Un análisis de sensibilidad de la rentabilidad del autoconsumo eléctrico en un entorno inflacionario. Un caso de estudio en el sector residencial español.

Facultad de Ciencias Económicas y Empresariales Departamento de Análisis Económico y Economía Política Grado en Economía Trabajo Fin de Grado Un análisis de sensibilidad de la rentabilidad del autoconsumo eléctrico en un entorno inflacionario. Un caso de estudio en el sector residencial español. Autor: D. Manuel González Llopis Tutor: Dr. D. José Manuel Cansino Muñoz-Repiso 18 de Julio de 2022 Firmado por: D. Manuel González Llopis [2] Resumen: El objetivo de este trabajo es calcular el tiempo de retorno y la rentabilidad de una instalación fotovoltaica de 2,7 kWh con baterías y opción de autoconsumo compartido para una vivienda tipo en España por un tiempo mínimo de 25 años. El cálculo incorpora un análisis de sensibilidad para diferentes valores del precio de la electricidad, de la tasa de inflación, de tipo de interés y de vida útil de los paneles solares. Los principales resultados muestran que este tipo de inversiones son rentables siempre que las condiciones macroeconómicas que se utilicen para actualizar los Cash Flows futuros no sean demasiado desventajosas. Además, conforme el precio de la electricidad sea mayor, mayor será el ahorro y, por tanto, más rentable la inversión. Por tanto, el análisis de sensibilidad escenificará la viabilidad casi en todos los escenarios de invertir en la instalación fotovoltaica tipo. Palabras clave: Instalación fotovoltaica, autoconsumo compartido, compensación de excedente, escenario de descuento, tiempo de retorno. Abstract: The aim of this project is to calculate the payback time and profitability of a 2.7 kWh photovoltaic installation with batteries and a shared self-consumption option for a standard dwelling in Spain for a minimum period of 25 years. The calculation incorporates a sensitivity analysis for different values of the electricity price, the inflation rate, the interest rate and the useful life of the solar panels. The main results show that this type of investment is profitable as long as the macroeconomic conditions used to update future Cash Flows are not too disadvantageous. In addition, the higher the price of electricity, the greater the savings and the more profitable the investment. Therefore, the sensitivity analysis will stage the feasibility of investing in the typical photovoltaic installation in almost all the scenarios. Keywords: Photovoltaic installation, shared self-consumption, surplus compensation, discount scenario, payback time [3] Índice: Declaración de autoría y originalidad…………………………………………………1 Resumen y Palabras Claves…………………………………………………………….2 Introducción…………………………………………………………………………….4 Fuentes de datos y base de recomendaciones de especialistas………………………..5 Desagregación del coste de los componentes del sistema……………………………..6 Costes totales de la instalación………………………………………………………..13 Resultados para el periodo de retorno……………………………………………….14 Consideraciones finales, conclusiones y recomendaciones………………………….31 Bibliografía y referencias……………………………………………………………..33 Apéndices………………………………………………………………………………35 Anexo 1: Información de los fabricantes……………………………………..35 Anexo 2: Ecuaciones para el análisis de sensibilidad………………………..37 Anexo 3: Cálculos para el periodo de retorno………………………………..38 Anexo 4: Cálculos para el VAN……………………………………………….47 Anexo 5: Cálculos para la TIR………………………………………………..53 [4] 1. Introducción La importancia de las instalaciones fotovoltáicas de generación eléctrica para el autoconsumo en el sector residencial ha recibido un impulso gracias al abaratamiento del precio de los acumuladores o baterías de ión-litio. En países como España, el impulso ha venido también de la mano de facilitar el vertido a la red eléctrica de la parte de la generación de electricidad excedentaria. Este marco permite ser optimista respecto de desarrollo del denominado autoconsumo compartido en el sector residencial ofreciendo al prosumidor (consumidor y productor de energía eléctrica) una mayor capacidad de gestionar sus necesidades de consumo de electricidad a partir de una fuente de generación renovable como es la solar. Parte central de la decisión de instalar un sistema de autoconsumo compartido es el periodo de retorno del coste de la inversión (“payback time”) o cálculos similares que relacionan el ahorro en el coste tomar la electricidad de la red eléctrica con el valor de la inversión. En este último caso está extendido el uso del cálculo de Valor Añadido Neto (VAN) de la inversión o su tasa de rendimiento interno (TIR). El resultado de cualquier de estos tres cálculos está basado en el comportamiento esperado de algunas variables que han mostrado una elevada volatilidad desde 2021. Esto que incorpora un componente elevado de incertidumbre sobre la fiabilidad de los cálculos. El problema se agrava teniendo en cuenta que la vida útil de este tipo de instalaciones obliga a realizar un análisis de largo plazo, habitualmente no inferior a los 25 años. Dos variables han mostrado un marcado comportamiento inhabitual desde 2021; el precio final de la energía eléctrica servido por la red a los consumidores finales y la inflación. Varios son los factores que ayudan a explicar estos comportamientos; principalmente el