Análisis técnico-económico de sistemas fotovoltaicos conectados a la red en modalidad de autoconsumo en el Ecuador: casos experimentales en las regiones de la Costa y Sierra
Palabras clave:
Sistemas Fotovoltaicos, Autoconsumo, Ecuador, Medición Neta, BIPV.Resumen
Los sistemas fotovoltaicos (SFV) conectados a la red de distribución eléctrica y en modalidad de autoconsumo están diseñados para funcionar en paralelo con la red de suministro eléctrico convencional. Estos sistemas están basados en módulos fotovoltaicos, su funcionamiento permite suministrar toda o parte de la demanda eléctrica de los edificios. Existen escenarios donde el consumo puede ser menor que la producción fotovoltaica, es decir, el sistema fotovoltaico produce más electricidad de la necesaria. Esto provocará la generación de un excedente de electricidad, que puede tratarse de tres maneras: almacenarlo en baterías, lo que conlleva un costo extra; implementar un sistema anti-vertido, lo que provoca la pérdida de la energía; o se puede verter este excedente a la red de distribución eléctrica, siendo posible en algunos casos percibir alguna retribución. Estos nuevos escenarios han posibilitado que el autoconsumo fotovoltaico se extienda por el mundo a un paso acelerado. Se prevé que en los próximos cuatro años aproximadamente 100 millones de hogares cuenten con sistemas fotovoltaicos, representando esta producción el 25% de la energía distribuida producida en el mundo.
En Ecuador la legislación existente es muy joven, comenzó oficialmente en el año 2018, a través de la regulación ARCONEL 003/18 que establece las condiciones técnicas, comerciales y legales para que los usuarios implementen instalaciones de generación fotovoltaica. Esta regulación fue ratificada con la "Ley de Eficiencia Energética" publicada en marzo de 2019. Tres años después de la publicación de la regulación, la Agencia de Regulación y Control de Energía y Recursos Naturales no Renovables (ARC) estableció una actualización, publicando la regulación ARCERNNR-001/2021. A pesar de los incentivos presentados en las regulaciones, la instalación de sistemas fotovoltaicos conectados a red presenta una baja cantidad de registros. Esto puede deberse a diversos factores, partiendo desde los trámites administrativos, el costo de implementación de los sistemas, el modo de compensación, entre otros. La presente investigación desarrolla un análisis técnico-económico del funcionamiento de tres sistemas en modalidad de autoconsumo ubicados en las ciudades de Manabí y Pichincha, representativas de las regiones costa y sierra respectivamente.
En este análisis se han utilizado datos reales correspondientes a un año completo y las condiciones reglamentarias dispuestas por la Agencia de Regulación y Control de Energía y Recursos Naturales no Renovables. El análisis técnico comprende las curvas de generación fotovoltaica, demanda eléctrica, factores de autoconsumo y autosuficiencia. Por otro lado, el análisis económico incluye los costos de instalación, el ahorro generado en la facturación eléctrica mensual y su tiempo de retorno de la inversión. De forma complementaria, se realiza la normalización de los datos reales, para establecer diferentes escenarios, donde se identifican las condiciones mínimas necesarias para tener rentabilidad de estos sistemas en el Ecuador. Los resultados indican, que la rentabilidad se logra para usuarios residenciales y comerciales bajo ciertas condiciones de consumo del edificio. Finalmente, se generan recomendaciones para el diseño apropiado de nuevas instalaciones y se plantean nuevos escenarios de compensación en base a la realidad del país, que permitan mejorar la inclusión de los sistemas de autoconsumo.
