fotovoltaicas aisladas y conectadas a la red eléctrica · del suministro con instalaciones...

Instalacionesfotovoltaicasaisladasyconectadasalared

eléctricaUnanálisistécnico‐económico

LarreaBasterra,Macarena

CastroLegarza,Unai

ÁlvarezPelegry,Eloy

Marzode2017

CuadernosOrkestra2017/23

ISSN2340‐7638

CátedradeEnergíadeOrkestra‐IVC

Docum

entosdeEnergía2017

DocumentosdeEnergía*1ÁlvarezPelegry,Eloya;CastroLegarza,Unaib;LarreaBasterra,Macarenac

C/HermanosAguirrenº2.EdificioLaComercial,2ªplanta.48014Bilbao

Phonea:3494.413.90.03‐3247.Fax:94.413.93.39.

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CódigosJEL:Q4,Q48

Palabrasclave:fotovoltaica,suministrodered,potenciacontratada,demandadeenergía

Lasopiniones,análisisycomentariosrecogidosenestedocumentoreflejanlaopinióndeldirectordelestudioydelosautoresynonecesariamentedelasinstitucionesalasque

pertenecen.Cualquiererroresúnicamenteatribuiblealosautores.

*1Documento:Escritoconelqueseprueba,editaohaceconstarunacosa(Casares).Escritoenqueconstandatosfidedignososusceptiblesdeserempleadoscomotalesparaprobaralgo(RAE).“Documentos de Energía” constituye una serie de textos que recoge los trabajos promovidos orealizadosporlaCátedradeEnergíadeOrkestra.

Análisistécnico‐económicodeinstalacionesfotovoltaicas

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INDICE

1 OBJETOYALCANCE........................................................................................................1

2 CARACTERÍSTICASTÉCNICAS.....................................................................................2

2.1 Instalaciónfotovoltaicaaislada.......................................................................................2

2.2 Instalaciónfotovoltaicaconectadaared......................................................................5

3 ANÁLISISECONÓMICODELASINSTALACIONES..................................................8

3.1 Hipótesiseconómicas............................................................................................................8

3.1.1 Generales.........................................................................................................................8

3.1.2 Instalacionesaisladas.................................................................................................9

3.1.3 Instalacionesconectadasared............................................................................10

3.2 Valoracióneconómica.......................................................................................................10

3.2.1 Tasainternaderentabilidad(TIR)....................................................................10

3.2.2 Pay‐back........................................................................................................................12

3.2.3 Costedegeneración‐Levelizedcostofelectricty(LCOE)...........................12

3.2.4 Costedelaelectricidadutilizadadelaproducida(CEUP)......................15

4 COMPARACIÓNDERESULTADOS...........................................................................16

4.1 Costedelsuministrodelared.........................................................................................16

4.2 Costedelsuministroconinstalacionesfotovoltaicasaisladas..........................16

4.3 Costedelsuministroconinstalacionesfotovoltaicasconectadasared............... ....................................................................................................................................................18

5 RESUMENYCONCLUSIONES.....................................................................................20

6 BIBLIOGRAFÍA..............................................................................................................23

7 ANEXOS...........................................................................................................................24

7.1 ANEXO1:Instalacionesfotovoltaicasaisladassingrupoelectrógeno...........24

7.2 ANEXO2:Curvadedemandadiariadeunconsumidordomésticotipo(contarifa2.0A).........................................................................................................................................26

7.3 ANEXO3:Casosobjetodeanálisis................................................................................27

7.4 ANEXO4:Valoracióneconómicadetodosloscasosobjetodeanálisis..........28

7.5 ANEXO5:Resultadosdetodosloscasosobjetodeanálisis.................................32

AUTORES................................................................................................................................34

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1 OBJETOYALCANCE

El objeto de este estudio es el análisis de los costes del suministro paraconsumidoresdomésticosconectadosalared,comparándolosconlosresultantesdelsuministroconinstalacionesfotovoltaicasbienaisladasoconectadasared.

Paraellosehanrealizadounaseriedehipótesisdecaráctertécnicorelativasalasinstalaciones fotovoltaicasque sehandimensionadoparadosdemandasanuales(3.000kWhy5.000kWh),endosubicacionesconirradiacionesdiferentes.

Las instalaciones aisladas se han dimensionado para que la producción cubra el100%delademanda.Deestemodo,sedimensionanlasinstalacionesparacubrirlademandadelmesmásdesfavorable,noexistiendorestriccionesalconsumo.

Para las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red se ha considerado que nodisponen de almacenamiento y se han supuesto los dos casos siguientes: lainstalacióngenerael100%delademandaeléctricaanualoel30%.Esdecir,sehandimensionado distintas plantas fotovoltaicas en función de su tasa deautoabastecimiento2(30%y100%).

Elhechodequeunainstalaciónfotovoltaicagenereel100%delademandaeléctricaanualno implicaque cubra lademandaen todomomento,por loque sepuedengenerarexcedentesodéficits.Enestecaso, lasredesdetransporteydistribución(T&D)garantizanlacalidadylaseguridaddelsuministro,proporcionandoentodomomento la energía y la potencia necesaria, demanera estable y con respuestainstantánea,ofreciendoportantounservicioque,ademásdelpropiosuministro,sepuededenominardeapoyo,back‐uporespaldo.

Traselanálisis técnicoserealizaunavaloraciónde las inversionesnecesariasencadacaso,enbaseaunaseriedehipótesiseconómicas.ComocriteriosdevaloraciónseempleanlaTIRotasainternaderentabilidadyelpay‐back,esteúltimoporsusimplicidad, como parámetros de rentabilidad y el LCOE (Levelised Cost ofElectricity) y el coste de la electricidad utilizada de la producida (CEUP) para lavaloracióndelcostedesuministro.

Con los resultados obtenidos del LCOE y del CEUP se realiza una comparacióneconómicadelosdiferentessupuestosentérminosdecostedesuministroencasodecontarconinstalacionesfotovoltaicasaisladasyconectadasalaredconeldelosconsumidores domésticos suministrados exclusivamente por la red, terminandoconunresumenyconclusiones.

2Latasadeautoabastecimientorepresentaelporcentajequesuponelaenergíaqueproduceelautoconsumidorconrespectoalademandatotaldelmismo.

Análisistécnico‐económicodeinstalacionesfotovoltaicas 2

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2 CARACTERÍSTICASTÉCNICAS

Seconsiderandostiposdeconsumidoresdomésticos:aquellosquealimentadosconenergía fotovoltaica están aislados de la red y disponen de baterías y grupoelectrógeno,ylosquecontandoconinstalacionesfotovoltaicasquelessuministranenergía,notienenbateríasdealmacenamientonigrupoelectrógenoporqueessuconexión a la red eléctrica quien les garantiza la continuidad del suministro. Enamboscasossehanconsideradodosdemandastípicas:3.000kWh(3MWh)y5.000kWh(5MWh)quecaracterizanaunconsumidordomésticomedio.

Como la producción eléctrica de la instalación fotovoltaica depende de lairradiación,serealizaelcálculoconsiderandodosciudadesconclarasdiferenciasdeirradiación:BilbaoySevilla3.Deestamanera,setieneencuentaqueunainstalaciónfotovoltaicade1kWpsuponelamismainversióntantoenBilbaocomoenSevilla,perocomolairradiaciónmediaglobaldecadaemplazamientoesdistinta,3,54kWh/m2ydíaenBilbaoy5,23kWh/m2ydíaenSevilla,laproducciónmediaesalrededordeun40%superiorenSevilla.

2.1 Instalaciónfotovoltaicaaislada

Una instalación fotovoltaica aislada es aquella que abastece toda la demandaeléctricamediantesuproducciónpropia.Engeneral,dichasinstalacionessonunaalternativaenaquelloslugaresdondelaacometidaderednoresultaviable4.Estasinstalaciones requieren de baterías u otros equipos de apoyo para garantizar elabastecimiento.

Comolaproducciónfotovoltaicasegeneraenlashorascentralesdeldía(vergráfico2),silainstalaciónfotovoltaicanodisponedebaterías,noresultaposiblesatisfacerlademandaeléctricaentodomomentomediantelainstalaciónfotovoltaica.

Así pues, estas instalaciones deberán dimensionarse para atender la demandacontando con la potencia necesaria para satisfacer el consumo habitual delconsumidor5.Aefectosdedimensionamientoseconsideraelmesmenosfavorable,esdecir,aquelconmayordemandaeléctricaymenorirradiación.

Enestecontexto,haytresvariables,adicionalesalademanda,quehayquetenerencuentaa lahoradedimensionar la instalaciónyquerepercutenenelcostede lamisma:lapotenciainstantánea,losdíasdeautonomíaylasuperficienecesaria.

Lapotenciainstantáneaesunparámetroqueestárelacionadotantoconlasbateríascomoconelinversor.Duranteelarranquedealgunosaparatos,especialmentelosque incorporan un motor (como puede ser el caso del aire acondicionado), serequiereunapotenciaquepuedellegaraserhastaseisvecessuperioralanominal 3 También es cierto que se trata de dos zonas climáticas diferentes y, por ende, con niveles deconsumodistintos,aunqueenestecasosesuponenlosdosnivelesdeconsumoyacomentados.4En lamayoríade loscasossetratadeusosprofesionales(boyasmarinas,antenas,etc.),aunquetambiénsedesarrollanenpaísessubdesarrolladosoenvíasdedesarrolloquenocuentanconunaredeléctricamallada.5Esdecir,noseconsiderancambiosenlaspautasdeconsumonidelosequiposdeconsumo.


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(EPRI,2015).Arrancarestetipodeequiposgeneraunospicosdepotenciadelordendemilisegundosque,enelcasodelasinstalacionesaisladas,deberánsoportarlasbaterías6yelinversor7.

Los días de autonomía, por su parte, pueden verse como el número de díasconsecutivosenlosquelademandasesatisfaceconlaenergíaalmacenadaenlasbaterías.Las instalacionesaisladas conbaterías sepueden “apoyar”enungrupoelectrógeno8paragarantizarlaseguridaddesuministroencasodeaveríaofallodelsistemafotovoltaicoyparareducirlosdíasdeautonomía.Así,siguiendoaCastejónySantamaría(2012)yalIDAE(2009)entreotros,sevanaconsiderarunoytresdíasdeautonomía9congrupoelectrógeno.

