Proyecto de autoconsumo eléctrico fotovoltaico para una vivienda de Pozuelo de Alarcón

Abstract

Este Trabajo Fin de Grado aborda el diseño y la evaluación técnico-económica de una instalación fotovoltaica de autoconsumo para una vivienda unifamiliar situada en Pozuelo de Alarcón. El proyecto surge en el marco de la transición energética actual, en la que la energía solar fotovoltaica se consolida como una de las tecnologías renovables con mayor crecimiento en el ámbito residencial español, contribuyendo además al cumplimiento de varios Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS 7, 9, 11 y 12). El trabajo se estructura en varias fases: el estudio del marco normativo y tecnológico del autoconsumo, el análisis del emplazamiento (orientación, inclinación y sombras de la cubierta), la caracterización del consumo eléctrico, incluyendo el impacto de un vehículo eléctrico al consumo del domicilio, y finalmente el diseño y simulación de más de 15 configuraciones fotovoltaicas mediante el software PVsyst, considerando distintos módulos, inversores, distribuciones de strings y sistemas de almacenamiento con baterías. Los resultados muestran que el Caso Base, formado por 8 módulos de 600 Wp y un inversor de 4 kWac (4,80 kWp, sin batería), es la única configuración económicamente rentable, con un VAN de 2.665,82 € y una TIR del 9,48 %. Aunque la incorporación de baterías eleva el autoconsumo hasta prácticamente el 99 %, su elevado coste de inversión hace que estas soluciones no sean viables financieramente con los precios de mercado actuales, planteándose como una mejora futura. Como conclusión principal, el estudio evidencia que la instalación está limitada por la superficie de cubierta disponible y por el desacople horario entre producción y consumo, más que por el recurso solar. Por ello, el criterio de diseño debe priorizar el autoconsumo real frente a la simple maximización de la potencia instalada.

This Final Degree Project addresses the technical and economic design and evaluation of a self-consumption photovoltaic installation for a single-family home located in Pozuelo de Alarcón. The project arises within the context of the current energy transition, in which solar photovoltaic energy has established itself as one of the fastest-growing renewable technologies in the Spanish residential sector, also contributing to the fulfillment of several Sustainable Development Goals (SDG 7, 9, 11 and 12). The work is structured in several phases: a study of the regulatory and technological framework of self-consumption, an analysis of the site (roof orientation, tilt and shading), the characterization of the household's electricity consumption, including the impact of an electric vehicle added to the household consumption (hypothetic), and finally the design and simulation of more than 15 photovoltaic configurations using PVsyst software, considering different modules, inverters, string distributions and lithium battery storage systems. The results show that the Base Case, consisting of 8 modules of 600 Wp and a 4 kWac inverter (4.80 kWp, without battery), is the only economically profitable configuration, with a Net Present Value (NPV) of €2,665.82 and an Internal Rate of Return (IRR) of 9.48%. Although the addition of batteries raises self-consumption to nearly 99%, their high investment cost makes these solutions financially unviable at current market prices, and they are proposed as a future improvement. The main conclusion of the study is that the installation is constrained by the available roof surface and by the timing mismatch between production and consumption, rather than by the solar resource itself. Design criteria should therefore prioritize actual self-consumption rather than simply maximizing installed capacity.