comportamiento del precio del gas natural junto con un mercado marginalista para la fijación del precio de la electricidad como el que está vigente en España y en la mayoría de los países de la Unión Europea. Al comportamiento del precio de la electricidad suministrada por la red hay que unir la subida del precio de importantes materias primas de forma que, en conjunto, han impactado en la subida general del nivel de precios. El objetivo de este trabajo es realizar un análisis de sensibilidad del periodo de retorno, del VAN y de la TIR de una instalación fotovoltaica de 2,7 kWh tipo diseñada para permitir el autoconsumo compartido incorporando acumuladores convencionales en el diseño de la instalación. Para hacer esto se localizan fuentes solventes de información [5] para identificar un rango de precios de los componentes del sistema. Una vez realizado esta tarea se definen tres escenarios alternativos para realizar el análisis de sensibilidad. La parte final del trabajo calcula los valores del periodo de retorno, del VAN y de la TIR bajo los tres escenarios. La discusión de estos resultados permite obtener algunas conclusiones que se resumen en el apartado final. 2. Fuentes de datos y base de recomendaciones de especialistas Existe una escasez de documentos técnicos que aporten la información necesaria para realizar esta investigación. Por esa razón se ha realizado una revisión sistemática de las empresas que suministran los componentes necesarios para el conjunto de la instalación. En esa revisión se ha tenido en cuenta la trayectoria de las empresas (primando las de mayor antigüedad en el mercado) y el detalle de la información aportado por las mismas. Tras la revisión sistemática, las fuentes seleccionadas son las que se detallan a continuación. Selectra. Grupo empresarial español fundado en 2007. Su web es www.selectra.es y está especializada en la comparativa de diferentes compañías para poder ayudar en el ahorro o mejora de los contratos de energía, internet y móvil, alarmas, autoconsumo, finanzas y seguros. Tiene departamentos especializados en cada uno de esos sectores y gestiona todo lo necesario para poder ofrecer un mejor servicio al consumidor final. En materia de energía solar, disponen de un departamento especializado y numerosos artículos que exponen las características, explicaciones y comparativas sobre paneles solares, inversores, etc. Otovo. Empresa multinacional de origen sueco fundada en 2016. Su web es www.otovo.es y ofrece un gran número de artículos y explicaciones sobre todo lo referente al autoconsumo solar; desde cómo funcionan los sistemas, hasta la regulación, pasando por permisos y subvenciones. Se encargan de analizar y crear un propio proyecto para el consumidor junto a valoraciones de la reputación de cada fabricante. Para obtener los datos específicos de las estructuras sobre las que se instalarán los paneles, utilizaremos las tres empresas españolas con las páginas web mejor posicionadas en los buscadores convencionales. Estas webs son www.tecnosolab.com, www.autosolar.es y www.teknosolar.com. Todas ofrecen información sobre precios y alternativas que permiten tener un amplio abanico de posibilidades. [6] La revisión de la información disponible también recomienda utilizar la que ofrece el grupo empresarial alemán DAA GmbH, fundado en 2010 y operando en España desde 2018. Su web es www.hogarsense.es y ofrece al visitante una oferta específica para instalaciones fotovoltaicas. Un aspecto singular de esta web es el de ofrecer información sobre el precio medio que puede tener en España la mano de obra de una instalación de estas características. Para los datos de precios de la electricidad, tipos de interés e inflación se utilizarán las oficinas de estadística e instituciones oficiales, específicamente Eurostat, el Instituto Nacional de Estadística (INE), el Tesoro Público de España así como la web www.epdata.es que ofrece datos a partir de las fuentes primarias citadas. Para los tipos de cambio del euro se han usado los datos oficiales publicados por el Banco Central Europeo (BCE). 3. Desagregación del coste de los componentes del sistema Una vivienda unifamiliar media en España consume un promedio de 3.500 KWh/año de energía eléctrica. El precio de una instalación con capacidad de garantizar estas necesidades de consumo varía en un rango de 5.000 a 8.000€ según www.selectra.es. No obstante, es importante señalar que la instalación que utiliza de referencia esta web no incorpora baterías acumuladoras de energía. Sin embargo, éstas sí se incluyen en nuestra instalación tipo. El desglose completo de los componentes de la instalación son los que se detallan a continuación, Paneles solares Inversor solar Acumuladores o Baterías de Litio Dispositivo de control y/o Contador bidireccional Estructura de soporte Cuadro de protecciones Costes de instalación y licencia En diferentes autores y páginas webs, como www.selectra.es, explican que el precio de una instalación fotovoltaica de estas características viene determinado principalmente por [7] los paneles solares y el inversor fotovoltaico suponiendo éstos aproximadamente el 75% del coste total de la inversión. El precio final de cada uno de los componentes variará según sus características y calidades, aunque esta misma web ofrece una horquilla de precios aproximados. Los