De hecho, teniendo en cuenta el precio actual de las baterías, instalar un grupoelectrógenoysuinversor–cargador,esunaalternativamáseconómicaqueinstalarunadeterminadacapacidaddebateríasparagarantizarunnúmerosuperiordedíasde autonomía10. Es decir, el grupo electrógeno permite reducir el número debateríasainstalary,porlotanto,elvolumentotaldelainversiónarealizar.

Enelsiguientegráficosepresentaelimportetotaldelasinversionesnecesariasencadacasodeestudio,juntoconlosporcentajesdecostequesuponenlosdiferentescomponentesrespectoalcostetotal(módulos,baterías,inversor‐cargadorygrupoelectrógeno).Comosepuedeobservar,elcosteessuperiorenBilbaoqueenSevillacomoconsecuenciadelasdiferenciasenlairradiación.

La denominación de los casos que se sigue para las instalaciones fotovoltaicasaisladasidentificaprimeroellugardondeseubican(BilbaooSevilla),ensegundolugarlademandaasatisfacer(3.000kWh/añoy5.000kWh/año)yentercerlugarelnúmerodedíasdeautonomía.Retomandoloscasos,seanalizaninstalacionesenlasciudadesdeBilbaoySevilla(ByS),paradosdemandasanuales(3MWh/añoy5MWh/año)yparaunoytresdíasdeautonomía.AsíB.3.1representaunainstalaciónubicadaenBilbao,paraunademandaanualde3.000kWhyundíadeautonomía.

6 Enbasea las fuentesconsultadas,entreellas(Interberg,2014),sehaconsideradocomoopcióncomercialtécnico‐económicaóptima,paraesteestudio,lasbateríasdeplomoácido.7Considerandoquesonpicosdemilisegundos,sepuedeobviarelcasodequediversosaparatosdeestetipoarranquensimultáneamente.8 Para analizar los casos que recoge este estudio, se ha considerado un grupo electrógeno queconsumegasolinayconunapotenciasimilara laque tienecontratadaunconsumidordomésticomedio.9En losanexos1,3,4y5 se recogen losanálisis realizadospara casoscon seisynuevedíasdeautonomía,singrupoelectrógeno.10Paramásdatosveranexo1.


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GRÁFICO1.Importetotalydesgloseporconceptosdelainversiónenunainstalaciónaisladaprovistadegrupoelectrógenoqueabasteceunademandade3.000kWh(CASOB.3.1,B.3.3yS.3.1)y5.000kWh(CASOB.5.1yS.5.1)

Nota 1: los componentes desglosados representan los conceptos de coste de los presupuestos de lasinstalacionesentregadas llaveenmano.Porelloelbeneficio industrialpuede interpretarsecomoelmargencomercial.

Nota2:sibienpodríaconsiderarsequealcontarconunequipoelectrógeno,noserequeriríadebateríasyqueelnúmerodedíasdeautonomíaseríaindefinido,estonoesasí,sisedecideoptimizarelcostetotaldelosequiposincluyendoelconsumodecombustible.Enestesentidoseconsideraquelaopciónqueminimizaloscostesesaquellaqueincluyeungrupoelectrógeno,quenoconsumemásde22litrosdecombustiblealaño,ydondelasbateríasaportandeunoatresdíasdeautonomía.

Nota3:dependiendode loscasosseestánconsiderandobateríasOPZS600Ácidoplomoabierto2V940Ah(C100)oBateríaOPZS800Plomoabierto2V1255Ah(C100).

Fuente:elaboraciónpropiaapartirde(Calculationsolar,2016).

También hay que tener en cuenta la superficie necesaria para instalar el camposolar.Lasinstalacionesaisladasqueseanalizanenesteapartadonecesitanentre44‐58m2 en Bilbao y 29‐44m2 en Sevilla como se puede ver en la siguiente tabla,superficiesnodisponiblesparatodoslosconsumidores.

TABLA1.Áreanecesariaparalainstalacióndelospanelesenalgunosdeloscasosobjetodeestudio

Bilbao Sevilla CASOB.3.1 CASOB.3.3 CASOB.5.1 CASOS.3.1 CASOS.5.1Potencia instalada(kWp)

6,75 6,75 9 4,5 6,75

Área necesariapara los panelesfotovoltaicos(m2)

43,7 46,3 57,8 28,8 44

Nota:comoreferencia,ysibienlassuperficiesnecesariasserefierenatejado,paratenerunaidearelativaalasmismas,lasviviendasespañolastienendemedia144m2.EnelPaísVasco,lasuperficieútilpromedioen2015delasviviendassegúnEustatfuede86,9m2.

Fuente:elaboraciónpropia.

19,61% 17,48% 14,91% 14,97% 16,66%

24,31% 30,21% 38,63% 27,83% 28,79%

7,93% 7,07% 4,52% 9,08% 6,74%

0%

20%

40%

60%

80%

100%

B.3.1 B.3.3 B.5.1 S.3.1 S.5.1

Módulos ReguladorBaterias Inversor‐cargadorGrupoelectrógeno SoporteCableadoycuadrosdeprotecciones PequeñomaterialycanalizaciónesDiseño,manodeobraymontaje GastosgeneralesBeneficioindustrial

Bilbao Sevilla

19.548 € 21.929 € 34.293 € 17.074 € 23.010 €


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2.2 Instalaciónfotovoltaicaconectadaared

En el caso de las instalaciones fotovoltaicas conectadas a red, estas se handimensionadoconsiderandolosdosconsumosanualesde3.000kWhy5.000kWhy las mismas ubicaciones anteriores, Bilbao y Sevilla, así como dos tasas deautoabastecimientodistintas,30%y100%.

Latasadeautoabastecimiento(self‐sufficiencyratio)representaelporcentajequesuponelaenergíaqueproduceelconsumidorconrespectoalademandatotaldelmismo.Ellonosignificaqueseacapazdeconsumirtodoloqueproducedadoquesehasupuestoqueelconsumidornodisponedebateríasdealmacenamiento.

Esdecir,una tasadeautoabastecimientodel100%nosignificaquesegenereentodo momento la energía que se demanda, ni que se consuma el 100% de laproducción.Dehecho,habráperiodosconexcedentesdeenergía(inyecciónared)yconnecesidadesdelamisma,enlosqueelconsumidoradquieraenergíadelared.Por ello, en este tipo de soluciones será la red quien satisfará los servicios defiabilidad,calidadycontinuidaddesuministroyotros11.

Además,enfuncióndelacurvadedemandaconsiderada(relativaalatarifa2.0A12),setendránencuentadistintastasasdeautoconsumo.Latasadeautoconsumo(self‐consumptionratio)representaelporcentajedeenergíaqueseconsumeconrespectoalaqueproducelainstalaciónfotovoltaica.

Por consiguiente es preferible hablar de balances temporales (diario, mensual,anual), quedeterminen en términosde valoresmedios, el porcentaje de energíaconsumidao,ensucaso,elporcentajedeenergíaproducidaentregadaalaredynoconsumida.Atalefectosehanconsideradolascurvasdeproducciónfotovoltaicaydedemandaoperfildecargamediadiariadecadames.Conellas,sehaestimadolatasa de autoconsumodiario, es decir, la generación fotovoltaica que es capaz deconsumirelconsumidordelaproduccióngeneradaporsuinstalaciónfotovoltaica.

Elgráfico2presentalascurvashorariasdeproducciónfotovoltaicacorrespondientealsistemainstaladoparaelcasoB.3.100ylacurvadecargaodemandahorariadeunconsumidorcontarifa2.0Aparalosmesesdeagostoydiciembre.Comosehasupuesto que estas instalaciones fotovoltaicas no tienen capacidad dealmacenamiento,el consumidorpodráaprovecharentreun42%yun61%de laenergíaqueproduzcalainstalaciónfotovoltaica,esdecirlatasadeautoconsumoenestoscasosestaráentreun42%yun61%.

Ladenominaciónparaloscasosdeinstalacionesfotovoltaicasconectadasalaredidentifica primero el lugar donde se ubican, en segundo lugar la demanda asatisfacerytercerolatasadeautoabastecimiento.Retomandoloscasos,seanalizan

11(EPRI,2014).12 La tarifa 2.0 A es una de las tarifas de baja tensión (<1kV). Aproximadamente el 96% de losconsumidores,generalmentedomésticos,conpotenciainferiora10kWlatienencontratada.Paramásinformaciónveranexo2.


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instalacionesenlasciudadesdeBilbaoySevilla(ByS),paradosdemandasanuales(3.000 kWh/año‐3MWh/año y 5.000 kWh/año‐5MWh/año) y para un 30 y un100%de tasadeautoabastecimiento.Dadoque loscasosexpuestosserefierenaconsumidorescontarifa2.0A,nosehacemenciónalrespectoenlanomenclatura13.Así,ladenominaciónB.3.100serefiereaunainstalaciónconectadaaredenBilbao,conunademandaanualde3MWhyunatasadeautoabastecimientodel100%.

GRÁFICO2.Curvasdeproducciónydeconsumomediosdiarios(kWh)deunaplantaFVde2,88kWp,conunatasadeautoabastecimientodel100%

conectadaaredenBilbao(casoB.3.100)ycontasasdeautoconsumopormes

Fuente:elaboraciónpropiaapartirdeREE.

La tabla 2 presenta, entre otros datos, la superficie y la potencia del campofotovoltaico, así como el rango de la inversión en cada uno de los casos deinstalacionesfotovoltaicasconectadasaredquesehanconsiderado.

13El conjuntode casos estudiados se detalla en el anexo 3 y ahí se observa que también se hanestudiadolosresultadosparaconsumidorescontarifas2.0DHAy2.0DHS.

