Cost-benefit analysis of solar energy models for large consumers in Mexico: ppa, epc, and leasing

Abstract

La tesis evalúa la viabilidad financiera de modelos de adquisición de energía solar para grandes consumidores industriales en México. La investigación se centra en tres esquemas principales de financiamiento: sistemas auto-financiados, