sistemas fotovoltaicos iniciales disminuyó hasta 10% / año, pero a partir de 2010 la tasa de degradación media fue de 0.5% / año, con módulos fabricados después de 2000 con una tasa de degradación significativamente menor, de modo que un sistema perdería solo el 12% de su rendimiento de salida en 25 años. Un sistema que utiliza módulos que se degradan un 4% / año perderá el 64% de su producción durante el mismo período. Muchos fabricantes de paneles ofrecen una garantía de rendimiento, generalmente 90% en diez años y 80% en 25 años. La salida de todos los paneles generalmente está garantizada a más o menos 3% durante el primer año de funcionamiento.
El negocio de desarrollar parques solares
Las plantas de energía solar se desarrollan para entregar electricidad comercial en la red como una alternativa a otras estaciones generadoras renovables, fósiles o nucleares.
El dueño de la planta es un generador de electricidad. La mayoría de las plantas de energía solar hoy en día son propiedad de productores de energía independientes (IPP), aunque algunas están en manos de empresas de servicios públicos o propiedad de inversionistas.
Algunos de estos productores de energía desarrollan su propia cartera de plantas de energía, pero la mayoría de los parques solares son inicialmente diseñados y construidos por desarrolladores de proyectos especializados. Normalmente, el desarrollador planificará el proyecto, obtendrá los permisos de planificación y conexión, y organizará el financiamiento requerido. El trabajo de construcción real normalmente se contrata con uno o más contratistas de EPC (ingeniería, adquisición y construcción).
Los principales hitos en el desarrollo de una nueva planta de energía fotovoltaica son el consentimiento para la planificación, la aprobación de la conexión a la red, el cierre financiero, la construcción, la conexión y la puesta en servicio. En cada etapa del proceso, el desarrollador podrá actualizar las estimaciones del rendimiento anticipado y los costos de la planta y los rendimientos financieros que debería poder ofrecer.
Aprobación de planificación
Las centrales fotovoltaicas ocupan al menos una hectárea por cada megavatio de potencia nominal, por lo que requieren una superficie considerable; que está sujeto a la aprobación de la planificación. Las posibilidades de obtener el consentimiento, y el tiempo, el costo y las condiciones relacionadas, que varían de una jurisdicción a otra y de un lugar a otro. Muchas aprobaciones de planificación también aplicarán condiciones sobre el tratamiento del sitio una vez que la estación haya sido clausurada en el futuro. Por lo general, se lleva a cabo una evaluación profesional de salud, seguridad y medio ambiente durante el diseño de una estación de energía fotovoltaica a fin de garantizar que la instalación esté diseñada y planificada de acuerdo con todas las reglamentaciones de HSE.
Conexión a la red
La disponibilidad, localidad y capacidad de la conexión a la red es una consideración importante en la planificación de un nuevo parque solar, y puede ser un contribuyente significativo al costo.
La mayoría de las estaciones están ubicadas a pocos kilómetros de un punto de conexión de red adecuado. Esta red debe ser capaz de absorber la salida del parque solar cuando opera a su máxima capacidad. El desarrollador del proyecto normalmente tendrá que absorber el costo de proporcionar líneas eléctricas a este punto y realizar la conexión; Además, a menudo a cualquier costo asociado con la actualización de la red, por lo que puede acomodar la producción de la planta.
Operación y mantenimiento
Una vez que se ha puesto en marcha el parque solar, el propietario generalmente celebra un contrato con una contraparte adecuada para llevar a cabo la operación y el mantenimiento (O & M). En muchos casos esto puede ser cumplido por el contratista EPC original.
Los sistemas de estado sólido confiables de las plantas solares requieren un mantenimiento mínimo, en comparación con la maquinaria rotativa, por ejemplo. Un aspecto importante del contrato de operación y mantenimiento será la supervisión continua del rendimiento de la planta y de todos sus subsistemas primarios, que normalmente se realiza de forma remota. Esto permite comparar el rendimiento con el resultado previsto en las condiciones climáticas realmente experimentadas. También proporciona datos para permitir la programación de la rectificación y el mantenimiento preventivo. Un pequeño número de granjas solares grandes utilizan un inversor o maximizador independiente para cada panel solar, que proporcionan datos de rendimiento individuales que se pueden controlar. Para otras granjas solares, la termografía es una herramienta que se usa para identificar paneles que no funcionan para su reemplazo.