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

kWh

B.3.100;2.0Aagosto

ProducciónFVagosto Demandaagosto

0

0,2

0,4

0,6

0,8

1

1,2

1,4

1,6

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22

kWh

B.3.100;2.0Adiciembre

ProducciónFVdiciembre Demandadiciembre

Tasadeautoconsumo42%

Tasadeautoconsumo61%


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TABLA2.Instalaciónfotovoltaicaconectadaared.Parámetrostécnicoseinversionesdeloscasosdeestudio

LocalidadDemanda(kWh/año)

Tasadeautoabastecimiento

CasoPotenciapico(kWp)

Nºmódulos

Superficie(m2)14

PotenciacampoFV(kW)

Producciónfotovoltaica(kWh/año)

Inversión(€)

Bilbao

3.000kWh100% B.3.100 2,81

12(240W)

25‐28 2,88 3.450 3.686,4‐5.904

30% B.3.30 0,858

(110W)8‐9 0,88 1.061 1.126,4‐1.804

5.000kWh100% B.5.100 4,89

20(240W)

42‐46 4,8 5.790 6.144‐9.840

30% B.5.30 1,4113

(110W)13‐14 1,43 1.730 1.830‐2.717

Sevilla

3.000kWh100% S.3.100 2,08

8(240W)

19‐21 1,92 3.230 2.457,6‐3.936

30% S.3.30 0,646

(110W)6 0,66 1.110 844,8‐1.353

5.000kWh100% S.5.100 3,57

15(240W)

32‐36 3,6 5.920 4.608‐7.380

30% S.5.30 1,0710

(110W)10‐11 1,1 1.850 1.408‐2.090

Nota1:lacolumna“potenciapicoinstalación‐kWp”recogelapotenciapicoqueresultadeloscálculosrealizadosparadimensionarunaplantaqueproporcionaunademandaenergéticadeterminada.Lacolumna“potenciacampofotovoltaico‐(kW),encambio,representalapotenciainstaladaunavezelegidalapotenciayelnúmerodemódulosquesevanainstalar.Nota2:comosepuedeobservar,algunosdeestoscasosparecennosertécnicamenteviablesparaunconsumidordomésticoqueresideenunbloquedeviviendasporquerequierendeunasuperficieconsiderableparapoderinstalarlosmódulos.Nota 3: la nomenclatura para la identificación de casos sigue el siguiente patrón. El primer término indica la ciudad, el segundo la demanda a cubrir y el tercero la tasa deautoabastecimiento.Nota4:tarifa2.0A.Nota5:dadalacasuísticaquepresentanlasinstalacionesfotovoltaicasdomésticasyladiversidaddemodelosdenegociobajoelcualelconsumidorpuedeadquiriroutilizarlainstalación(compradirectaoatravésdeterceraspartes,comopuedeserunPowerPurchaseAgreement,porejemplo)existendiversasestimacionesdelainversiónnecesariaenunainstalaciónfotovoltaica.Sepresentaunahorquillaparacadacasoconlosdatosrecabados.Posteriormenteparalasimulaciónseemplearáelvalorpromedio.Fuente:elaboraciónpropia.

14Paraestimarlasuperficieocupadaporlosmódulossehaconsideradoquelosmódulossondesiliciomonocristalinoloqueequivalea6‐9m2/kW.Silosmódulosfuerandesiliciopolicristalino,ocuparíanentre7‐10m2/kWysifuerandecapafina15‐20m2/kW.


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3 ANÁLISISECONÓMICODELASINSTALACIONES

Enestecapítulosevaarealizarunanálisiseconómicodeloscasosanteriormenteseñalados.Paraello,seplanteanprimerounaseriedehipótesiseconómicas,algunasdeellasgenerales,otrasrelativasalasinstalacionesaisladasylasúltimasreferidasalageneraciónconectadaalared.Conestashipótesissehadesarrolladounmodelodevaloracióndelasinversionesquedacomoresultadocuatroparámetros:latasainternarentabilidadoderetorno(TIR)yelpayback otiempoderecuperacióndelainversión,comoparámetrosderentabilidadyelLevelized Cost of Electricity (LCOE)yelcostedelaelectricidadutilizadadelaproducida(CEUP).

3.1 Hipótesiseconómicas

3.1.1 Generales

Todoslosconsumidoresconsideradosestánconectadosenbajatensiónytienenunapotenciacontratada inferiora10kW.Porello, seconsideraráqueseacogena lamodalidaddeautoconsumotipo1,porloquedeacuerdoconelrégimeneconómicotransitorioqueestableceelRealDecreto900/2015,estaríanexentosdelpagoporlaenergíaautoconsumida(cargofijoycargovariable).

Lasiguientetablarecogelashipótesisgeneralesquesehanempleado.

TABLA3.Hipótesisdepartidaparaunproyectodeinversiónenunainstalaciónfotovoltaica

Concepto ValorEmplazamiento BilbaooSevillaConsumo/Demandaeléctrica 3.000o5.000kWhanualesVidaútildelproyecto15 25añosdesdeeliniciodelaproducción.Sustitucióndelinversor Año15Tasadepérdidaderendimientodelasinstalaciones

0,50%anual,deacuerdoconlaOrdenIET1045/2014

Tasadeaprendizaje 20%16

Tasadedescuento17 Estimadaenbasealcostemedioponderadodecapital18(WACC):5,6%

Amortizacióndelosfondosorecursosajenos

Cuotadeamortizaciónconstanteymétodolineal.

Impuestoespecialalaelectricidad 5,1%IVA 21%IPC 1,93%Subvenciones Noseconsideran


15UNEFconsideraotrosplazos,20y30años.Lainversiónserealizaenelaño0.16En(IRENA,2012)seconsideraunatasadeaprendizajedel22%.Estatasaseaplicaparaestimarelvalordelosequiposasustituiralolargodelavidadelainversióncomolasbateríasolosinversores.17Elcostedeoportunidadseentiendeincluidoenlarentabilidaddelproyecto.LaAIEestimabaelLCOEempleandouncostedelcapitaldel8%(IEA,2014).{{980IEA2014}}18Seconsideraunainversiónfinanciadaun40%confondospropiosyun60%confondosajenos.Hayestudiosenlosqueseplanteaquelafinanciaciónes100%confondospropios(Krannichsolar,2016),peroenestecaso,sesuponequeserequieredefinanciaciónajenatantoenelcasodeunainstalaciónaisladacomoconectadaared.Comocostedelosfondosajenosseaplicael2,72%quesecorrespondeconlasObligacionesdelEstadoa30años,dadalalargavidadelainversión.Respectoalcostedelosfondospropios,noserealizaunanálisisdelaremuneración,aplicándoseunacifradel10%.

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Elpreciodelaelectricidadesotrodelosparámetrosaconsiderar.ParaestimarelahorroeconómicodelconsumidorseemplearánlosdatosdelaTABLA4querecogeelcostedelconsumodeenergíaeléctricaentérminosdeenergíaypeajes19.Esdecir,la energía que se ha consumidode la producidapor las instalaciones propias sevaloraráaltérminovariabledelafactura.Esdecir,nosetieneenconsideracióneltérminofijodelafactura,quesetendráencuantaenelapartadodecomparaciónderesultados.

TABLA4.Valoresestimadosdelcostevariabledelconsumoeléctrico(€/MWh)

2.0A

2.0DHA 2.0DHS

Período1 Período2 Período1 Período2 Período3

Términodecostedeenergía(€/MWh) 76,651 80,714 58,494 99,592 81,037 55,373

Términodeenergíadelpeajedeacceso

(€/MWh)44,027 62,012 2,215 62,012 2,879 0,886

Términovariabledelafactura(€/MWh)

120,678 142,726 60,709 161,604 83,916 56,259


Comoyasehacomentado,sehaempleadolatarifa2.0Adadoqueel96%delosconsumidoresconpotenciainferiora10kWtienecontratadaestatarifa.Además,enelestudionosehaplanteadoelpagodepeajeporlaenergíageneradaporlasinstalacionesfotovoltaicas.

3.1.2 Instalacionesaisladas

Paralasinstalacionesaisladaslashipótesissonlassiguientes.

TABLA5.Hipótesisdepartidaparaunproyectodeinversiónenunainstalaciónfotovoltaicaaislada

Concepto ValorDimensionamientodelasinstalacionesenbasealconsumoasatisfacer

100%delademanda

Inversióninicial ‐Entre17.074 y34.293€segúnelcaso,enbaseapresupuestos(vergráfico1)‐Serealizaenelaño0.

Costesdeoperaciónymantenimiento Entrelos300€/añoparalasinstalacionesde3.000kWhylos500€/añoparalasde5.000kWh.AestedatoseleaplicaráelIPC.

Costedesustitucióndelinversor Año15 (enfuncióndelIPCydelatasadeaprendizaje)Costedesustitucióndelasbaterías Año15 (enfuncióndelIPCydelatasadeaprendizaje)Plazodedevoluciónde losfondosorecursosajenos

10años

Nota1:elanálisisserealizaenbaseanual.


19Enloscasosdelastarifas2.0DHAy2.0DHS(veranexos3,4y5),losvaloresseponderanporlosconsumoscaracterísticosquetipificalaCNMC.


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3.1.3 Instalacionesconectadasared

Enestecasolashipótesissonlassiguientes.

TABLA6.Hipótesisdepartidaparaunproyectodeinversiónenunainstalaciónfotovoltaicaconectadaared

Concepto ValorDimensionamientodelasinstalacionesenbasealconsumoasatisfacer20

30%o100%delademandaanualenelcasodelasinstalacionesconectadasared

Potencia VerTABLA2Producción VerTABLA2Costesdeoperaciónymantenimiento

1%delainversióninicialapagar anualmenteconunatasadeaprendizajedel20%en7añosyqueevolucionaráenfuncióndelIPCyeldeteriorodelosequipos.

Inversióninicial ‐Entre1.099 y8.059€21 enfuncióndelcaso.Estimadocomopromedioentreelmínimoyelmáximovalordelainversión(vertabla2)‐Serealizaenelaño0.

Costedesustitucióndelinversor Importe15%delvalortotaldelainversión,teniendoencuentaunatasadeaprendizajedel20%en7añosyelIPC.

Excedentedeelectricidad Seviertenalaredperonosereciberemuneracióneconómica.

Plazodedevolucióndelosfondosorecursosajenos

4años


3.2 Valoracióneconómica

Teniendoencuentalascaracterísticasdecadacaso(instalaciónfotovoltaicaaisladayfotovoltaicaconectadaared)sehaprocedidoaestimarunaseriedeparámetrosenbasealashipótesistécnicasyeconómicasanteriores.Estosparámetrosson:latasainternaderentabilidad(TIR)yelpay‐back,comomedidasderentabilidaddelainversión,yelLCOEyelcostedelaelectricidadutilizadadelaproducida22(CEUP)para lavaloracióndelcoste finaldelsuministro,para lasdistintasalternativas.Acontinuaciónseexplicancadaunodelosparámetrosanteriores.

3.2.1 Tasainternaderentabilidad(TIR)

UnparámetrohabitualmenteempleadoenlavaloracióndeinversioneseslaTasaInterna de Rentabilidad, también conocida como TIR, que representa la tasa dedescuentoparalacualelValorActualizadoNeto(VAN)deunainversiónescero.Secalculacomo:

∑ ‐I=0

20 Losporcentajes aplicados en este apartado, de coberturade lademandadeun30o un100%procedendelaliteraturasobreeltemayserecogentambiénen(EuropeanCommission,2015).21 Corresponde al valor promedio entre el máximo ymínimo que se han obtenido valorando lainversiónconunratioentre1,28€/Wpy2,05€/Wp.22Únicamenteseaplicaalcasodelasinstalacionesconectadasalaredeléctrica.


