Tras la publicación del RD de autoconsumo eléctrico, se está avanzando considerablemente en nuestro sector en múltiples productos y configuraciones de distintas soluciones fotovoltaicas. Y más aún, si consideramos la inclusión de baterías solares en sistemas de autoconsumo fotovoltaico con la finalidad de aumentar la autarquía de la instalación, en búsqueda de mayores rentabilidades y eficiencias. Desde Krannich Solar queremos incidir en un aspecto que va algo más allá y empieza a ser ya una realidad a considerar: la desconexión de la red eléctrica.

En esta entrada haremos un análisis comparativo de soluciones de autoconsumo fotovoltaico a nivel de rentabilidad, para evaluar si la desconexión de la red es una realidad o una utopía. Veámoslo.

Antes de diseñar un sistema de autoconsumo fotovoltaico

Para analizar diferentes aplicaciones de autoconsumo energético, hemos seleccionado una vivienda unifamiliar, de la que teníamos el consumo horario de todo un año, y hemos procedido a realizar un estudio que compara la rentabilidad de 3 actuaciones distintas:

  • añadir una instalación de autoconsumo sin baterías,
  • añadir una instalación de autoconsumo con baterías o
  • desconectar al usuario de la red eléctrica mediante una instalación específica.

Los datos de partida para las comparativas son los siguientes.

Consumo_electricidad

Perfil del consumo eléctrico semanal

La vivienda unifamiliar está situada a las afueras de Valencia y cuenta con una potencia contratada de 4,6 kW, contrato de tarifa 2.0A y un consumo diario que varía entre verano (20 kWh/día) e invierno (7 kWh/día), ya que en verano se hace uso importante de aire acondicionado.

El precio que se está pagando ahora mismo por el término energía es de 0,153€/kWh y por el de potencia 53,47€/kW al año (impuestos incluidos).

Las instalaciones de generación propuestas son fotovoltaicas con una orientación de 45º oeste y 10º de inclinación para seguir las líneas arquitectónicas de la cubierta.

El consumo horario semanal de invierno se refleja en la siguiente gráfica:

En verano tenemos un perfil del orden de 3 veces mayor y más acentuado en las horas centrales del día.

A nivel financiero/técnico, los datos comunes a considerar son:

  • Vida útil de la instalación fotovoltaica 25 años.
  • Financiación 100% con fondos propios.
  • IPC del 2%.
  • IPC energético del 4%.
  • Cambio de inversores a mitad de vida útil.
  • Baterías solares de tecnología ion-litio con más de 6000 ciclos de vida útil.
  • Costes administrativos y de mantenimiento anuales: 100€/año sin baterías y de 150€/año con baterías (impuestos incluidos).

Con estas premisas realizamos un estudio anual mediante simulación horaria, para poder obtener los resultados para los casos de autoconsumo sin y con baterías.

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías

Se propone una instalación fotovoltaica de 1,5kWp en generación con un coste total para el cliente de 1,8€/Wp (impuestos incluidos), que se comportaría del siguiente modo:

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías junio

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías: consumo eléctrico en una semana de junio

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías diciembre

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías: consumo eléctrico en una semana de diciembre

  • Consumo previo (antes de autoconsumo): 5.209kWh/año y 796,98€/año (en energía)
  • Energía autoconsumida: 1.720kWh/año
  • Energía inyectada: 432kWh/año
  • Cuota autártica: 33,0%
  • Cuota de autoconsumo: 79,9%
  • Ahorro neto : 263,16€/año

La energía inyectada a red, según el real decreto de autoconsumo eléctrico, al legalizarse como instalación Tipo 1 se vertería sin ninguna contraprestación por ella, por tanto el ahorro económico vendrá siempre derivado de energía ahorrada en consumo.

