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Clima · Artículo

Cómo funcionan la energía solar, eólica e hidroeléctrica — y por qué se están reconstruyendo las redes en torno a ellas

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Andasol Solar Power Station
Imagen: kallerna · CC BY-SA 4.0 · Wikimedia Commons

En resumen

Los paneles solares, turbinas eólicas, plantas hidroeléctricas y plantas geotérmicas convierten la luz solar, el movimiento del aire, el agua que cae y el calor subterráneo directamente en electricidad, sin quemar combustible. A medida que estas fuentes variables se expanden rápidamente, la Agencia Internacional de la Energía (AIE) dice que las redes ahora necesitan más almacenamiento, transmisión y operación flexible para manejar la energía que aumenta y disminuye con el clima.

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La electricidad renovable se genera a partir de fuentes que se reponen naturalmente — luz solar, viento, agua que fluye, calor subterráneo y material orgánico — en lugar de combustibles que se queman y se agotan. Según la Administración de Información Energética de EE.UU. (EIA), cada tecnología convierte una fuerza natural diferente en electricidad a través de un mecanismo distinto, y juntas ahora están remodelando cómo se planifican y operan las redes eléctricas en todo el mundo.

Cómo cada tecnología convierte la naturaleza en electricidad

Los paneles fotovoltaicos solares (FV) utilizan celdas solares que convierten la luz solar directamente en electricidad, explica la EIA, mientras que una tecnología separada, la calefacción solar térmica, utiliza colectores para absorber la luz solar y calentar agua o aire para calefacción de espacios y agua en lugar de generar electricidad. Las turbinas eólicas, generalmente agrupadas en parques eólicos, capturan la energía cinética del aire en movimiento y la convierten en electricidad; en los Estados Unidos la mayoría de los parques eólicos operan en la región central, con proyectos costa afuera planeados.

Las plantas hidroeléctricas utilizan el agua que fluye o cae de presas y ríos para hacer girar una turbina conectada a un generador, según la EIA. Una forma relacionada, la hidroelectricidad de almacenamiento bombeado, mueve agua entre dos embalses a diferentes elevaciones, almacenando efectivamente energía bombeando agua cuesta arriba cuando la electricidad es abundante y liberándola cuesta abajo para generar energía cuando es necesaria. Las plantas geotérmicas aprovechan el calor del interior de la Tierra, mientras que las instalaciones de biomasa queman residuos de madera, residuos sólidos municipales o biogás para generar electricidad.

Las energías renovables están creciendo más rápido que cualquier otra fuente de energía

Se proyecta que la generación global de electricidad renovable aumente de 9.900 teravatios-hora (TWh) en 2024 a 16.200 TWh en 2030, un aumento del 60%, según el informe Energías Renovables 2025 de la AIE. La agencia pronostica que las energías renovables superarán la generación de carbón a finales de 2025, o a mediados de 2026 como máximo dependiendo de la producción hidroeléctrica, convirtiendo las renovables en la mayor fuente de electricidad del mundo. Para 2030, se espera que las renovables suministren aproximadamente el 43% de la generación global de electricidad, subiendo desde el 32% en 2024, y que satisfagan más del 90% del crecimiento de la demanda global de electricidad durante ese período.

La energía solar FV es la que impulsa la mayoría de esta expansión, representando más de la mitad del aumento proyectado en la generación renovable hasta 2030, dice la AIE. La energía eólica contribuye aproximadamente el 30% del aumento, con la energía eólica terrestre esperada para añadir 732 gigavatios (GW) de nueva capacidad y la energía eólica marina 140 GW — más del doble del período anterior de cinco años. Se proyecta que la energía hidroeléctrica añada más de 154 GW de nueva capacidad, mientras que la capacidad de almacenamiento hidroeléctrico bombeado se prevé que se duplique a 16,5 GW de adiciones anuales para 2030.

La Agencia Internacional de Energías Renovables (IRENA) informó que la capacidad global de energía renovable alcanzó 5,14 teravatios (TW) a finales de 2025 después de 692 GW de adiciones durante el año, según un resumen de datos de IRENA publicado por pv magazine USA. La energía solar representó aproximadamente 511 GW de ese crecimiento — aproximadamente el 75% de las adiciones renovables totales — y las renovables constituyeron el 49% de toda la capacidad de potencia instalada globalmente y el 85,6% de toda la expansión de capacidad de potencia añadida en todo el mundo en 2025.

En los Estados Unidos, la energía eólica y solar alcanzan un nuevo récord

Las cifras nacionales reflejan la tendencia global. La EIA informó que la energía eólica y solar a escala de servicios públicos juntas generaron un récord del 17% de la electricidad de EE.UU. en 2025; incluida la energía solar en tejados a pequeña escala, la participación combinada alcanzó el 19% de la generación neta total. La energía eólica produjo 464.000 gigavatios-hora (GWh), 3% más que en 2024, mientras que la producción solar a escala de servicios públicos saltó 34% a 296.000 GWh y la energía solar a pequeña escala subió 11% a 93.000 GWh. Dos décadas antes, en 2005, la energía eólica y solar a escala de servicios públicos suministraban menos del 1% de la electricidad de EE.UU., dijo la EIA.