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Donde: Ftrepresentalosflujoseconómicosdelañot, TIReslaTasaInternadeRentabilidad, teselnúmerodeañosconsiderado, Ieselvalordelainversióninicial.

Paralaestimacióndeesteindicador,sehaestimadounflujoeconómicodondelosingresossecorrespondenconlavaloracióneconómicadelosahorrosincurridosporlaenergíaefectivamenteconsumida(enel casode laaisladasesuponequeesel100%delaproducción)valoradaenbasealasumadelostérminosdeenergíadelpeajedeaccesoyaltérminodecostedelaenergíadelatabla4.

Porlapartedelosgastossehanconsideradoaquellosrelacionadosconlosgastosdeoperaciónymantenimientodelosequipos,lainversióninicialyelgastoenquese incurrepor la sustitucióndeequipos (del inversor+bateríasenel casode laaisladaydelinversorenelcasodelaconectadaalared).

En las siguientes tablas se presentan los principales resultados obtenidos entérminosdeTIRasumiendoquelascondicionesdepartidasonlasmásajustadasalarealidad.

TABLA7.TIRparalasinstalacionesaisladas(Tarifa2.0A)

Ubicación Potencia/Consumo Díasdeautonomía

Caso TIR

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 ‐12,62%3 B.3.3 ‐15,06%

5,5kW5.000kWh/año

1 B.5.1 ‐

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

1 S.3.1 ‐12,16%

5,5kW5.000kWh/año

1 S.5.1 ‐9,75%


TABLA8.TIRparalasinstalacionesconectadasared(%)(Tarifa2.0A)

Ubicación Potencia/Consumo Tasadeautoabastecimiento

Caso TIR

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 B.3.100 ‐7,7430 B.3.30 4,43

5,5kW5.000kWh/año

100 B.5.100 ‐

5,5kW5.000kWh/año

30 B.5.30 4,2

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 S.3.100 ‐1,7230 S.3.30 9,17

5,5kW5.000kWh/año

100 S.5.100 ‐4,2

5,5kW5.000kWh/año

30 S.5.30 8,82



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3.2.2 Pay‐back

También seha empleadopor su simplicidady claridadelpay‐backoperíododerecuperaciónsimple,quesecalculacomo:

Donde:

Ieselvalordelainversióninicial, Fteselvalordelosflujosdefondos.

En las siguientes tablas se presentan los principales resultados obtenidos entérminosdepay‐back.

TABLA9.Pay‐backparalasinstalacionesaisladas(Tarifa2.0A)

Ubicación Potencia/ConsumoDíasde

autonomíaCaso Pay‐back

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 >263 B.3.3 >26

5,5kW5.000kWh/año

1 B.5.1 >26

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año 1 S.3.1 >26

5,5kW5.000kWh/año 1 S.5.1 >26


TABLA10.Pay‐backparalasinstalacionesconectadasared(Tarifa2.0A)

Ubicación Potencia/ConsumoTasade

autoabastecimientoCaso

Pay‐back

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 B.3.100 >2630 B.3.30 15

5,5kW5.000kWh/año

100 B.5.100 >26

5,5kW5.000kWh/año

30 B.5.30 16

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 S.3.100 >2630 S.3.30 10

5,5kW5.000kWh/año

100 S.5.100 >26

5,5kW5.000kWh/año

30 S.5.30 10


3.2.3 Costedegeneración‐Levelizedcostofelectricty(LCOE)

ElcostedelkWhgeneradocalculadocomoelLevelizedCostofElectricity(LCOE)sepuededefinircomoelmínimoprecioqueungeneradordeberíaingresarporcadakWh producido para poder cubrir el coste de producir esta energía, incluida larentabilidaddelosfondos23.ElLCOErepresentaelratioentrelasumaactualizada

23 UnprecioporencimadelLCOEconllevaríaunmayorretornodelcapital,mientrasqueunpreciopordebajosupondríaunapérdida(IRENA,2012).


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detodosloscostesnetosdelainstalaciónalolargodesuvidaútil(inversión+gastosdeoperaciónymantenimiento+alquileres+tasaseimpuestos+gastosfinancieros‐subvencionesyotrosincentivos)yelflujodescontadodelaenergíaproducida(Mir,2012). No se ha incluido el pago de peajes por la electricidad generada por lainstalaciónfotovoltaica.

El LCOE de una instalación de generación fotovoltaica que tenga una vida deproyectodetañossecalculamediantelafórmulasiguiente:

Σ

1∑

1

∑ 1

∑ 1

Donde:

Kteslainversióndecapitalanual(€/año) Otelgastodeoperaciónymantenimientoanual(€/año) Vteselimpuestoanual(€/año)24 Qteslaproduccióneléctricaanual(MWh) Reslatasadedescuento25

En las siguientes tablas se presentan los principales resultados obtenidos entérminos de LCOE (€/MWh) para una instalación fotovoltaica aislada y otraconectadaared.

24Notodoslotienenencuenta,deigualmaneraquelainflación.25Latasadedescuentoesunparámetrofinancieroqueseaplicaparadeterminarelvaloractualdeunflujodecajafuturo.LatasadedescuentoqueseaplicaalflujodecajaanualesunparámetroclavealahoradecalcularelLCOE.En(MIT,2015)realizanelcálculoutilizandoelcostemedioponderadodecapital,elcualsecalculaasumiendouncostededeuda(costofdebt)del7,5%,uncostedelosfondospropios(costofequity)del10%yunadeudadel60%.


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TABLA11.LCOEparalasinstalacionesaisladas


autonomíaCaso LCOE

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 7713 B.3.3 862

5,5kW5.000kWh/año 1 B.5.1 828

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

1 S.3.1 695

5,5kW5.000kWh/año

1 S.5.1 582

Nota:enelanexo4sepresentantambiénlosresultadosparainstalacionesfotovoltaicasaisladasdelaredquesingrupoelectrógenotienenunnúmeromayordedíasdeautonomíaconbaterías.Enestecaso,losvaloresparaBilbaoseencuentranentre1.201y1.548€/MWhyparaSevillaentre794y863€/MWh.


Tanto los valores anteriores como los que siguen, se han calculado siguiendo ladefiniciónanteriordelLCOE,esdecir, teniendoencuenta laproduccióneléctricatotalanualdelosequipos, independientementedequesepuedaaprovecharonotodalaelectricidadgenerada.

TABLA12.LCOEparalasinstalacionesconectadasared(Tarifa2.0A)

Ubicación Potencia/Consumo Tasadeautoabastecimiento

Caso LCOE

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 B.3.100 14130 B.3.30 141

5,5kW5.000kWh/año

100 B.5.100 14230 B.5.30 141

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 S.3.100 10130 S.3.30 101

5,5kW5.000kWh/año

100 S.5.100 10130 S.5.30 101

Nota: se calcula a efectosde comparación conotros estudios.No se empleapara comparaciónde costesdesuministro.


Se han realizadonumerosos estudios (Citi,Morgan Stanley,UBS,DeutscheBank,etc.)sobreelcálculodelLCOEcondiferentesmercados.GranpartedeellosestimanqueseproduciránreduccionesdelLCOEafuturoenEstadosUnidos.Tambiénlosanálisis realizados por la European Photovoltaic Industry Association (EPIA) eIRENA,apuntanenelmismosentido(IRENA,2012),porloquecabríapensarquetambién los resultados que se obtendrían de este análisis serán inferiores en elfuturo.

Losresultadosaquíobtenidosparaelcasodelasinstalacionesconectadasared,sonsimilaresenelcasodeSevillaconlosresultadosquesepresentanparaMálagaenelestudiodeVartiainen(2015).De lamismamanera, loscasosconmenorescostesparaBilbao,seencuentranenelrangodelospresentadosparaEstocolmo,MunichyToulouseenelcitadoestudio.{{989Vartiainen,E.2015}}


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3.2.4 Costedelaelectricidadutilizadadelaproducida(CEUP)

Enelcasodelasinstalacionesconectadasalared,quenodisponendebaterías,notodalaelectricidadqueseproducesepuedeconsumir(vergráfico2).Además,enlos casos expuestos no se considera la posibilidad de remuneración de losexcedentes.Porello,paravalorarelautoconsumoenestecaso,sedeberíaemplearotro parámetro, que se ha denominado coste de la electricidad utilizada de laproducidayquecomosunombreindicasecorrespondeconelcostedeproducciónde la energía utilizada/consumida de la producida, calculado según la siguientefórmula:

∑ 1

∑ 1

Donde:

Kteslainversióndecapitalanual(€/año) Otelgastodeoperaciónymantenimientoanual(€/año) Qceslaproduccióneléctricautilizadaanual(MWh) Reslatasadedescuento

La siguiente tabla muestra el valor resultante en cada caso del coste de laelectricidadutilizadadelaproducida.

TABLA13.Costedelaelectricidadutilizadadelaproducida‐CEUP(€/MWh)

UbicaciónPotencia/Consumo


Caso

Costedelaelectricidadconsumida(CEUP)

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 B.3.100 38130 B.3.30 142

5,5kW5.000kWh/año

100 B.5.100 92930 B.5.30 141

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 S.3.100 23530 S.3.30 102

5,5kW5.000kWh/año

100 S.5.100 28330 S.5.30 102


Comosepuedeobservar,enelcasodeunatasadeautoabastecimientodel100%,elcostedecadaMWhqueseconsumeaumenta,porqueseaprovechaunacantidadproporcionalmentereducidadelaelectricidadproducida.Ellosuponequesehacerecaertodosloscostesenqueseincurresobremenosenergía.Enelcasodelatasadeabastecimientodel30%,elcostedelaelectricidadconsumidaaumenta,peromuypoco,dadoquenoesmuchalaelectricidadproducidaquenosepuedeconsumir.


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4 COMPARACIÓNDERESULTADOS

Acontinuaciónsepresentanunastablasdondesemuestranloscostestotalesdelsuministroeléctricodecadacasoanalizado.

Enprimer lugar,sepresentanlosresultadosrelativosa losconsumidoresquenodisponendeinstalacionesfotovoltaicasysesuministranporcompletoatravésdelared(tabla14).Acontinuación,semuestranlosdatosrelativosalosconsumidoresquedisponendeinstalacionesfotovoltaicasaisladasdelared.Enestecaso,sehavalorado la electricidad consumida al LCOE calculado y no se consideran pagosrelacionadosconlared(tabla15).