paneles solares tienen un rango de precio de 150-400€/panel. Han de ser monocristalinos PERC (Passivated Emitter Rear Cell) de 144 células con una elevada eficiencia (medida de la cantidad de energía solar que cae sobre la superficie de un panel y se convierte en electricidad). El o los inversor/es solar/es suelen alcanzar un precio entre 1.300-1.600€/inversor. Deben tener suficiente potencia máxima para soportar la potencia máxima del conjunto de los paneles. También es de suma importancia la eficiencia de este componente. Las baterías solares de litio tienen un precio que oscila entre 1.500-4.000€/batería. Son más caras que otro tipo de baterías como las de plomo. Sin embargo, las de litio son más duraderas y eficientes que el resto. La estructura de soporte de la instalación fotovoltaica oscila en un rango de los 80-90€/ud. Normalmente cada unidad soporta un máximo de 2 ó 3 paneles; por lo que será necesaria la compra de varias estructuras. Las estructuras han de estar homologadas por las autoridades competentes y ser resistentes a las inclemencias del tiempo. Es frecuente que las estructuras estén realizadas con hierro galvanizado o alguna aleación inoxidable. El contador bidireccional tiene un precio medio de entre 100-200€. Es indispensable para que la instalación que pueda verter a la red de distribución eléctrica el excedente no consumido. El cuadro de protecciones cuesta unos 200-400€/ud. Su función principal es la de proteger el cableado, tomas de corriente e interruptores que son necesarios en todas las instalaciones eléctricas. La legalización del sistema y el boletín tiene un coste de entre 300-400€. Dependerá del lugar en el que tengamos nuestra instalación. Para conocer con exactitud el tipo de paneles y la cantidad necesaria para conseguir satisfacer un consumo como el descrito previamente, se realizó una consulta a especialistas de EDP -empresa dedicada, entre otras líneas de negocio, a la venta e instalación de infraestructuras fotovoltaicas-. La respuesta fue entre 6 y 8 paneles ya que [8] garantizarían una horquilla de entre 350 y 540kWp 1 . No obstante, advierten de que el número de paneles necesarios dependerá principalmente de los proveedores y la potencia máxima del panel. Lo anterior obliga a ampliar la información relevante para cada uno de los componentes de la instalación incluyendo no sólo el precio sino también las calidades. La selección de los fabricantes mejor reputados se ha realizado a partir del análisis de la información obtenida del portal www.otovo.es. De cada componente obtendremos diferentes proveedores y de ellos se ha elegido el que mejor se ajusta a la instalación tipo. En lo que sigue nos referimos a los componentes en el mismo orden en el que fueron identificados al inicio de esta sección. Según esta web los mejores fabricantes de paneles solares son JA SOLAR (www.jasolar.com), LONGI SOLAR (www.longi.com), JINKO (www.jinkosolar.com) y TRINA (www.trinasolar.com). Esta selección se realiza atendiendo a los parámetros de garantía, experiencia y calidades. En todos los casos se trata de modelos monocristalinos PERC de mayor eficiencia de módulo con 144 células. La Tabla 1 expone detalladamente la información. Tabla 1. Precios, características principales y coste total por fabricante de paneles solares monocristalinos PERC de 144 células. Fabricante Potencia máxima (Wp) Cantidad necesaria Eficiencia módulo (%) Precio unidad (€) Coste total módulos (€) JA SOLAR 455 6 20,5 213,26 1.279,56 LONGI SOLAR 450 6 19,4 198,97 1.193,82 JINKO 530 6 20,9 213,20 1.279,20 TRINA 450 6 20,6 205,00 1.230,00 1 Kilo Vatios Pico: El kilo vatio pico es la unidad de medida de la potencia de un panel solar. Se denomina pico al máximo que puede producir. La producción pico depende de la radiación solar que no es constante (amanecer, anochecer, nubosidad, etc.). [9] Fuente: Elaboración propia a partir de autosolar.es, tienda-solar.es. Datos a 15/03/2022. Continuamos con los inversores solares que nuevamente compararemos a partir de la recomendación de www.otovo.es. Es necesario tener en cuenta que la vida útil de los inversores es de unos 10 años, por lo que se requiere sustituirlos 2 veces a lo largo de los 25 años promedio de vida útil. Siguiendo a Hilcu (2021) “El mercado de los inversores solares ofrece un amplio abanico de marcas, pero no todos los inversores son iguales. Al clasificar los fabricantes de inversores hay que tener en cuenta varios factores: la calidad del aparato, su rendimiento, los fallos, los precios, las garantías ofrecidas, así como el servicio técnico que estos ofrecen. Según estudios realizados sobre el mercado, en 2020, los principales fabricantes de inversores solares para uso residencial fueron Huawei (www.solar.huawei.com) , Fronius (www.fronius.com), SMA (www.sma-iberica.com) (…)” . La Tabla 2 expone la información. Tabla 2. Precios y características principales de inversores solares con capacidad suficiente para el proyecto analizado. Fabricante Potencia Máx. DC (W) Eficiencia máxima (%) Precio unidad (€) Coste total (€) Huawei 6.000 98,4 978,53 2.935,59 Fronius 6.000 98,0 1.171,70 3.515,10 SMA 5.500 97,0 1.017,61 3.052,83 Fuente: Elaboración propia a partir de tienda-solar.es. Datos a 15/03/2022. El siguiente componente a analizar son las baterías/acumuladores. Hay de diferentes tipos, como