Por qué la energía variable está obligando a las redes a cambiar

A diferencia de una planta de energía que quema combustible y puede funcionar bajo demanda, la producción de energía solar y eólica depende del clima y la hora del día — lo que la AIE e industria se refieren como energía renovable variable. El informe Energías Renovables 2025 de la AIE dice que a medida que la energía solar FV y eólica se expanden rápidamente, la limitación — cuando los operadores de la red reducen la producción renovable porque los límites de transmisión, los requisitos de estabilidad o el exceso de oferta impiden que el sistema absorba toda la energía — está sucediendo más frecuentemente y en más lugares. Por separado, la Actualización Intermedia de Electricidad 2025 de la AIE registró un aumento marcado en horas de precios eléctricos negativos, cuando la oferta supera la demanda: Alemania, los Países Bajos y España vieron precios negativos en el 8–9% de las horas en la primera mitad de 2025, subiendo desde 4–5% en 2024.

La AIE describe esto como una "necesidad urgente de mayor flexibilidad en la oferta y la demanda", señalando al almacenamiento en baterías, la respuesta a la demanda y las reglas de mercado actualizadas como remedios. Abordar el desajuste entre la generación variable y la demanda constante requiere lo que la agencia llama una estrategia integral que implica transmisión, flexibilidad y planificación coordinada del sistema — en lugar de una solución única.

Panorama global de la energía renovable
MétricaCifraFuente / fecha
Participación de renovables en la generación global de electricidad, 202432%AIE, Energías Renovables 2025
Participación proyectada de renovables en la generación global, 203043%AIE, Energías Renovables 2025
Generación renovable global, 2024 → 20309.900 TWh → 16.200 TWhAIE, Energías Renovables 2025
Capacidad renovable global añadida en 2025692 GW (511 GW solar)Datos IRENA vía pv magazine USA, abril 2026
Capacidad renovable global acumulativa, fin de 20255,14 TW (49% de capacidad global)Datos IRENA vía pv magazine USA, abril 2026
Participación de energía eólica + solar de la electricidad de EE.UU., 202517% (19% incl. energía solar a pequeña escala)EIA, 2026
Horas de precios negativos, Alemania/Países Bajos/España, H1 20258–9% de horas (subiendo desde 4–5% en 2024)AIE, Actualización Intermedia de Electricidad 2025

Qué significa realmente "transformación de la red"

Preguntas

¿Cómo genera realmente la energía solar electricidad?
Los paneles fotovoltaicos solares (FV) contienen celdas solares que convierten la luz solar directamente en electricidad, según la EIA. Una tecnología separada, la calefacción solar térmica, utiliza colectores para absorber la luz solar y calentar agua o aire para calefacción de espacios y agua en lugar de generar electricidad.
¿Superarán las energías renovables al carbón como la principal fuente de electricidad del mundo?
La AIE proyecta que las energías renovables superarán la generación de carbón a finales de 2025, o a mediados de 2026 como máximo dependiendo de la disponibilidad de energía hidroeléctrica.
¿Por qué las redes necesitan más almacenamiento y flexibilidad a medida que crecen las energías renovables?
Porque la producción de energía solar y eólica varía con el clima y la hora del día, la AIE dice que las redes necesitan más almacenamiento en baterías, respuesta a la demanda y capacidad de transmisión para evitar limitaciones y equilibrar la oferta con la demanda.
¿Qué es la limitación y por qué está aumentando?
La limitación es cuando la producción de una planta renovable se reduce o se retrasa porque la red no puede absorber toda la energía generada, debido a límites de transmisión, reglas de estabilidad o exceso de oferta. El informe Energías Renovables 2025 de la AIE dice que esto se está volviendo más común a medida que la capacidad de energía solar FV y eólica se expande más rápido que la flexibilidad de la red.
¿Cuánta electricidad de EE.UU. proviene ahora de la energía eólica y solar?
La energía eólica y solar a escala de servicios públicos juntas generaron un récord del 17% de la electricidad de EE.UU. en 2025, subiendo al 19% cuando se incluye la energía solar en tejados a pequeña escala, según la EIA.

Fuentes

  1. IEA — Renewables 2025: Renewable electricity
  2. IEA — Electricity Mid-Year Update 2025: Executive summary
  3. EIA — Renewable energy explained: types and usage
  4. EIA — Wind and solar generated a record 17% of U.S. electricity in 2025
  5. pv magazine USA — Global solar additions reached record 511 GW in 2025, says IRENA

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