Estudio de ahorro en una instalación de autoconsumo fotovoltaico.

El físico Mariano Sirach de Cardona, catedrático de la Universidad de Málaga y vice presidente de la fundación renovables, ha estudiado los ahorros posibles en las facturas eléctricas en Málaga. En este escrito tenemos los resultados.

Los sistemas fotovoltaicos permiten a los consumidores generar una parte de su consumo por su propia cuenta. Por ello es importante conocer la forma de funcionamiento de estos sistemas y conocer las opciones disponibles. En este estudio se visualizan casos REALES que ayudan tomar las decisiones adecuadas para consumidores en el futuro. La evaluación está hecha a partir de un sistema en funcionamiento en Málaga, y se basa en datos reales de producción, consumo y energía intercambiada con la red eléctrica. Todos los datos son de 2020 y 2021.

El estudio se fija en el comportamiento energético del sistema fotovoltaico, y cómo ha impactado en la factura eléctrica. Para ello se ha realizado una simulación que compara el coste de las facturas de un año en una vivienda sin instalación fotovoltaica, con el valor real pagado en la factura de una vivienda con una instalación en funcionamiento. Además se analiza el impacto de las nuevas tarifas eléctricas y si incorporando un sistema de acumulación impacta notablemente el ahorro.

En la siguiente tabla se presenta el balance energético de la instalación.

Tabla 1: Balance energético medio diario mensual

El consumo diario medio es de 12,8 kWh con unos valores en pico en enero por necesidad de calefacción y otro en agosto por el aire acondicionado. Como se puede observar, durante el año analizado, el sistema FV produce aproximadamente la energía necesaria para el consumo de la vivienda, por lo que se convierte en una vivienda con cero emisiones. De media el 54% de la energía producida se utilizó directamente (autoconsumo), la cual supone una autosuficiencia del 47%. Un dato importante a notar es que los valores de autoconsumo están optimizadas por el hecho que en la práctica un usuario se termina adaptando (con el paso de los años) a consumir la mayor parte de energía en los horarios centrales del día, consiguiendo porcentajes más elevadas de autoconsumo.

La producción FV es menor en invierno que en verano, por lo que siempre hay energía comprada de la red, y también vertida a la red. (vean las figuras 2 y 3)

Figura 1. Valores medios mensuales diarios de la producción fotovoltaica y del consumo de la vivienda

Figura 2: Valores mensuales de autoconsumo y autosuficiencia

¿Cómo impacta el sistema FV en la factura eléctrica?

Ahora que sabemos el comportamiento energético del sistema, el máximo interés está en saber cuales son los ahorros reales que hemos obtenido. Para esto vamos a usar varios supuestos, siempre usando un balance energético horario. El IVA considerado es del 21%, un impuesto eléctrico de 0,051127% y un 0,80€ por alquiler de contador mensualmente.

La vivienda tiene contratada la siguiente tarifa "me cambio” de Gestornova:

• Potencia contratada: 4,4 kW • Precio energía: 0,1255 kWh • Precio potencia: 0,1152 €/kW por día

• Supuesto 1: Vivienda sin instalación FV. Coste anual: 993€ de los que el 59% ha sido coste de la energía, 19% el coste por potencia y el resto impuestos.

• Supuesto 2: Vivienda con instalación FV, con las condiciones anteriores, sin compensar excedentes. Este es igual que un sistema con vertido cero, ya que en cuanto las financias da lo mismo no producir la energía o que no se te compre.

Coste anual: 646,8€, de los que el 49% ha sido pago por la energía y el 29% por la potencia. Este sistema ha conseguido ahorrar 344,2€ en un año, lo cual son un 34,6% del total de la factura. En esta suposición el peso de la factura recae más en la potencia.

• Supuesto 3: Vivienda con instalación FV, con las condiciones anteriores, pero con una compensación de excedentes

Coste anual: 535,8€, de los que el 42% de la factura es debido al consumo energético y el 35% al término de potencia. Con este sistema ha conseguido producir unos ahorros anuales de 457,3€, lo que significa un 46% de ahorro anual.