las baterías selladas sin mantenimiento, las de plomo ácido, los acumuladores estacionarios o las baterías monoblock. Sin embargo, las baterías que vamos a usar para el análisis y que son las más adecuadas para el proyecto que estudiamos son las baterías de litio. En este sentido, las mejores marcas que recomiendan las páginas web de referencia son BYD (www.bydeurope.com), Huawei (www.solar.huawei.com), Pylontech. [16] Gráfico2. Los días con el precio del MWh más caros desde 1998 Fuente: www.epdata.es a partir de OMIE El gráfico 3 muestra que, desde 1998 hasta el inicio del 2021, el precio muestra una trayectoria prácticamente plana, con subidas y bajadas poco pronunciadas. Estas subidas y bajadas se deben principalmente a factores coyunturales que influencian el precio de alguno de los componentes de los que se deriva este precio final. A partir del inicio de 2021, el aumento es muy marcado [17] Gráfico 3. Promedio mensual del precio del MWh en el mercado mayorista español Fuente: www.epdata.es a partir de OMIE El análisis de sensibilidad que se realiza toma el primer valor para 2021. Los precios promedio del primer y segundo semestre en España fueron (Eurostat) 4 : Precio promedio del primer semestre de 2021: 0,2323€/kWh Precio promedio del segundo semestre de 2021: 0,2816€/kWh Precio máximo del 2021: 0,3836€/kWh (23 de diciembre) La tabla 7 resume los tres escenarios para el análisis de sensibilidad del tiempo de retorno VAN y TIR de la instalación. La constante de deterioro en los paneles solares es de un 0,1% anual. La manera de utilizarla en los cálculos será como un múltiplo reductor en la producción anual. El anexo 2 detalla los cálculos. 4 Se trata del precio para el pequeño consumidor correspondiente a la tarifa regulada e incluyendo todos los impuestos. El precio máximo lo obtenemos de www.epdata.es, que se obtuvo a finales del año como se aprecia en las ilustraciones anteriores. [18] Tabla 7. Escenarios de descuento para el cálculo de PayBack time, VAN y TIR. Escenario Precio kWh Inflación electric. Coste inversión Factor deterioro Tipo interés Inflación prevista E11 0,2323€ 3% 6.120,83€ 0,1% 0,70% 2% E21 0,2323€ 3% 5.871,30€ 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E31 0,2323€ 3% 5.735,30€ 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% 4-25 años E12 0,2323€ 3% 11.838,08 € 0,1% 0,70% 2% E22 0,2323€ 3% 11.539,29 € 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E32 0,2323€ 3% 11.377,25 € 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% 4-25 años E13 0,2816€ 3% 6.120,83€ 0,1% 0,70% 2% E23 0,2816€ 3% 5.871,30€ 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E33 0,2816€ 3% 5.735,30€ 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% [19] 4-25 años E14 0,2816€ 3% 11.838,08 € 0,1% 0,70% 2% E24 0,2816€ 3% 11.539,29 € 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E34 0,2816€ 3% 11.377,25 € 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% 4-25 años E15 0,3836€ 3% 6.120,83€ 0,1% 0,70% 2% E25 0,3836€ 3% 5.871,30€ 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E35 0,3836€ 3% 5.735,30€ 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% 4-25 años E16 0,3836€ 3% 11.838,08 € 0,1% 0,70% 2% E26 0,3836€ 3% 11.539,29 € 0,1% 2,2% 4,4% 1-3 años 2% 4-25ños E36 0,3836€ 3% 11.377,25 € 0,1% 3,2% 8,7% 1-3 años 2% 4-25 años Fuente: Elaboración propia [20] Una vez especificados los diferentes escenarios de descuento que tomaremos como base para nuestro análisis, es importante recordar que estaremos tomando 3 niveles de precio (precio promedio del primer semestre de 2021, del segundo semestre de 2021 y el precio máximo durante el mismo año) y 2 niveles de coste de la inversión (coste máximo y mínimo especificados en la Tabla 6 actualizados según la tasa de descuento de cada escenario). Por tanto, tendremos 18 escenarios reales de descuento. Todos los cálculos pormenorizados de Cash Flows para los 25 años en cada escenario y nivel de precios y coste de la inversión, así como los cálculos reales de las variables que estamos analizando están realizados en Anexos. Dado el alto volumen de cálculos, recogeremos los principales datos en una tabla que compare los resultados diferenciados para cada objetivo: periodo de retorno, VAN y TIR. Primero, vamos a comenzar por analizar el tiempo de retorno para los 18 supuestos posibles que se detallan en la Tabla 8. Tabla 8. Resultados para el cálculo de PayBack time con los diferentes escenarios de descuento y precios y coste de la inversión. Periodo de Retorno Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Precio promedio semestre 1 2021 y Coste mínimo 7,41 años 9,55 años No rentable en 25 años Precio promedio semestre 1 2021 y Coste máximo 13,75 años No rentable en 25 años No rentable en 25 años Precio promedio semestre 2 2021 y Coste mínimo 6,14 años 7,25 años 10,90 años Precio promedio semestre 2 2021 y Coste máximo 11,54 años No rentable en 25 años No rentable en 25 años [21] Precio máximo 2021 y Coste mínimo 4,53 años 4,93 años 5,91 años Precio máximo 2021 y Coste máximo 8,52 años 13,17 años No rentable en 25 años Fuente: Elaboración propia. Al centramos en los escenarios 1, 2 y 3, vemos cómo sólo nos sería rentable en todos los escenarios los supuestos en los que el precio de la electricidad que usamos como referencia para el cálculo del ahorro