Enloquerespectaalosconsumidoresquedisponendeinstalacionesfotovoltaicas,sinbaterías,yestánconectadosalared,serecogenlosdatosrelativosaloscostesporlapartedelaelectricidadquesesuministrandesdelared(incluyendotodoslosconceptosaplicablesalcasodelafacturaeléctrica)ysevaloralaelectricidadqueconsumendeloqueproducenalcostedelaelectricidadutilizadadelaproducida(CEUP)(tabla16).

4.1 Costedelsuministrodelared

Lasiguientetablamuestraundesglosedelpreciomediodelaelectricidadparadostipos de consumidores domésticosmedios, segúnde sudemanda eléctrica anual(3.000kWho5.000kWh)yalatarifa2.0A.

TABLA14.Costedelaelectricidadparaconsumidoresconsuministrodelared

Consumidorconsuministrodelared(Tarifa2.0A)

3,3kWy3000kWh 5,5kWy5000kWh

Términodepotencia(€/año) 138,74 231,24Consumodeelectricidad(€/año) 362,03 603,39Impuestosobreelectricidad(€/año) 25,6 42,67Alquilerequipodemedida(€/año) 9,72 9,72IVA(€/año) 112,58 186,27Costedelautoconsumo(€) 0 0Facturaanual(€) 648,68 1.073,3Facturaanualportérminodepotenciayequipodemedida(€)

188,22 305,87

Facturaanualdeltérminodeenergía(€) 460,46 767,43Preciomedioelectricidad€/MWh 216,23 214,66


4.2 Costedelsuministroconinstalacionesfotovoltaicasaisladas

Comosehaindicado,paraunconsumidorconinstalacionesfotovoltaicasaisladasdelared,el100%delaelectricidadconsumidahasidovaloradoenbasealLCOEestimadoparacadacaso.Losresultadossepresentanenlatablaquesigue,enlaquepor considerarlos de útil referencia también se reflejan los parámetros


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correspondientesalsuministrodelared(aunquelosvaloressonceroenlamedidaenqueel100%delsuministroprocededelasinstalacionespropias).

TABLA15.Costedelsuministroeléctricoparaconsumidoresconinstalacionesfotovoltaicasaisladasdelaredygrupoelectrógeno

Consumidorconinstalacionesfotovoltaicasyaisladodelared

(Tarifa2.0A)

3,3kWy3000kWh 5,5kWy5000kWh

B.3.1 B.3.3 S.3.1 B.5.1 S.5.1

Términodepotencia(€/año) 0 0 0 0 0

Consumodeelectricidad(€/año) 0 0 0 0 0

Impuestosobreelectricidad(€/año) 0 0 0 0 0Alquilerequipodemedida(€/año) 0 0 0 0 0IVA(€/año) 0 0 0 0 0

Costedelautoconsumo(€) 2.313 2.586 2.087 4.138 2.911

Facturaanualportérminodepotenciayequipodemedida(€) 0 0 0 0 0

Facturaanualdeltérminodeenergía(€) 0 0 0 0 0

Costemedioelectricidad€/MWh(autonsumo/MWh) 771,12 862,13 695,5 827,6 582,1

TIR(%)delainversión ‐12,62 ‐15,06 ‐12,16 ‐ ‐9,75

Pay‐backdelainversión >26 >26 >26 >26 >26

Facturaanual(€)(suministrodelared.VerTabla13) 648,68 648,68 648,68 1.073,3 1.073,3

Preciomedioelectricidad€/MWh(suministrodelared.VerTabla13)

216,23 216,23 216,23 214,66 214,66

Nota:losdatosdefacturaanualydepreciomediodelaelectricidadsonaquellosrelativosalsuministroatravésdelared,sininstalacionesfotovoltaicasysirvendecomparación.


Alaluzdelosresultados,elcostedelMWhdeunainstalaciónaisladaesmuyelevadoy en términos de TIR se observan inversiones no rentables y, por ende, pocointeresantesycondilatadosperíodosderecuperación.LasdiferenciasdecosteporMWhconelsuministroporredseencuentranentrelos480ylos690€.Ellollevaaconcluirquelaopcióndedisponerdeunainstalaciónfotovoltaicaaisladadelarednoresultadeinterésfrenteaestarconectadoalamisma.

La factura anual de los consumidores conectados a red sin instalacionesfotovoltaicasvadelos648alos1.073€/añofrentealos2.100‐4.100€/añoparalosque disponiendo de estas, se encuentran aislados de la red; según el tipo deinstalación (i.e. potencia, tasa de autoabastecimiento, tasa de autoconsumo,localización,etc.).

Además, los consumidores con instalaciones fotovoltaicas aisladas requieren decondicionestécnicasydeespaciosuficientesasícomoderecursoseconómicos,quedependiendo del nivel de renta del consumidor pueden ser muy elevados, parapoderacometerlasinversionesnecesarias.Así,apesardelareduccióndepreciosqueestánexperimentandolasbateríasydequeelmercadoofrecetecnologíasdealmacenamientopensadasparasuusoresidencial,elpreciodeestasinstalacionesjuntoconlanecesidaddetenerlosrecursoseconómicossuficientesparainvertir,ralentizan su penetración en el sector doméstico, a no ser que esta cuente consubvencionesoapoyoespecífico.


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4.3 Costedelsuministroconinstalacionesfotovoltaicasconectadasared

Los resultados para los consumidores domésticos con instalaciones solaresfotovoltaicasconectadasalaredsemuestranenlasiguientetabla.Enestecaso,noseevitaelcostecorrespondientealtérminodepotenciadelafacturaeléctrica.Seconsideraqueelconsumidorsiguepagandoporsupotenciacontratadaasícomoelimpuesto eléctrico y el IVA, además del alquiler del contador y su IVAcorrespondiente.Tambiéndebepagar laelectricidadqueadquirierede la red.Elautoconsumosehavaloradoalcostedelaelectricidadconsumidadelaproducida(CEUP)ydeacuerdoconelRealDecreto900/2015,estáexentodelpagodelcargotransitorioporenergíaautoconsumida.

TABLA16.Costedelsuministroeléctricoparaconsumidoresconinstalacionesfotovoltaicasyconectadosalaredenbasealcostedela

electricidadutilizadadelaproducida‐CEUP Consumidorconinstalacionesfotovoltaicasyconectadoalared(Tarifa2.0A)

3,3kWy3000kWh 5,5kWy5000kWh 3,3kWy3000kWh 5,5kWy5000kWh

B.3.100 B.3.30 B.5.100 B.5.30 S.3.100 S.3.30 S.5.100 S.5.30

Términodepotencia(€/año)

138,74 138,74 231,24 231,24 138,74 138,74 231,24 231,24

Consumodeelectricidad(€/año)

215,05 242,56 502,38 407,41 203,34 236,89 356,00 394,74

Impuestosobreelectricidad(€/año)

18,09 19,49 37,51 32,65 17,49 19,20 30,02 32,00

Alquilerequipodemedida(€/año)

9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72

IVA(€/año) 80,14 86,21 163,98 143,01 77,55 84,96 131,67 140,22

Costedelautoconsumo(€) 464,45 140,70 780,62 230,18 309,84 105,55 581,20 175,85

Costeanual(€) 926,19 637,42 1.725,45 1.054,21 756,68 595,06 1.339,85 983,77

Facturaanualportérminodepotenciayequipodemedida(€)

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Facturaanualdeltérminodeenergía(€)

‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐ ‐

Costemedioelectricidad€/MWh(enbasealcosteanual)

308,73 212,47 345,09 210,84 252,23 198,35 267,97 196,75

TIR(%)delainversión ‐7,74 4,43 ‐ 4,16 ‐1,72 9,17 ‐4,20 8,82

Pay‐backdelainversión >26 15 >26 16 >26 10 >26 10

Facturaanual(€)(suministrodelared.VerTabla13)

648,68 648,68 1.073,30 1.073,30 648,68 648,68 1.073,30 1.073,30

Preciomedioelectricidad€/MWh(suministrodelared.VerTabla13)

216,23 216,23 214,66 214,66 216,23 216,23 214,66 214,66

Nota1: losdatosdefacturaanualydepreciomediodelaelectricidadsonaquellosrelativosalsuministroatravésdelared,sininstalacionesfotovoltaicasysirvendecomparación.

Nota2:verenelanexo5losresultadosparalosdemáscasosdelanexo3.



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Losresultadosobtenidosentérminosdegastoanualdelosdiferentesescenarios,muestran coherencia con los de la rentabilidad de los proyectos, y ponen demanifiestolanecesidaddealcanzarunequilibrioentérminosdeeficaciatécnicayeconómica cuando se acomete una inversión de esta naturaleza. Es decir, unainstalacióndeuntamañoquepermitagenerarmuchamáselectricidadquelaquesepuedeconsumir(teniendoencuentaquenosedisponedebaterías),haceincurrirencostesquenorentabilizanlainversión.

Loanteriorpareceindicarquelasinstalacionesfotovoltaicasenelámbitodomésticopuedenserunarealidadinteresante,yaquelacomparacióneconómicaasílorefleja.Sibienparaellohayquecontarconinversionesenelrangode1.000‐8.000eurossegúnpotenciayubicación,conperíodosderecuperacióndelainversióndeentrediezymásdedieciséisaños,asícomoelespacionecesarioparaello.

Enelcasodequesepudieraplantearlaremuneracióndelexcedentealpreciodelmercadomayorista(paramásinformaciónveranexos3,4y5),sepodríacalcularunparámetroequivalentealLCOE,que tuvieraen cuentaelmenor costeparaelconsumidorporlaventadelaenergía(LCOEcr).Esteparámetroseríaentreun19%yun27%menorqueel LCOE, en los casosde la tasade autoabastecimientodel100%. Si la tasa de autoabastecimiento fuera del 30%, el LCOEcr y los demásparámetrosapenasvariaríandebidoaqueesmuypocalaelectricidadexcedentaria.Estopodríainterpretarsecomolaconvenienciadeundimensionamientoadecuadodelasinstalacionesenfuncióndelademandadelconsumidor.

En todo caso, teniendo en cuenta que el consumidor debe satisfacer parte de lademandadelared, lasredeseléctricassonunelementonecesarioyfundamentalparalagarantíadelservicioeléctrico.


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5 RESUMENYCONCLUSIONES

Instalacionesfotovoltaicasaisladas

Enestetrabajosehanestudiadoinstalacionesfotovoltaicasaisladasbajodiferentessupuestosehipótesis,paraabastecerdosdemandasanualesdeelectricidad(3.000kWho5.000kWh)enBilbaoyenSevilla,quecuentanconequiposdeapoyoparagarantizarlacontinuidaddelsuministro.