La entrega de energía
Los ingresos de un parque solar se derivan de las ventas de electricidad a la red, por lo que su producción se mide en tiempo real con lecturas de su producción de energía, por lo general cada media hora, para el equilibrio y la liquidación dentro del mercado eléctrico.
El ingreso se ve afectado por la confiabilidad de los equipos dentro de la planta y también por la disponibilidad de la red de la red a la que está exportando. Algunos contratos de conexión permiten al operador del sistema de transmisión restringir la salida de un parque solar, por ejemplo en momentos de baja demanda o alta disponibilidad de otros generadores. Algunos países establecen disposiciones legales para el acceso prioritario a la red de generadores renovables, como el que establece la Directiva Europea de Energías Renovables.
Economía y Finanzas
En los últimos años, la tecnología fotovoltaica ha mejorado su eficiencia de generación de electricidad, ha reducido el costo de instalación por vatio y su tiempo de amortización de energía (EPBT) y ha alcanzado la paridad de red en al menos 19 mercados diferentes para 2014. La energía fotovoltaica se está convirtiendo cada vez más en una fuente de poder dominante. Sin embargo, los precios de los sistemas fotovoltaicos muestran fuertes variaciones regionales, mucho más que las células solares y los paneles, que tienden a ser productos básicos globales. En 2013, los precios del sistema a escala de servicios públicos en mercados altamente penetrados como China y Alemania fueron significativamente más bajos ($ 1,40 / W) que en los Estados Unidos ($ 3,30 / W). La AIE explica estas discrepancias debido a las diferencias en los «costos variables», que incluyen adquisición de clientes, permisos, inspección e interconexión, instalación de mano de obra y costos de financiamiento.
Paridad de la red
Las estaciones generadoras solares se han vuelto progresivamente más baratas en los últimos años, y se espera que esta tendencia continúe. Mientras tanto, la generación de electricidad tradicional se está volviendo cada vez más costosa. Se espera que estas tendencias conduzcan a un punto de cruce cuando el costo nivelado de la energía de los parques solares, históricamente más costoso, iguale el costo de la generación de electricidad tradicional. Este punto se conoce comúnmente como paridad de red.
Para las estaciones de energía solar comercial, donde la electricidad se está vendiendo a la red de transmisión de electricidad, el costo nivelado de la energía solar tendrá que coincidir con el precio de la electricidad al por mayor. Este punto a veces se denomina «paridad de red mayorista» o «paridad de barras».
Algunos sistemas fotovoltaicos, como las instalaciones en la azotea, pueden suministrar energía directamente a un usuario de electricidad. En estos casos, la instalación puede ser competitiva cuando el costo de producción coincide con el precio al que el usuario paga por su consumo de electricidad. Esta situación a veces se denomina «paridad de red minorista», «paridad de socket» o «paridad de red dinámica». La investigación llevada a cabo por UN-Energy en 2012 sugiere que las áreas de países soleados con altos precios de la electricidad, como Italia, España y Australia, y las áreas que usan generadores diesel, han alcanzado la paridad de la red minorista.
Mecanismos de incentivo
Debido a que el punto de paridad de la red aún no se ha alcanzado en muchas partes del mundo, las estaciones generadoras solares necesitan algún tipo de incentivo financiero para competir por el suministro de electricidad. Muchas legislaturas de todo el mundo han introducido tales incentivos para apoyar el despliegue de estaciones de energía solar.
Tarifas de entrada
Las tarifas de alimentación son precios designados que deben ser pagados por las compañías de servicios públicos por cada kilovatio hora de electricidad renovable producida por generadores calificados y alimentados a la red. Estas tarifas normalmente representan una prima sobre los precios mayoristas de la electricidad y ofrecen un flujo de ingresos garantizado para ayudar al productor de energía a financiar el proyecto.
Normas de cartera renovable y obligaciones del proveedor
Estos estándares son obligaciones de las empresas de servicios públicos para obtener una proporción de su electricidad de generadores renovables. En la mayoría de los casos, no prescriben qué tecnología se debe utilizar y la utilidad puede seleccionar libremente las fuentes renovables más apropiadas.
Hay algunas excepciones en las que a las tecnologías solares se les asigna una proporción del RPS en lo que a veces se denomina «reserva de energía solar».