anual es el del segundo semestre de 2021 o el precio máximo alcanzado en el año 2021 y con un coste de la inversión mínimo. Por tanto, ante esta situación o cualquiera que tuviera un nivel de precios mayores y/o un coste de la inversión menor, siempre sería racional el realizar dicha inversión. Los valores que obtenemos son mayores en los supuestos de menor nivel de precio y/o mayor nivel de coste de la inversión. Así, si comparamos dentro de un mismo escenario dos supuestos en los que sólo variemos el precio de la electricidad, ceteris paribus, vemos cómo obtenemos mejores resultados conforme el precio es mayor. Igualmente ocurre conforme menor sea el coste total de la inversión, ceteris paribus. Si comparamos, en cambio, teniendo en cuenta sólo el efecto del cambio de escenario de descuento, obtenemos resultados cada vez menos rentables conforme miramos en la tabla de izquierda a derecha. El Escenario 1 es el más idóneo para el consumidor y el Escenario 3 es el menos. Esto cumple con la lógica que se podía esperar, ya que la tasa de descuento es mayor en el Escenario 3 que en el Escenario 2 y que en el Escenario 1. El Escenario 1 es el único en el que siempre obtenemos un tiempo de retorno factible para la instalación en 25 años. Sus valores rondarán desde los 13,75 años hasta los 4,53 años. Para los Escenarios 2 y 3, sólo sería factible acometer la inversión si tenemos un precio igual o superior al del segundo semestre del año 2021 y el coste de la inversión es el mínimo posible dentro de nuestro rango. Así, siempre que el precio de la electricidad que tengamos en cuenta sea el del promedio del primer semestre del año, o uno cercano o inferior a éste, la elección óptima o racional sería la de no realizar la inversión si nos encontramos en el Escenario 3, pues el ahorro [22] actualizado no sería suficiente para cubrir el gasto realizado. Para los Escenarios 1 y 2 sí sería rentable con ese nivel de coste de la inversión La principal razón radica, como hemos expuesto antes, en la tasa de descuento que utilizamos en los Escenarios. Las tasas que utilizamos en los Escenarios 3 son tan altas que reducen considerablemente los Cash Flows con respecto al que obtenemos con la tasa de descuento del Escenario 1 o el 2 y esto hace que no lleguemos a cubrir el gasto que realizamos para poder realizar la instalación siempre que nos movamos de la situación de precios y coste antes mencionada. La Tabla 9 detalla los resultados que obtenemos para el VAN en los mismos escenarios anteriores. Como con el PayBack time, con el VAN también obtendremos los mejores resultados en los escenarios más propicios. Tabla 9. Resultados para el cálculo del VAN con los diferentes escenarios de descuento y precios y coste de la inversión. Valor Actualizado Neto Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Precio promedio semestre 1 2021 y Coste mínimo 18.688,39€ 2.120,24€ -540.45€ Precio promedio semestre 1 2021 y Coste máximo 12.9741,14€ -3.547,75€ -6.181,72€ Precio promedio semestre 2 2021 y Coste mínimo 23.953,55€ 3.816,24€ 562.18€ Precio promedio semestre 2 2021 y Coste máximo 18.236,30€ -1.851,75€ -5.079,09€ Precio máximo 2021 y Coste mínimo 34.846,96€ 7.325,23€ 2.843.47€ [23] Precio máximo 2021 y Coste máximo 29.129,71€ 1.657,24€ -2.797,80€ Fuente: Elaboración propia. Dada la relación entre los cálculos y la lógica económica y financiera, en los casos en los que antes no obteníamos un PayBack time menor de 25 años, es decir, un supuesto rentable a 25 años, tampoco obtenemos un VAN positivo. Si nos situamos en el Escenario 1, obtenemos cálculos rentables en todos los casos. Los valores seguirán una ordenación cardinal exactamente igual a la que siguen en la tabla anterior. Como era de esperar, el supuesto óptimo es el de mayor precio y menor coste de la inversión. Si nos situamos en los Escenarios de descuento 2 sería rentable si el supuesto que tomamos es el de coste mínimo al igual que anteriormente. Para niveles de coste máximo, sólo sería rentable cuando tengamos en cuenta precios iguales o superiores al máximo del año 2021. El Escenario 3 vuelve a ser el menos rentable; como era de esperar. Sólo sería factible acometer la inversión en situaciones de descuento como la descrita si el coste de la inversión es mínimo y el precio de la electricidad es igual o superior al del segundo semestre del año 2021. Al comparar la rentabilidad que obtenemos en los supuestos donde es rentable para los tres escenarios, se puede ver como el Escenario 1 es entre 12 y 42 veces más rentable que el Escenario 3, mientras que el Escenario 2 lo sería entre 2 y 6. Por último, vamos a analizar ahora la viabilidad de la instalación desde el punto de vista de la TIR. La tasa interna de retorno estará correlacionada con los dos indicadores anteriores, por lo que seguirá el guion trazado hasta aquí en los supuestos que son viables y los que no. Lo importante del análisis de la Tasa Interna de Retorno se basa en comparar esta tasa con la tasa de descuento que utilizamos en cada caso. Por ello, hay que especificar que la tasa de descuento de cada escenario es la siguiente: Tasa de descuento Escenario 1: Tipo de interés x Tasa de inflación = 1,4% Tasa de descuento Escenario 2: Tipo de interés x Tasa de inflación ponderada = 5,0336% [24] Tasa de descuento Escenario 3: Tipo de interés x Tasa