Estas instalaciones aisladas, con los supuestos técnico‐económicos considerados,presentanelevadoscostesdegeneración(LCOE),superioresa losresultantesdelsuministroatravésdelared.Dichasinstalacionesrequierenelevadasinversionesparaunconsumidordoméstico(entre17.000y34.000euros)ypresentanperíodosderecuperaciónmuydilatadoseneltiempo,sinunarentabilidadadecuada.Además,alcompararelcostedelsuministroconelpreciomediodelMWhdelsuministroporred,seobservandiferenciasentre480y690€/MWh.

Instalacionesfotovoltaicasconectadasalared

Asimismo,sehananalizado,para lasmismasdemandasyciudades, instalacionesfotovoltaicas conectadas a la red, sin sistemas de almacenamiento, con tasas deautoabastecimientoanualdel30%ydel100%.Dadoquesetratadeconsumidoresconectados en baja tensión con una potencia contratada inferior a 10 kW, seconsideraqueseacogenalamodalidaddeautoconsumotipo1y,deacuerdoconlaregulaciónvigente,estánexentosdelpagodelcargoporlaenergíaautoconsumida.

Cada caso se caracteriza por su propia curva de producción horaria. Se hacomparadolaproducciónhorariaconlademandahorariaestimadaparalatarifa2.0A, a la que están acogidos el 94,36% de los consumidores con una potenciacontratada menor que 10 kW; obteniendo así la tasa de autoconsumocorrespondiente.Conellosehacalculadolacantidaddeelectricidadquesepuedeconsumiroutilizardelaproduccióntotalyque,porconsiguiente,noesnecesarioadquiriratravésdelared.

Elcostedelaenergíautilizadadelaproducida(CEUP)dependedelaubicación.EnSevilla,sesitúaentre102y283€/MWhparaloscasosdel30o100%detasadeautoabastecimientorespectivamenteyentre141y929€/MWhenBilbaoparalasmismas tasas de autoabastecimiento. Las razones de estas variaciones,fundamentalmente,estribanenqueconel100%deautoabastecimientonoexisteunaprovechamientoóptimodelaenergíaproducida.

Deestamanera,elcostemediodesuministroconinstalacionesfotovoltaicas,conunatasadeautoabastecimientodel100%(conunainversiónentrelos3.200y8.000€),conectadasalaredresultaentreun16,6%yun60,8%superioresqueelcostedelsuministroexclusivamenteatravésdelared,porloquenoresultainteresanteparaelconsumidor.


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Enelcasodeunatasadeautoabastecimientodel30%elcostemediodelsuministrocon instalaciones fotovoltaicas conectadas a la red sería entre un 1,7 y un 8,3%menorqueeldelsuministroexclusivamenteatravésdelared,paraBilbaoySevillarespectivamente.Ellosupondría,entérminosdecosteanual,unahorrodeentre11y53euros.Esdecir,eldesarrollodeinstalacionesfotovoltaicasdomésticasparaunatasa de autoabastecimiento del 30% es una posibilidad rentable para losconsumidores,quepuedandisponerdelosrecursosnecesarios(1.100‐2.400€comopromedio),delespaciocorrespondienteparalasinstalaciones(entre6y14m2)yqueesténdispuestosarecuperarsuinversiónalargoplazo(entre10y16años).

Tanto en el caso de un autoabastecimiento del 30% como en el del 100%, lasituaciónesmásfavorabledondelairradiaciónessuperior(Sevillavs.Bilbao).EnSevilla,además,esnecesariounespaciomenorparalaubicacióndelospaneles,queesunalimitaciónque,enbastantescasos,serádecisiva.

Valordelasredeseléctricas

Como consecuencia de todo lo anterior, se pueden extraer también algunasconclusionessobreelvalordelasredeseléctricas.

Enbasealossupuestosrealizados,lasinstalacionesfotovoltaicasaisladasnotienensentido económico cuando existe la posibilidad de acceso a la red. En estasinstalaciones,elimportedelasinversionesarealizarylagrandiferenciaentreloscostes de generación (LCOE) y el precio del suministro desde la red, ponen demanifiesto el valor de la red y de los servicios de la misma para el suministroeléctrico.

Enlaactualidadelcosteestimadodelsuministrodelaredesalgosuperioralos200€/MWh lo que, para los consumos aquí analizados, supone entre 648‐1.073€anualesfrentealosdeunainstalaciónfotovoltaicaaisladaqueseencuentraentrelos2.087y4.138eurosalaño.

Paralasinstalacionesfotovoltaicasconectadasalared,cuyainversiónesinferioraladelasaisladas,laredofrecelacontinuidaddelsuministro,alsatisfacerpartedelademandacuandonoexisteproduccióndelainstalaciónfotovoltaicayfacilitaotrosserviciosentrelosquehayqueconsiderarelintercambiodeenergía.

Enbasealosresultadosdelestudio,sedeberíaminimizarlacantidaddeelectricidadexcedentaria,paraoptimizarlainversión,dadoquesihubieramuchosexcedentes,incluso existiendo una remuneración por ellos, no se lograría rentabilizar lainversión.

Entodocaso,lasposibilidadesparalasinstalacionesfotovoltaicasconectadasalared “vande lamano”de las redesyde sus serviciosde apoyo, sin las cuales, notendríansentido.

Finalmentehayqueseñalarque,dadoelalcancedeesteestudio,nosehananalizadolosefectossobreelconjuntodecostesdelsistema,yportantoparaelconjuntode


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consumidores,deldesarrollode instalaciones fotovoltaicas.En cualquier casonodeberíanproducirseasimetríasocostesnodeseablesparaotrosconsumidoresoparaelconjuntodelsistema.


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6 BIBLIOGRAFÍA

Castejón, A. y Santamaría, G. (2012). In Editex (Ed.), Instalaciones solaresfotovoltaicas.

Calculationsolar. (2016). Cálculo instalación solar fotovoltaica aislada. Retrievedfromhttp://calculationsolar.com/es/calcular.php

EPRI. (2015). The economics of residential energy storage. Retrieved fromhttp://www.epri.com

EuropeanCommission.(2015).Commissionstaffworkingdocument.Bestpracticesonrenewableenergyself‐consumption.SWD(2015)141final.Brussels.

FraunhoferInstituteforSolarEnergySystems,ISE.(2016).Photovoltaicsreport.

IDAE(2009).Pliegodecondicionestécnicasdeinstalacionesaisladasdered.PCT‐A‐REV–febrero.

IEA. (2014). In IEA (Ed.), Technology roadmap. Solar photovoltaic energy. París:Retrieved fromhttps://www.iea.org/publications/freepublications/publication/TechnologyRoadmapSolarPhotovoltaicEnergy_2014edition.pdf

Interberg. (2014). Catálogo de baterías de siliciodoi:http://laura.interberg.com/Wp‐content/uploads/2014/09/Interberg‐Catalogo‐Baterias‐de‐SILICIO‐SP‐20140809.pdf

IRENA.(2012).Renewableenergytechnologies:CostanalysisseriesRetrievedfromhttps://www.irena.org/DocumentDownloads/Publications/RE_Technologies_Cost_Analysis‐SOLAR_PV.pdf

Krannichsolar.(2016).¿Quéautoconsumofotovolaticoesmásrentable,conosinconexión a red? Retrieved from http://es.krannich‐solar.eu/2016/04/26/autoconsumo‐fotovolatico‐mas‐rentable/?utm_source=&utm_medium=&utm_campaign=&utm_source=TW&utm_medium=&utm_campaign=&utm_source=TW&utm_medium=&utm_campaign=Comparativa%2.0AC

Mir,P.(2012).EconomíadelaGeneraciónEléctricaSolar.LaregulaciónfotovoltaicaysolartermoeléctricaenEspaña.España:Civitas,ThomsonReuters.

MIT.(2015).Thefutureofsolarenergy.AninterdisciplinaryMITstudy.

Vartiainen,E.,Masson,G.,&Breyer,C.(2015).InEuropeanPVTechnologyPlatformSteeringCommittee(Ed.),PVLCOEinEurope2014‐30.FinalreportRetrievedfromwww.eupvplatform.org

Zucker,A.(2016).Energyself‐consumptionandregulationschemes.Karlsruhe.


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7 ANEXOS

7.1 ANEXO1:Instalacionesfotovoltaicasaisladassingrupoelectrógeno

Denuevo,sepuedeobservarqueelcosteessuperiorenBilbaoqueenSevillacomoconsecuenciadelasdiferenciasenlairradiación.Además,sisetomanencuentaloscasosB.3.6yB.3.9,seapreciaqueelcostequesuponedisponerdeunmayornúmerodedíasdeautonomíaesdelordende6.000‐9.000euros,debidoaunmayorcostedelasbateríasydeotroselementosasociadosalasinstalaciones.

GRÁFICO3.Desglosedelosconceptosdecostedeunainstalaciónaisladaparaunconsumidoreléctricodomésticoqueabasteceunademandade3.000

kWh(CASOB.3.6,B.3.9yB.5.6)y5.000kWh(CASOS.3.3yS.5.3)

Nota:loscomponentesdesglosadosrepresentanlosconceptosdecostedelospresupuestosdelasinstalacionesentregadasllaveenmano.Deestamanera,elbeneficioindustrialpuedeinterpretarsecomoelmargencomercial.

Fuente:elaboraciónpropiaapartirde(Calculationsolar,2016).

TABLA17.Áreanecesariaparalainstalacióndelospanelesenalgunosdeloscasosobjetodeestudio

Bilbao Sevilla CASOB.3.6 CASOB.3.9 CASOB.5.6 CASOS.3.3 CASOS.5.3Potencia instalada(kWp)

5,25 5,25 8,25 3,75 6,75

Área necesariapara los panelesfotovoltaicos(m2)

34 36 53 24 44

Nota:elprimerdígitodelcasorepresentalademandaenMWhanual(3MWh/añoy5MWh/año)yelsegundoelnúmerodedíasdeautonomía.


