Evaluación técnica y económica de una planta solar fotovoltaica hibridada con almacenamiento por baterías

Abstract

Este trabajo presenta el diseño y dimensionamiento completo de una planta solar fotovoltaica de 29,72 MWp hibridada con un sistema de almacenamiento por baterías (BESS) de 9,214 MW y 24,44 MWh, ubicada en Moral de Calatrava (Ciudad Real). El proyecto se enmarca en el contexto de la transición energética española, donde la incorporación masiva de generación solar ha provocado un fenómeno de canibalización de precios que erosiona la rentabilidad de los activos fotovoltaicos. Se evalúan aspectos técnicos como la selección del emplazamiento, la tecnología de módulos bifaciales de silicio monocristalino, las estaciones de potencia Gamesa Electric y un sistema de almacenamiento LFP basado en contenedores CATL EnerC+. Desde el punto de vista económico, se estima la producción energética mediante simulación con PVsyst (52.488 MWh/año), se definen los ingresos por venta de energía en el mercado mayorista y por participación del BESS en arbitraje energético y regulación secundaria a través de la plataforma europea PICASSO, y se construye un modelo financiero a 25 años. Se analiza la rentabilidad del proyecto en dos configuraciones, fotovoltaica pura y con almacenamiento, obteniendo una TIR del 5,57 % y del 5,90 % respectivamente bajo un WACC del 8 %. Se concluye que, aunque ninguna configuración alcanza la rentabilidad mínima exigida en las condiciones actuales de mercado, el BESS aporta valor marginal al proyecto al mejorar la TIR, diversificar los ingresos y estabilizar los flujos de caja frente a la caída del precio de captura solar. El trabajo se alinea con los ODS 7, 9, 11 y 13 de la Agenda 2030.This work presents the complete design and sizing of a 29.72 MWp solar photovoltaic plant hybridized with a battery energy storage system (BESS) of 9.214 MW and 24.44 MWh, located in Moral de Calatrava (Ciudad Real, Spain). The project is framed within Spain's energy transition, where the massive incorporation of solar generation has triggered a price cannibalization phenomenon that erodes the profitability of photovoltaic assets. Technical aspects are evaluated, including site selection, bifacial monocrystalline silicon module technology, Gamesa Electric power stations, and an LFP storage system based on CATL EnerC+ containers. From an economic standpoint, energy production is estimated through PVsyst simulation (52,488 MWh/year), revenues are defined from electricity sales on the wholesale market and from BESS participation in energy arbitrage and secondary regulation through the European PICASSO platform, and a 25-year financial model is developed. The project's profitability is analyzed under two configurations, photovoltaic only and with storage, yielding an IRR of 5.57% and 5.90% respectively under a WACC of 8%. It is concluded that, although neither configuration achieves the minimum required return under current market conditions, the BESS adds marginal value to the project by improving the IRR, diversifying revenues, and stabilizing cash flows against the declining solar capture price. The work aligns with SDGs 7, 9, 11, and 13 of the 2030 Agenda.