• Supuesto 4: Se simuló qué hubiera pasado según las nuevas tarifas eléctricas

Volvemos al coste de la factura sin instalación FV con las nuevas tarifas. Tarifa Fácil de Gesternova. Potencia: • Punta: 0,089514 €/kW día • Valle: 0,009382 €/kW día Energía: Precio fijo las 24 h: 0,182294 €/kWh Coste anual: 1137,2 €. Ahora el porcentaje de energía es el 71% de la factura y solamente el 7% de potencia. Se puede apreciar que con las nuevas tarifas ha disminuido el coste de potencia, pero se han aumentado los costes de energía. La factura ha aumentado en un 14,5%.

• Supuesto 5. Nueva tarifa con discriminación horaria sin instalación FV

Tarifa Horas de Gesternova. Potencia: • Punta: 0,089514 €/kW día • Valle: 0,009382 €/kW día Energía: • Punta: 0,247513 €/kWh • Llano: 0,149839 €/kWh • Valle: 0,107204 €/kWh Coste anual: 1.032,8 €. El 70,5% serían coste de la energía y el 7,2% del término de potencia. Las nuevas tarifas han subido notablemente el precio de la factura mensual.

• Supuesto 6: Una vivienda con un sistema FV de autoconsumo con las nuevas tarifas eléctricas

– Tarifa Fácil de Gesternova El coste de la factura es de 547,6 €, de la cual el 63% corresponde a la energía y el 14% a la potencia. Esto hace que se ahorre 589,6€ anuales comparado con no tener sistema FV. Es un ahorro del 51,8%

- Tarifa Horas de Gesternova Aquí el coste de la factura es de 456,8 €. El 60% corresponde a la energía y el 16% a la potencia. Esto conlleva a un ahorro anual respecto a lo que pagado sin sistema FV, con la misma tarifa, de 576 €. Un ahorro del 55,8 %.

• Supuesto 7: Vivienda con una batería de 5 kWh en el sistema FV

En este supuesto tendríamos los costes mensuales más bajos; 338,6€

Añadir una batería supone un ahorro de 118,2€. Cabe destacar que se consiguen valores muy altos de autoconsumo y de autosuficiencia, pero el ahorro sólo es de 11,5% respeto a un sistema sin batería. En este caso los excedentes de energía son muy bajos.

Tabla 2. Coste anual de la factura eléctrica (IVA incluido) para las diferentes tarifas con y sin instalación fotovoltaica de autoconsumo

Tabla 3. Influencia de la batería en el funcionamiento del sistema

Conclusiones: Los sistemas que mas ahorros consiguen son los acogidos a tarifas con discriminación horaria y compensación de excedentes.

En nuestro caso hemos llegado a un ahorro de 576€ anuales en la factura, esto son un 55,8%.

Es importante recalcar que para considerar una instalación de buen tamaño debería producir energía similar al consumo anual. De esta forma se consiguen ahorros importantes y se puede compensar la energía que inyectamos a la red.

Un sistema mucho más grande supondría un gasto muy alto para poco incremento en ahorros ya que podemos llegar a tener energía sobrante que no se pueda compensar en la factura, además de aumentar mucho el coste de instalación, atrasando el momento en el que se llega a amortizar.

En un sistema sin batería se puede suponer un ahorro de energía entre el 30% y 50% dependiendo de los hábitos del usuario, porcentajes que se traducen muy parecido en las facturas.

Los sistemas residenciales tienen mas sentido tener con excedentes, ya que al no tenerlo pueden ser sistemas ineficientes al dejar de producir energía que se podría compensar.

Con las nuevas tarifas el importe anual de las facturas es más alta, pero debido a que la energía consumida ha subido, y la potencia ha bajado, hace que se rentabilicen todavía más los sistemas PV domésticos. El término de potencia ha bajado de 185€/año a 74€/año, una disminución del 60%, mientras la energía subió el 39%.

Resumido; los sistemas PV de autoconsumo son muy rentables económicamente con las regulaciones vigentes y debería suponer un ahorro importante. La instalación necesaria depende de cada situación individual y las empresas especializadas determinarán el sistema que corresponde.

Noticia basada en este articulo y los estudios de Mariano Sidrach de Cardona.