de inflación ponderada = 8,9728% En los supuestos en los que la TIR sea superior a la tasa de descuento de su escenario será viable la operación. En los que sea negativa o menor que la tasa de descuento del escenario en cuestión será inviable financieramente hablando. Tabla 10. Resultados para el cálculo de la TIR con los diferentes escenarios de descuento y precios y coste de la inversión. Tasa Interna de Retorno Escenario 1 Escenario 2 Escenario 3 Precio promedio semestre 1 2021 y Coste mínimo 16,03% 5,69% -2,16% Precio promedio semestre 1 2021 y Coste máximo 6,67% -5,92% -12,90% Precio promedio semestre 2 2021 y Coste mínimo 20,08% 10,65% 2,26% Precio promedio semestre 2 2021 y Coste máximo 8,91% -2,61% -10,43% Precio máximo 2021 y Coste mínimo 29,04% 20,76% 11,86% Precio máximo 2021 y Coste máximo 13,28% 2,28% -5,86% Fuente: Elaboración propia. Como era de esperar se obtienen resultados factibles en los mismos supuestos y escenarios que para los cálculos de PayBack time y VAN. Ahora es mucho más sencillo comparar la rentabilidad, ya que la tasa interna de retorno nos indica precisamente la tasa de rentabilidad que obtenemos de dicha instalación dados los Cash Flows generados. [25] En esta ocasión, si sólo nos centramos en los casos viables, podemos apreciar cómo la rentabilidad mínima que obtendríamos sería con las condiciones del escenario de descuento 3 y con precios del segundo semestre del 2021 e inversión mínima, donde alcanzaríamos casi un 2,26%. El caso más rentable vuelve a ser el de precio máximo con inversión mínima dadas las condiciones de descuento del Escenario 1. En esta ocasión, la rentabilidad obtenida nos repercutiría más de un 29%. Centrándonos en los supuestos en los que tenemos rentabilidad positiva para todos los escenarios, podemos ver cómo la rentabilidad que obtendríamos en el peor de los casos es, precisamente del 2,26%. Al comparar esa rentabilidad que nos indica la TIR con la tasa de descuento que aplicamos en ese escenario al multiplicar el tipo de interés por la tasa de inflación ponderada, apreciamos que es menor y, por tanto, no sería viable financieramente la realización de la instalación; sin embargo, los cálculos ya están teniendo en cuenta la tasa de descuento, por lo que sí sería viable y racional la decisión de proceder con dicha instalación. Esa rentabilidad la multiplicaríamos por 5 y 9 en los otros escenarios. Sólo queda destacar los niveles de rentabilidad negativa que obtendríamos, que en el supuesto más desfavorable de entre los 18 posibles, el de precio del primer semestre de 2021 con inversión máximo y escenario de descuento 3, alcanza casi un -13% de rentabilidad. En esos cálculos no se han tenido en cuenta la opción de autoconsumo compartido. Para ello, a continuación, se tomará en cuenta esta opción. ¿Cómo va a compensar la distribuidora el excedente de energía que se revierte a la red? Esta pregunta no tiene una única respuesta, ya que cada comercializadora tiene su propia particularidad. Cada compañía comercializadora compensa a un precio distinto, que suele ser aproximadamente la tercera parte del precio de compra 5 (1/3 vs compra kWh RED). En mercado regulado, el precio es variable y los establece Red Eléctrica de España (REE). Sin embargo, en mercado libre se acuerda con cada compañía el precio y suele mantenerse 5 Precio de compra: entiéndase por precio de compra el precio que paga el consumidor a la comercializadora eléctrica por cada kWh consumido. Éste diferirá del precio de venta al que se le compensará por el excedente que se revierte a la red. [32] Por otra parte, el nivel del coste total de la inversión es el otro condicionante que puede aumentar o disminuir el tiempo de retorno. Como es de esperar, a niveles de coste de la inversión mayores también tardaremos más en recuperar lo invertido. Ahí también tendríamos que incluir la posibilidad de las subvenciones para la toma de decisiones. Viendo los diferentes escenarios y la situación actual de la economía española y el contexto socioeconómico global, es comprensible que el mercado de las instalaciones fotovoltaicas haya aumentado considerablemente en los últimos años, incluso en situaciones de pandemia por la Covid-19. Además, el hecho de que se hayan instaurado tarifas con precios diferenciados por horas (los famosos periodos de pico y periodos de valle) induce a cambiar nuestros hábitos de consumo eléctrico en los casos en los que nos acojamos a la distribución que realiza la RED. Por ello, una buena medida para independizar nuestros hábitos de consumo de lo que nos induce la RED es mediante las instalaciones fotovoltaicas. Así, por ejemplo, evitaríamos el famoso ejemplo de poner lavadoras durante la madrugada por el menor precio que cuesta durante esas horas. Tanto si se tiene posibilidad de acceso a bonificaciones o subvenciones como si no, lo que queda claro con los cálculos realizados es que, en la mayoría de las situaciones que se plantean, la inversión en una instalación fotovoltaica de estas características sería rentable e, incluso, podrían obtenerse grandes rentabilidades. Si comparamos la situación macroeconómica y los niveles de precios de la electricidad del mercado regulado que se dan en el momento de realizar este trabajo, estaríamos con precios por encima del máximo de 2021, con tipos de interés reducidos, aunque