Análisis de la viabilidad de una instalación fotovoltaica para autoconsumo eléctrico doméstico

Abstract

El encarecimiento estructural de la electricidad y el marco regulatorio del PNIEC 2023-2030, que fija un objetivo de 19 GW de autoconsumo para 2030, sitúan la generación fotovoltaica residencial en el centro de la transición energética española. Sin embargo, los presupuestos comerciales habituales se basan en dimensionamientos estandarizados que no explotan el potencial específico de cada vivienda. Este proyecto ofrece un análisis técnico-económico particularizado para una vivienda unifamiliar de nueva construcción (2023, 673 m²) en El Cantizal, Las Rozas de Madrid, acogida a la modalidad de autoconsumo con excedentes bajo compensación simplificada (RD 244/2019). El recurso solar se caracterizó cruzando las bases de datos PVGIS, Meteonorm y NASA SSE (2005-2025), obteniéndose valores de GHI anual de entre 1719,6 y 1776,9 kWh/m². El consumo anual, determinado a partir de las facturas de IBERDROLA de 2025, asciende a 15625,93 kWh. El diseño se realizó en PVsyst comparando 23 configuraciones que combinan tres modelos de módulo monocristalino y tres marcas de inversor en rangos de 6 a 12 módulos, con el período de retorno como criterio principal de selección. La configuración óptima es una instalación de 5,5 kWp formada por 10 módulos bifaciales Jinkosolar JKM-72HC-BDVP-550M y un inversor Huawei SUN2000-5KTL-L1 de 5 kW, orientados al sur con inclinación de 35°. La producción media anual es de 9260,6 kWh, con un Performance Ratio del 84,24% y una fracción solar del 32,62%. La inversión inicial de 6437,70 € se recupera en el año 6; a 25 años el proyecto genera un VAN de 16730,17 € y una TIR del 15,11%. Ambientalmente, la instalación evita 41,9 toneladas de CO₂ a lo largo de su vida útil, en línea con los ODS 7 y 13.

Rising electricity prices and the PNIEC 2023-2030 regulatory framework, which targets 19 GW of self-consumption by 2030, place residential photovoltaic generation at the center of Spain's energy transition. However, typical commercial quotes rely on standardized system sizing that fails to exploit each home's specific potential. This project provides a site-specific technical-economic analysis for a newly built single-family home (2023, 673 m²) in El Cantizal, Las Rozas de Madrid, operating under the surplus self-consumption scheme with simplified compensation (RD 244/2019). The solar resource was characterized by cross-referencing the PVGIS, Meteonorm, and NASA SSE databases (2005-2025), yielding consistent annual GHI values between 1719,6 and 1776,9 kWh/m². Annual electricity consumption, determined from IBERDROLA bills for 2025, amounts to 15625,93 kWh. The system design was carried out in PVsyst by comparing 23 configurations combining three monocrystalline module models and three inverter brands in setups ranging from 6 to 12 modules, with the payback period as the primary selection criterion. The optimal configuration is a 5,5 kWp system comprising 10 Jinkosolar JKM-72HC-BDVP-550M bifacial modules and a Huawei SUN2000-5KTL-L1 inverter (5 kW), oriented south at a 35° tilt. Mean annual production is 9260,6 kWh, with a Performance Ratio of 84,24% and a solar fraction of 32,62%. The initial investment of 6437,70 € is recovered in year 6; over a 25-year horizon the project yields an NPV of 16730,17 € and an IRR of 15,11%. From an environmental standpoint, the installation avoids 41,9 tonnes of CO₂ over its service life, in line with SDGs 7 and 13 of the 2030 Agenda.