Comosehacomentado,introducirungrupoelectrógeno,hacedisminuirelimportetotaldelainversiónnecesaria,delamismamaneraquesereduceelpesodelcostedelasbaterías.Enefecto,enlasiguientetablasemuestraunacomparativadecasos

53,32% 55,82% 52,30% 45,18% 45,72%

4,56% 3,93% 3,07%7,37% 4,84%

0%10%20%30%40%50%60%70%80%90%100%

B.3.6 B.3.9 B.5.6 S.3.3 S.5.3

Módulos ReguladorBaterias Inversor‐cargadorSoporte CableadoycuadrosdeproteccionesPequeñomaterialycanalizaciónes Diseño,manodeobraymontajeGastosgenerales Beneficioindustrial

33.984 € 39.469 € 50.475 € 21.038 € 32.021 €

Bilbao Sevilla


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similares en lo que se refiere a equivalencia entre los días de autonomía y elequipamiento.Así,elcasoB.3.6essimilarenprestacionesalB.3.1,ladiferenciaestáencómosegarantizaelsuministro,enelprimeroconmásbaterías,deahíseisdíasde autonomía y en el segundo un día de autonomía con baterías y un equipoelectrógenoquegarantizaríaelsuministrocuandolabateríanofuerasuficiente.

TABLA18.Comparativadeloscasosdeinstalacionesfotovoltaicasaisladasconysinequipoelectrógeno

Casos B.3.1vs.B.3.6

B.3.3vs.B.3.9

B.5.1vs.B.5.6

S.3.1vs.S.3.3

S.5.1vs.S.5.3

Diferenciadecoste(€) 14.436 17.540 16.182 3.964 9.011Diferenciadíasautonomía 5 6 5 2 2Diferenciadecoste/Diferenciadíasdeautonomía(€)

2.887 2.923 3.236 1.982 4.505

Nota:enesteanálisisnosehaintroducidoelcostedelcombustiblenecesarioparacubrirlademandafinaldelsistemaaislado26.


26Lasinstalacionestipoproyectadasconequipoelectrógenoseestimaquenolleganaconsumiralolargodelañolos22litrosdelosquesueleestarprovistodichogrupo.


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7.2 ANEXO2:Curvadedemandadiariadeunconsumidordomésticotipo(contarifa2.0A)

Paraelestudiosehaconsideradoelperfildecargacorrespondientealatarifa2.0Ayaunquelosprincipalescasosexpuestosmuestranlosresultadosparaestatarifa,dadoqueaproximadamenteel96%delosconsumidoresconpotenciainferiora10kW la tienencontratada,en losanexos tambiénserecogen losresultadosqueseobtendrían para las tarifas 2.0 DHA y 2.0 DHS. Siendo conscientes que paradeterminarlatasadeautoconsumoloidealseríahacerunbalancecicloaciclo27,seconsidera que el balance horario es una aproximación razonable. A modo deejemplo,elgráficosiguientepresentalacurvadedemandadiariaparaelcasodelatarifa2.0A.

GRÁFICO4.Curvadedemandadiariaparaunconsumode3000kWh/año

Fuente:elaboraciónpropiaapartirdeREE.

27Enelsistemaeléctricoespañolunciclotieneunperiodode20milisegundos.

0,10,150,20,250,30,350,40,450,5

0 5 10 15 20

kWh

Tarifa2.0A.

enero febrero marzo abril mayo junio

julio agosto septiembre octubre noviembre diciembre


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7.3 ANEXO3:Casosobjetodeanálisis

TABLA19.CasosobjetodeestudioZonageográfica

Potencia/Consumo

TipoDíasde

autonomíaGrupo

electrógenoTasade

autoabastecimientoTasade

autoconsumoTarifa Caso

Remuneracióndelexcedente

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

Aislada

1 Sí 2.0A B.3.1 No3 Sí 2.0A B.3.3 No6 No 2.0A B.3.6 No9 No 2.0A B.3.9 No

Conectadaared

100 47 2.0A B.3.100 Sí/No 30 99 2.0A B.3.30 Sí/No

5,5kW5.000kWh/año

Aislada1 Sí 2.0A B.5.1 No6 No 2.0A B.5.6 No

Conectadaared

30

100 2.0A B.5.30.2.0A Sí/No 73 2.0DHA B.5.30.2.0DHA Sí/No 99 2.0DHS B.5.30.2.0DHS Sí/No

10020 2.0A B.5.100.2.0A Sí/No

27 2.0DHA B.5.100.2.0DHA Sí/No 48 2.0DHS B.5.100.2.0DHS Sí/No

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

Aislada1 Sí 2.0A S.3.1 No3 No 2.0A S.3.3 No

Conectadaared

100 48 2.0A S.3.100 Sí/No 30 99 2.0A S.3.30 Sí/No

5,5kW5.000kWh/año

Aislada1 Sí 2.0A S.5.1 No3 No 2.0A S.5.3 No

Conectadaared

30

99 2.0A S.5.30.2.0A Sí/No 68 2.0DHA S.5.30.2.0DHA Sí/No 98 2.0DHS S.5.30.2.0DHS Sí/No

10043 2.0A S.5.100.2.0A Sí/No

25 2.0DHA S.5.100.2.0DHA Sí/No 63 2.0DHS S.5.100.2.0DHS Sí/No

Nota1:inclinación45⁰,orientación0⁰parainstalacionesconectadasaredeinclinaciónóptimaparalasaisladas.Nota2:enelcasodelasinstalacionesfotovoltaicasconectadasaredsehanrealizadodossupuestos:seobtieneonoremuneraciónporelexcesodeelectricidadvertidaared.Enelprimercaso,elprecioqueserecibeeselqueobtendríaenelmercadoencompetenciaconelrestodeproductores,descontándoleelimpuestoalageneracióndel7%28.Nota3:Obsérvesequeenloscasosdelasinstalacionesaisladas,elnúmerodedíasdeautonomíasereducecuandoseincorporaungrupoelectrógeno.Fuente:elaboraciónpropia.

28ElRealDecreto900/2015nocontemplalaremuneraciónparalosexcedentesdelosautoconsumidoresdetipo1.


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7.4 ANEXO4:Valoracióneconómicadetodosloscasosobjetodeanálisis29

TABLA20.TIRparalasinstalacionesaisladas(Tarifa2.0A)


autonomíaCaso TIR

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 ‐12,62%3 B.3.3 ‐15,06%6 B.3.6 ‐9 B.3.9 ‐

5,5kW5.000kWh/año

1 B.5.1 ‐6 B.5.6 ‐

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

1 S.3.1 ‐12,16%3 S.3.3 ‐

5,5kW5.000kWh/año

1 S.5.1 ‐9,75%3 S.5.3 ‐


LaTIRdelasinstalacionesaisladasconsideradasresultanegativaoincalculableenaquellasquesehanproyectadoparacubrirunconsumoanualde5.000kWhoconmásde tresdíasdeautonomía.Comocabeesperar, los resultadosenSevilla sonmejoresqueenBilbao.

TABLA21.TIRparalasinstalacionesconectadasared(%)



Tarifa Caso TIRTIR(ventaelectricidad)

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A B.3.100 ‐7,74 ‐2,1

30 2.0A B.3.30 4,43 4,46

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AB.5.100.2.0A

‐ ‐5,83

2.0DHA

B.5.100.2.0DHA

‐ ‐6,54

2.0DHSB.5.100.2.0DHS

‐10,2 ‐3,52

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0AB.5.30.2.0A

4,2 4,2

2.0DHA

B.5.30.2.0DHA

‐3,63 ‐1,66

2.0DHSB.5.30.2.0DHS

1,81 1,86

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A S.3.100 ‐1,72 2,74

30 2.0A S.3.30 9,17 9,2

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AS.5.100.2.0A

‐4,2 1,57

2.0DHA

S.5.100.2.0DHA

‐ ‐2,33

2.0DHSS.5.100.2.0DHS

‐1,42 2,16

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0AS.5.30.2.0A

8,82 8,86

2.0DHA

S.5.30.2.0DHA

‐0,41 2,05

2.0DHSS.5.30.2.0DHS

6,03 6,14


29Veranexo3paradetallesdetodosloscasosobjetodeanálisis.


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Enloquealasinstalacionesfotovoltaicasconectadasaredysinbateríasserefiere,la TIR resulta positiva para algomásde lamitadde los casos considerados. Losmejores resultados se obtienen para una tasa de autoabastecimiento del 30%,siendoéstaligeramentemejorparalasinstalacionesquesehandimensionadoparaatenderunademandade3.000kWh/añoqueparaaquellasde5.000kWh.

Paralasmismascondicionesdedemandaanualytasaautoabastecimiento,laTIRdelasinstalacionesubicadasenSevillaesentornoadosvecessuperioralasdesushomólogasenBilbao.Porotraparte, laTIRmejoraligeramentesiseconsideralaposibilidaddequeelconsumidorpercibaunacompensacióneconómicaequivalentealpreciodemercadoporlosexcedentesqueinyectealared.Estamejoraesmásnotoria en Sevilla, donde a excepción del consumidor doméstico que tengacontratadauna tarifa2.0DHA, todos los casospresentaríanunaTIRpositiva. Esdecir,eselhechodequelosexcedentesinyectadosalaredseremuneren, loquehace que no sólo las instalaciones dimensionadas para generar el 30% de lademandaanual,sinoqueaquellasquegeneranel100%tambiénresultenatractivas.

TABLA22.Pay‐backparalasinstalacionesaisladas(Tarifa2.0A)


autonomíaCaso Pay‐back

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 >263 B.3.3 >266 B.3.6 >269 B.3.9 >26

5,5kW5.000kWh/año

1 B.5.1 >266 B.5.6 >26

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

1 S.3.1 >263 S.3.3 >26

5,5kW5.000kWh/año

1 S.5.1 >263 S.5.3 >26


Elperiododeretornodeestasinversionesseextiendepormásde26años.Porestoylosdatosanteriores,resultaquelainversióneninstalacionesfotovoltaicasaisladasnoresultaviableparasustituirelservicioquehoyprocuranlasredeseléctricasaunconsumidordomésticomedio.


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TABLA23.Pay‐backparalasinstalacionesconectadasared



Tarifa CasoPay‐back

Pay‐back(venta

electricidad)

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A B.3.100 >26 >26

30 2.0A B.3.30 15 15

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AB.5.100.2.0A

>26 >262.0DHA

B.5.100.2.0DHA

2.0DHSB.5.100.2.0DHS

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0AB.5.30.2.0A

16 16

2.0DHA

B.5.30.2.0DHA

>26 >26

2.0DHSB.5.30.2.0DHS

21 21

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A S.3.100 >26 19

30 2.0A S.3.30 10 9

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AS.5.100.2.0A

>26

22

2.0DHA

S.5.100.2.0DHA

>26

2.0DHS S.5.100.2.0DHS

20

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0A S.5.30.2.0A

10 10

2.0DHA

S.5.30.2.0DHA >26 20

2.0DHSS.5.30.2.0DHS 12 12


EntodosloscasosanalizadostantolaTIRcomoelpaybackcorrespondientealosconsumidorescontarifa2.0DHAcontratada,resultanpeorquelosdelosacogidosa la tarifa 2.0 A o 2.0 DHS, lo que se debe a la diferencia del perfil de cargacaracterísticodequienesdisponendeestatarifa.Elloconllevaalaconclusióndequecuantomayoreslatasadeautoconsumomejorseráelrendimientodelainversión.