con una tasa de inflación algo mayor que la esperada en el Escenario 3. Por ello, sería viable realizar una inversión de este tipo siempre que el coste de la inversión no redujese la rentabilidad esperada. [33] Bibliografía y referencias: Bibliografía Arcos, A., Cansino, J. M., Román-Collado, R. (23 de Junio de 2018). Economic and environmental analysis of a residential PV system: A profitable contribution to the Paris agreement Hilcu, M. (junio de 2021). www.otovo.es. Obtenido de https://www.otovo.es/blog/placas-solares/fabricantes-inversores/ Ruiz, C. G. (29 de Marzo de 2021). www.selectra.es. Obtenido de https://selectra.es/autoconsumo/info/componentes/contador-bidireccional Ojeda, G. (18 de Abril de 2022). Ayudas y Subvenciones para instalaciones fotovoltaicas en España. Obtenido de Selectra: https://selectra.es/autoconsumo/info/normativa/subvenciones Referencias Instituto Nacional de Estadística Tesoro Público de España Banco Central Europeo Epdata.es Eurostat Webs: www.selectra.com www.otovo.es www.tecnosolab.com www.teknosolar.com www.hogarsense.es [34] www.autosolar.es www.jasolar.com www.longi.com www.jinkosolar.com www.trinasolar.com www.autosolar.es www.tienda-solar.es www.solar.huawei.com www.fronius.com www.sma-iberica.com www.bydeurope.com www.pylontech.com www.solaxpower.com www.fusionenergiasolar.es www.rebacas.com www.montajesolar.com www.investing.com www.edpenergia.es www.epdata.es www.bde.es www.ine.es www.tesoro.es www.eurostat.eu [35] Apéndices: Anexo 1: Información detallada de los fabricantes JA SOLAR: Constituida en el sector de la energía renovable desde 2005, es una empresa china de gran tamaño con un volumen de ventas anual de facturación de 55 millones de euros 6 . Cuenta con un total de 33.000 clientes y alrededor de 25.000 empleados. Fuente: www.jasolar.com LONGI SOLAR: Empresa china con gran experiencia en el sector, opera desde el año 2000. Su valor de ingresos por operación es de 7.111 millones de euros. Cuenta con más de 60.000 empleados y se presenta como los números 1 en el sector fotovoltaico chino. Fuente: www.longi.com JINKO: Esta empresa se une al sector en 2006. Cuenta con casi 25.000 empleados y en diferentes páginas de análisis empresarial y bursátil como estiman sus ingresos en torno a los 5.244 millones de euros (teniendo en cuenta el total del grupo empresarial, no sólo la sección de las fotovoltaicas). Fuente: www.investing.com TRINA: Fundada en 1997, presume de ser el mayor productor de fotovoltaicas del mercado. Cuenta con casi 20.000 empleados y más de 100 clientes distribuidos a nivel mundial. El último volumen de ingresos publicado ascendía hasta los 3.805millones de euros 7 . Fuente: www.trinasolar.com Huawei: Empresa de calado en multitud de sectores tecnológicos que empezó su funcionamiento hace más de 30 años con las tecnologías de la información. Lleva poco más de un lustro en el sector fotovoltaico, pero tiene tal dimensión y desarrollo, que pronto se ha hecho uno de los líderes en fabricación de inversores. Tiene implantación en más de 170 países y tienen poco menos de 200.000 empleados a nivel mundial, aunque se estima que menos de 5.000 trabajarían específicamente en la sección solar de su tecnología. En 2021 ingresaron por un valor de 83.244 millones de euros. Fuente: www.huawei.com 6 Datos en yuanes. Tipo de cambio aplicado 7,6282 yuanes = 1 euro. Dato obtenido de la página del BCE para la media del año 2021. 7 Datos en dólares. Tipo de cambio aplicado 1,1827 dólares = 1 euro. Dato obtenido de la página del BCE para la media del año 2021 [36] Fronius: Esta es una firma de origen suizo con más de 30 años de experiencia en el sector y unos 80 de antigüedad. Tiene contratados a más de 5.400 empleados. No aporta datos sobre facturación ni volumen de clientes. Fuente: www.fronius.com SMA: Compañía alemana fundada en 1981 que cuenta con más de 3.000 empleados. Fabrica diversos productos fotovoltaicos pero su mayor ventaja la encuentra en sus inversores. En 2021 el volumen de ventas ascendió a 1030 millones de euros. Fuente: www.sma-iberica.com BYD: Empresa china especializada en energía eléctrica y solar con 230.000 empleados en su plantilla. Es, quizás, el mayor fabricante de baterías o acumuladores del mundo y también vende coches eléctricos. Se fundó en 1995 y rápidamente empezó a destacar como fabricante de baterías eléctricas. Su volumen de ventas superó los 26.219 millones de euros. Fuente: www.investing.com y www.bydeurope.com Pylontech: Empresa china fundada en 2009 y especializada en el sector energético, sobre todo en las baterías eléctricas. No publica información financiera sobre el volumen de ventas ni empleados. SolaXPower: Como la gran mayoría de empresas analizadas, SolaxPower es una empresa china, aunque cuenta con sedes en 6 países (China, Reino Unido, Países Bajos, Alemania, Estados Unidos y Australia). Cuenta con una plantilla de más de 500 empleados y una experiencia de 12 años en el sector. Fuente: www.es.solaxpower.com Tecnosolab: Más de 20 años de experiencia en diseño e instalación de sistemas de energía solar. Afincada en Albacete, es una de las mejores alternativas nacionales para la compra de soportes de paneles solares, además de otra gran variedad de productos relacionados con las instalaciones fotovoltaicas. Las estimaciones que podemos encontrar