Garantías de préstamos y otros incentivos de capital
Algunos países y estados adoptan incentivos financieros menos específicos, disponibles para una amplia gama de inversiones en infraestructura, como el esquema de garantía de préstamos del Departamento de Energía de EE. UU., Que estimuló una serie de inversiones en la planta de energía solar en 2010 y 2011.
Créditos fiscales y otros incentivos fiscales
Otra forma de incentivo indirecto que se ha utilizado para estimular la inversión en la planta de energía solar fue el crédito fiscal disponible para los inversores. En algunos casos, los créditos estaban vinculados a la energía producida por las instalaciones, como los créditos fiscales a la producción. En otros casos, los créditos estaban relacionados con la inversión de capital, como los créditos fiscales a la inversión.
Programas internacionales, nacionales y regionales
Además de los incentivos comerciales del mercado libre, algunos países y regiones tienen programas específicos para apoyar el despliegue de instalaciones de energía solar.
La Directiva de Energías Renovables de la Unión Europea establece objetivos para aumentar los niveles de despliegue de energía renovable en todos los estados miembros. Se ha requerido que cada uno desarrolle un Plan de acción nacional de energía renovable que demuestre cómo se cumplirán estos objetivos, y muchos de estos tienen medidas de apoyo específicas para el despliegue de la energía solar. La directiva también permite a los estados desarrollar proyectos fuera de sus fronteras nacionales, y esto puede conducir a programas bilaterales como el proyecto Helios.
El Mecanismo de Desarrollo Limpio de la CMNUCC es un programa internacional en virtud del cual se pueden respaldar las estaciones generadoras solares en ciertos países calificados.
Además, muchos otros países tienen programas específicos de desarrollo de energía solar. Algunos ejemplos son el JNNSM de India, el Programa Flagship en Australia y proyectos similares en Sudáfrica e Israel.
Rendimiento financiero
El rendimiento financiero de la planta de energía solar es una función de sus ingresos y sus costos.
La salida eléctrica de un parque solar estará relacionada con la radiación solar, la capacidad de la planta y su relación de rendimiento. Los ingresos derivados de este producto eléctrico provendrán principalmente de la venta de la electricidad y de cualquier pago de incentivo, como los que se realizan en tarifas de alimentación u otros mecanismos de apoyo.
Los precios de la electricidad pueden variar en diferentes momentos del día, dando un precio más alto en momentos de gran demanda. Esto puede influir en el diseño de la planta para aumentar su producción en esos momentos.
Los costos dominantes de las plantas de energía solar son el costo de capital y, por lo tanto, cualquier financiamiento y depreciación asociados. Aunque los costos de operación son relativamente bajos, especialmente porque no se requiere combustible, la mayoría de los operadores querrán asegurarse de que exista una cobertura adecuada de operación y mantenimiento para maximizar la disponibilidad de la planta y así optimizar la relación entre ingresos y costos.
Geografía
Los primeros lugares para alcanzar la paridad de red fueron aquellos con altos precios tradicionales de electricidad y altos niveles de radiación solar. Actualmente, se está instalando más capacidad en el techo que en el segmento de escala de servicios públicos. Sin embargo, se espera que la distribución mundial de parques solares cambie a medida que las diferentes regiones alcancen la paridad de red. Esta transición también incluye un cambio de la azotea a las plantas de escala de servicios públicos, ya que el enfoque de la nueva implementación de PV ha cambiado desde Europa hacia los mercados de Sunbelt, donde los sistemas FV montados en tierra se ven favorecidos.
Debido a los antecedentes económicos, los sistemas a gran escala se distribuyen actualmente donde los regímenes de apoyo han sido los más consistentes o los más ventajosos. La capacidad total de las plantas fotovoltaicas en todo el mundo por encima de 4 MWAC fue evaluada por Wiki-Solar como 36 GW en c. 2.300 instalaciones al final de 2014 y representan alrededor del 25 por ciento de la capacidad fotovoltaica total mundial de 139 GW. Los países que tuvieron la mayor capacidad, en orden descendente, fueron Estados Unidos, China, Alemania, India, Reino Unido, España e Italia. , Canadá y Sudáfrica. Las actividades en los mercados clave se revisan individualmente a continuación.