LassiguientestablasmuestranelLCOEparatodosloscasos,asícomolaCEUPparalasinstalacionesfotovoltaicasconectadasalared.

TABLA24.LCOEparalasinstalacionesaisladas(Tarifa2.0A)


autonomíaCaso LCOE

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

1 B.3.1 7713 B.3.3 8626 B.3.6 1.3439 B.3.9 1.548

5,5kW5.000kWh/año

1 B.5.1 8286 B.5.6 1.201

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

1 S.3.1 6953 S.3.3 863

5,5kW5.000kWh/año

1 S.5.1 5823 S.5.3 794



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TABLA25.LCOEparalasinstalacionesconectadasaredycostedelaelectricidadconsumida

Ubicación Potencia/Consumo


Tarifa Caso LCOELCOEcr(venta

electricidad)

Costedelaelectricidadconsumida(CEUP)

Bilbao

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A B.3.100 141 114 381

30 2.0A B.3.30 141 140 142

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AB.5.100.2.0A

142

106 929

2.0DHA

B.5.100.2.0DHA

108 708

2.0DHS

B.5.100.2.0DHS

116 366

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0AB.5.30.2.0A

139

140 141

2.0DHA

B.5.30.2.0DHA

129 193

2.0DHS

B.5.30.2.0DHS

140 142

Sevilla

3,3kW3.000kWh/año

100 2.0A S.3.100 101 77 235

30 2.0A S.3.30 101 101 102

5,5kW5.000kWh/año

100

2.0AS.5.100.2.0A

101

74 283

2.0DHA

S.5.100.2.0DHA

67 522

2.0DHS

S.5.100.2.0DHS

82 188

5,5kW5.000kWh/año

30

2.0AS.5.30.2.0A

101

100 102

2.0DHA

S.5.30.2.0DHA

88 148

2.0DHS

S.5.30.2.0DHS

100 103

Nota1:LCOE(ventadeelectricidad)estácalculadoteniendoencuentalaventadelaelectricidadquesegeneraynosepuedeconsumiradaptadode(Zucker,2016).{{990Zucker,A.2016}}.Nota2:enesteanálisissehaaplicadocomotipodedescuentoelcosteponderadodelcapital,calculadoenbasealcostedelafinanciaciónajenaypropia.Nota3:losresultadosobtenidosenlacolumnadeLCOE(conventadeelectricidad)nosoncomparablesconlosdelcostedelaelectricidadconsumidadelaproducida.Fuente:elaboraciónpropia.


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7.5 ANEXO5:Resultadosdetodosloscasosobjetodeanálisis

TABLA26.Costedelsuministroeléctricoparaconsumidoresconsuministrodelaredyparaconsumidoresconinstalacionesfotovoltaicasaisladasdelared

Consumidorconsuministrodelared Consumidorconinstalacionesfotovoltaicasyaisladodelared

3,3kWy3000kWh(Tarifa2.0

A)

5,5kWy5000kWh(Tarifa2.0

A)

5,5kWy5000kWh(1650P1‐puntay

3550‐valle)(Tarifa2.0DHA)

5,5kWy5000kWh(1650P1‐

punta;1950‐P2valle;1450

P3‐supervalle)(Tarifa2.0DHS)

3,3kWy3000kWh(Tarifa2.0A) 5,5kWy5000kWh(Tarifa2.0A)

B.3.1 B.3.3 B.3.6 B.3.9 S.3.1 S.3.3 B.5.1 B.5.6 S.5.1 S.5.3

Términodepotencia(€/año) 138,74 231,24 231,24 271,07

Consumodeelectricidad(€/año)(Compradaalared) 362,03 603,39 438,87 503,78

Impuestosobreelectricidad(€/año) 25,6 42,67 34,26 39,62

Alquilerequipodemedida(€/año)

9,72 9,72 9,72 9,72

IVA(€/año) 112,58 186,27 149,96 173,079468

Costedelautoconsumo(€) 2.313 2.586 4.028 4.645 2.087 2.589 4.138 6.007 2.911 3.971

Facturaanual(€) 648,68 1.073,3 864,05 997,27


188,22 305,87 305,87 287,58

Facturaanualdeltérminodeenergía(€) 460,46 767,43 558,19 640,74

Preciomedioelectricidad€/MWh 216,23 214,66 172,81 199,45

Costemedioelectricidad€/MWh(autoconsumo)

771,12 862,13 1342,63 1548,36 695,5 863,07 827,6 1201,32 582,1 794,2

TIR(%) ‐12,62 ‐15,06 ‐ ‐ ‐12,16 ‐ ‐ ‐ ‐9,75 ‐

Pay‐back >26 >26 >26 >26 >26 >26 >26 >26 >26 >26



Docum

entosdeEnergía2017

TABLA27.Costedelsuministroeléctricoparaconsumidoresconinstalacionesfotovoltaicasyconectadosalaredsinremuneraciónporlaelectricidadexcedentariayvalorandoelautoconsumoalcostedelaelectricidadutilizadadelaproducida

Consumidorconinstalacionesfotovoltaicasyconectadoalared(sinremuneraciónporlaelectricidadexcedentaria)

3,3kWy3000kWh(Tarifa2.0A) 5,5kWy5000kWh

3,3kWy3000kWh(Tarifa2.0A) 5,5kWy5000kWh

B.3.1002.0A

B.3.302.0A B.5.1002.0A B.5.1002DHA B.5.100

2DHSB.5.302.0

AB.5.302DHA

B.5.302DHS

S.3.1002.0A

S.3.302.0A

S.5.1002.0A

S.5.1002DHA

S.5.1002DHS

S.5.302.0A

S.5.302DHA

S.5.302DHS

Términodepotencia(€/año) 138,74 138,74 231,24 231,24 271,07 231,24 231,24 271,07 138,74 138,74 231,24 231,24 271,07 231,24 231,24 271,07

Consumodeelectricidad(€/año)(compradaalared)

215,05 242,56 502,38 382,08 289,07 407,41 335,12 340,76 203,34 236,89 356 341,27 191,44 394,74 334,86 331,59

Impuestosobreelectricidad(€/año) 18,09 19,49 37,51 31,36 28,64 32,65 28,96 31,28 17,49 19,2 30,02 29,27 23,65 32 28,94 30,81

Alquilerequipodemedida(€/año) 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72 9,72

IVA(€/año) 80,14 86,21 163,98 137,42 125,68 143,01 127,06 137,09 77,55 84,96 131,67 128,41 104,13 140,22 127 135,07

Costedelautoconsumo(€) 464,45 140,70 780,62 781,03 780,74 230,18 228,57 230,18 309,84 105,55 581,20 580,72 582,25 175,85 175,91 175,82

Costeanual(€) 926,19 637,42 1.725,45 1.572,85 1.504,92 1.054,21 960,67 1.020,10 756,68 595,06 1.339,85 1.320,63 1.182,26 983,77 907,67 954,08


Facturaanualdeltérminodeenergía(€)

Costemedioelectricidad€/MWhenbasealcosteanual

308,73 212,47 345,09 314,57 300,98 210,84 192,13 204,02 252,23 198,35 267,97 264,13 236,45 196,75 181,53 190,82

TIR(%) ‐7,74 4,43 ‐ ‐ ‐10,2 4,2 ‐3,63 1,81 ‐1,72 9,17 ‐4,2 ‐ ‐1,42 8,82 ‐0,41 6,03

Pay‐back >26 15 >26 >26 >26 16 >26 21 >26 10 >26 >26 >26 10 >26 12


Preciosdelaenergíaycompetitividadindustrial 34

Docum

entosdeEnergía2017

AUTORES

EloyÁlvarezPelegry

DoctorIngenierodeMinasporlaETSIMinasdeMadrid,licenciadoenCienciasEco‐nómicasyEmpresarialesporlaUCMydiplomadoenBusinessStudiesporLondonSchoolofEconomics.EsdirectordelaCátedradeEnergíadeOrkestra‐InstitutoVascodeCompetitividad,FundaciónDeustoyAcadémicodelaRealAcademiadeIngeniería.De1989a2009trabajóenelGrupoUniónFenosa,dondefuedirectorMedioambienteeI+DydePlanificaciónyControl;asícomosecretariogeneraldeUniónFenosaGas.Ha sido profesor asociado en la ETSI Minas de Madrid y en la UCM, y directoracadémicodelClubEspañoldelaEnergía.

UnaiCastroLegarza

IngenieroIndustrialconlaespecialidadTécnicasEnergéticasyMásterenIngenieríaEnergéticaSosteniblepor laEscuelaTécnicaSuperiorde IngenierosdeBilbao.Hatrabajadoen laCátedradeEnergíadeOrkestradurantecincoaños,centradoeneldesarrollo de las redes eléctricas, la generación distribuida y la aplicación de lametodología de tablas input‐output sobre el sector eléctrico. Previamente fueinvestigador en laUnidaddeEnergía de Ikerlan –IK4 (GrupoMondragón) y en laFacultaddeCienciayTecnologíadelaUPV/EHU.MásrecientementefuecoordinadordeproyectosdeenergíasrenovablesenAlecopCoop.(GrupoMondragón).

MacarenaLarreaBasterra

DoctoraenPromociónyDesarrollodeEmpresasporlaUPVyMásterenGestióndeEmpresas Marítimo Portuarias. Licenciada en Administración y Dirección deEmpresas por la Universidad Comercial de Deusto, especialidad de Logística yTecnología. Es investigadora en la Cátedra de Energía de Orkestra, habiendotrabajadopreviamente,entreotros,enlaCátedradeEstudiosInternacionalesdelaUPV (Grupo de trabajo de energía) así como en la Secretaría General de AcciónExteriordelGobiernoVasco.

C/HermanosAguirrenº2

EdificioLaComercial,2ªplanta

48014Bilbao

España

Tel:944139003ext.3150

Fax:944139339

www.orkestra.deusto.es

fotovoltaicas aisladas y conectadas a la red eléctrica · del suministro con instalaciones...

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