El flujo de caja de la inversión y la rentabilidad serían:

Rentabilidad de autoconsumo sin baterías

Autoconsumo fotovoltaico sin baterías: rentabilidad

Retorno=13,1 años – TIR=6,8%

Autoconsumo fotovoltaico con baterías

Se propone una instalación fotovoltaica de 3,3kWp en generación y una acumulación con baterías solares de tecnología ion-litio de 5,8kWh de capacidad útil con un coste total para el cliente de 3,25€/Wp (impuestos incluidos). El sistema de autoconsumo se comportaría del siguiente modo, donde el flujo de almacenamiento energético se aprecia en valor negativo y el aporte de baterías solares hacia los consumos en valor positivo:

Autoconsumo fotovoltaico con baterias en junio

Autoconsumo fotovoltaico con baterías: consumo eléctrico en una semana de junio

 

Autoconsumo fotovoltaico con baterías en diciembre

Autoconsumo fotovoltaico con baterías: consumo eléctrico en una semana de diciembre

  • Consumo previo (antes de autoconsumo): 5.209kWh/año y 796,98€/año (en energía)
  • Energía autoconsumida: 4.370kWh/año (2.027kWh/año desde baterías)
  • Energía inyectada: 331,5kWh/año
  • Cuota autártica: 83,9%
  • Cuota de autoconsumo: 92,9%
  • Ahorro neto: 641,66€/año (incluyendo ya cargo fijo por potencia)

Al igual que en el anterior caso de autoconsumo sin acumulación, la energía inyectada a red, según RD900/2015, al legalizarse como instalación Tipo 1 se vertería sin ninguna compensación, por tanto el ahorro económico siempre consistirá en la energía ahorrada en consumo.

La energía inyectada se produce principalmente en el mes de abril debido a la tipología del consumo, ya que aun en esas fechas no se usa el aire acondicionado.

El flujo de caja de la inversión y la rentabilidad con baterías solares es:

Rentabilidad del autoconsumo fotovoltaico con baterías

Autoconsumo fotovoltaico con baterías: rentabilidad

Retorno=16,4 años – TIR=4,4%

Desconexión de la red eléctrica (instalación fotovoltaica aislada)

En este caso se propone una desconexión total de la red por parte del usuario, realizando un dimensionado similar al de una instalación aislada. Se considera almacenamiento con baterías solares de tecnología ion-litio, pensando en un factor de seguridad mayor en un entorno doméstico y también en la duración del sistema.

Igualmente se incorpora un generador diésel de apoyo de 4,4kW, no tanto con la finalidad de utilizarse como suplemento habitual de la instalación, sino como solución de emergencia pensando, por ejemplo, en que el sistema fotovoltaico pueda tener alguna avería y que el usuario no quede sin suministro mientras el desperfecto se repara.

La instalación solar propuesta en este caso es de 6kWp en generación y una acumulación con baterías solares de ion-litio de 17,4kWh de capacidad útil, con un coste total para el cliente de 4,3€/Wp (impuestos incluidos).

En este caso no se dispone de una simulación como en los casos de autoconsumo, ni hay vertidos a la red. El ahorro es integro respecto al gasto que se estaba teniendo en la situación inicial, que podemos resumir en:

  • Ahorro energético por consumo: 796,98€/año
  • Ahorro energético por potencia y alquiler de equipos: 260,36€/año
  • Total: 1.057,34 €/año

Teniendo en cuenta que no haría falta asumir ningún cargo adicional al estar desconectados de la red, el mantenimiento de la instalación fotovoltaica sería análogo al de un sistema de autoconsumo con baterías solares.

Con estas premisas los resultados serían:

Rentabilidad instalación FV aislada

Instalación fotovoltaica aislada de la red eléctrica: rentabilidad

Retorno=20,1 años – TIR=1,9%

Conclusiones

Antes de nada, es justo decir que hemos tratado de usar para nuestro ejemplo un perfil de consumidor que, debido a su desajuste de consumos entre verano e invierno, quizás no sea el más conveniente para ponernos en un extremo más conservador al realizar el análisis. Sin embargo, los resultados nos reafirman en lo que ya pensábamos sobre el asunto.

Estamos ante un punto de inflexión a la hora de entender el abastecimiento energético en nuestros hogares y empresas. Sin ninguna duda, cada vez más vamos a ver planteamientos de desconexión de la red eléctrica.

Si nos fijamos exclusivamente en los números económicos probablemente no lo parezca. Aun así, factores como el medio ambiente, la sostenibilidad o la justicia social de los recursos, cuyo valor nunca se tienen en cuenta en los análisis financieros, importan cada vez más al usuario y consumidor y hacen mas atractivos estos proyectos.

Si a esto le sumamos que la evolución tecnológica en aspectos como el almacenamiento energético y la gestión de la energía suponen una auténtica revolución en estos momentos, cualquiera podrá entender que la desconexión, o la autosuficiencia energética, ya está aquí y en los próximos años crecerá más, pese a que algunos intenten impedirlo.