en las diferentes páginas web, nos dan un valor de más de 3 millones de euros de volumen de venta anuales. Fuente: www.tecnosolab.com Autosolar: Empresa española ubicada en la provincia de Valencia. Tiene unos 60 empleados y un total de 8 años de vida. Su volumen de ventas es de aproximadamente 16 millones de euros. Fuente: www.autosolar.com Teknosolar: Al igual que la empresa anterior, Teknosolar es una empresa con sede en la provincia de Valencia. Tiene una antigüedad de 22 años, aunque son 17 los que lleva en [37] el sector de las renovables y presume de ser la tienda nº 1 de renovables en España. No aporta información clara sobre su volumen de ventas en los últimos años. FusionEnergiaSolar: Empresa con más de 25 años de experiencia instalada en Asturias. Cuenta con algo menos de 40 empleados y su volumen de ventas ronda el millón de euros. Fuente: www.fusionenergiasolar.es Rebacas: Otra empresa más de la Comunidad Valenciana, esta vez de Castellón. No aportan datos sobre el número de trabajadores, aunque sí que dicen que su volumen de ventas supera los 2 millones de euros. Fuente: www.rebacas.com MontajeSolar: Empresa afincada en Córdoba con diseños de instalaciones a medida e instaladores autorizados. Tienen una amplia experiencia de más de 20 años en la que ingenieros y montadores desarrollan, diseñan y montan todo tipo de instalaciones fotovoltaicas. Suelen desarrollar más de 300 instalaciones al año, con un presupuesto medio de 7.000€, por lo que generan un volumen de ventas de más de 2 millones de euros. Fuente: www.montajesolar.com Anexo 2: Ecuaciones para el análisis de sensibilidad La ecuación 1 permite calcular el VAN de la inversión, 𝑉𝐴𝑁 = −D0 + 𝐶𝐹1·(1+𝑓)1·(1−𝑑)1 (1+𝑟)1·(1+𝑔)1+𝐶𝐹2·(1+𝑓)2·(1−𝑑)2 (1+𝑟)2·(1+𝑔)2+. .. +𝐶𝐹25·(1+𝑓)25·(1−𝑑)25 (1+𝑟)25·(1+𝑔)25 Ecuación (1) Donde: D0 = Desembolso inicial (Coste de la inversión) 8 ,CFi = Ahorro por autoconsumo de energía eléctrica del año i o Cash Flow, d = factor de deterioro, f = tasa de crecimiento del Cash Flow (tasa de crecimiento del precio de la electricidad), r = tipo de interés de descuento, g = tasa de inflación. 8 Hemos de tener en cuenta el coste descontado de la renovación de los inversores. Es decir, este desembolso inicial sería el coste total de la instalación en el momento 0 más la suma de la renovación de los inversores que realizamos en los años 10 y 20 descontados con la tasa de inflación y el tipo de interés de cada escenario. 𝐷0′ = 𝐷0 + 𝐶𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 (1+𝑟)10(1+𝑔)10 +𝐶𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 (1+𝑟)20(1+𝑔)20 [38] Teniendo en cuenta el coste descontado de los inversores, la ecuación (1) se transforma en la ecuación (2), 𝑉𝐴𝑁 = −(𝐷0 + 𝐶𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 (1+𝑟)10·(1+𝑔)10 +𝐶𝑡𝑒 𝐼𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑜𝑟 (1+𝑟)20·(1+𝑔)20) + 𝐶𝐹1·(1+𝑓)1·(1−𝑑)1 (1+𝑟)1·(1+𝑔)1+ 𝐶𝐹2·(1+𝑓)2·(1−𝑑)2 (1+𝑟)2·(1+𝑔)2+. . .+ 𝐶𝐹25·(1+𝑓)25·(1−𝑑)25 (1+𝑟)25·(1+𝑔)25 Ecuación (2) Los ahorros en coste por consumo eléctrico o Cash Flows se calculan multiplicando el precio de la electricidad por el consumo medio anual de una vivienda tipo que usamos como referencia, y equivalen al ahorro anual que supone la instalación. Los Cash Flows varían por la variación del precio de la energía y por la tasa de deterioro de la instalación. En los denominadores de la ecuación (2), utilizamos el producto del factor del coste de la financiación multiplicado por la tasa para actualizar los flujos de caja al momento de la inversión. En la ecuación (2), el valor del VAN aumenta cuando disminuye el desembolso inicial. Igualmente ocurre conforme aumenta el valor de nuestra f o disminuye el valor de nuestra d. “r” y “g”, al estar en el denominador y ser una constante de descuento, tendrán mucho peso en el resultado final de nuestra fórmula. Conforme más pequeños sean, mayor será el resultado y viceversa. Dado que el único factor de crecimiento es “f”, los Cash Flows actualizados se incrementarían siempre que “f” sea mayor en términos relativos que el conjunto de los factores de descuento o decrecimiento (“d”, “r” y “g”). [39] Anexo 3: Cálculos del periodo de retorno Escenario 1: precio promedio = 0,2323€/kWh y Desembolso inicial = 6.756,47€ [40] Escenario 2: precio promedio = 0,2323€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [41] Escenario 3: precio promedio = 0,2816€/kWh y Desembolso inicial = 6756,47€ [48] Escenario 2: precio promedio = 0,2323€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [49] Escenario 3: precio promedio = 0,2816€/kWh y Desembolso inicial = 6756,47€ [50] Escenario 4: precio promedio = 0,2816€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [51] Escenario 5: precio promedio = 0,3836€/kWh y Desembolso inicial = 6756,47€ [52] Escenario 6: precio promedio = 383,67€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [53] Anexo 5: Cálculos para la TIR Escenario 1: precio promedio = 0,2323€/kWh y Desembolso inicial = 6.756,47€ [54] Escenario 2: precio promedio = 0,2323€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [55] Escenario 3: precio promedio = 0,2816€/kWh y Desembolso inicial = 6756,47€ [56] Escenario 4: precio promedio = 0,2816€/kWh y Desembolso inicial = 12.599,20€ [57] Escenario 5: precio promedio = 0,3836€/kWh y Desembolso inicial = 6756,47€