China
A principios de 2013, se informó que China superó a Alemania como el país con la mayor capacidad solar a escala de servicios públicos. Gran parte de esto ha sido respaldado por el Mecanismo de Desarrollo Limpio. La distribución de las centrales eléctricas en todo el país es bastante amplia, con la mayor concentración en el desierto de Gobi y conectada a la red eléctrica del noroeste de China.
Alemania
La primera planta de varios megavatios en Europa fue el proyecto de propiedad comunitaria de 4,2 MW en Hemau, encargado en 2003. Pero fueron las revisiones de las tarifas de alimentación alemanas en 2004, que dieron el mayor impulso al establecimiento de la escala de servicios públicos. plantas de energía solar. El primero en completarse bajo este programa fue el parque solar Leipziger Land desarrollado por Geosol. Varias docenas de plantas se construyeron entre 2004 y 2011, varias de las cuales eran en ese momento las más grandes del mundo. El EEG, la ley que establece las tarifas de alimentación de Alemania, proporciona la base legislativa no solo para los niveles de compensación, sino también para otros factores regulatorios, como el acceso prioritario a la red. La ley fue enmendada en 2010 para restringir el uso de tierras agrícolas, desde ese momento la mayoría de los parques solares se han construido en la llamada ‘tierra de desarrollo’, como los antiguos emplazamientos militares. En parte por esta razón, la distribución geográfica de las plantas de energía fotovoltaica en Alemania está sesgada hacia la antigua Alemania Oriental. A partir de febrero de 2012, Alemania tenía 1.1 millones de plantas de energía fotovoltaica (la mayoría son pequeños kW montados en el techo).
India
La India se ha estado elevando en las naciones líderes para la instalación de capacidad solar a escala de servicios públicos. El Parque Solar Charanka en Gujarat se inauguró oficialmente en abril de 2012 y era en ese momento el mayor grupo de plantas de energía solar en el mundo. Geográficamente, la mayoría de las estaciones están ubicadas en Gujarat y Maharashtra. Rajasthan ha intentado con éxito atraer el desarrollo solar. Rajasthan y Gujarat comparten el desierto de Thar, junto con Pakistán.
Italia
Italia tiene un gran número de plantas de energía fotovoltaica, la más grande de las cuales es el proyecto Montalto di Castro de 84 MW.
Jordán
A fines de 2017, se informó que se habían completado más de 732 MW de proyectos de energía solar, lo que contribuyó al 7% de la electricidad de Jordania. Después de haber establecido inicialmente el porcentaje de energía renovable que Jordania tenía como objetivo generar en 2020 al 10%, el gobierno anunció en 2018 que buscaba superar esa cifra y apuntar a un 20%. Un informe de la revista pv describió a Jordania como la «potencia solar del Medio Oriente».
España
La mayoría del despliegue de estaciones de energía solar en España hasta la fecha se produjo durante el mercado de auge de 2007-8. Las estaciones están bien distribuidas por todo el país, con cierta concentración en Extremadura, Castilla-La Mancha y Murcia.
Reino Unido
La introducción de tarifas de alimentación en el Reino Unido en 2010 estimuló la primera ola de proyectos a escala de servicios públicos, con c. Se completaron 20 plantas antes de que los aranceles se redujeran el 1 de agosto de 2011 después de la «Revisión de la vía rápida». Una segunda ola de instalaciones se llevó a cabo bajo la obligación de renovables del Reino Unido, con el número total de plantas conectadas para finales de marzo de 2013 alcanzando 86. Se informa que esto ha convertido al Reino Unido en el mejor mercado de Europa en el primer trimestre de 2013.
Los proyectos del Reino Unido se concentraron originalmente en el suroeste, pero se han extendido más recientemente en el sur de Inglaterra y en East Anglia y Midlands. El primer parque solar de Gales entró en funcionamiento en 2011 en Rhosygilwen, al norte de Pembrokeshire. A junio de 2014 había 18 esquemas que generaban más de 5 MW y 34 en planificación o construcción en Gales.
Estados Unidos
El despliegue de las centrales eléctricas fotovoltaicas en los Estados Unidos se concentra principalmente en los estados del sudoeste. Los Estándares de Portafolio de Renovables en California y los estados circundantes proporcionan un incentivo particular. El volumen de proyectos en construcción a principios de 2013 ha llevado a la previsión de que EE. UU. Se convertirá en el mercado líder.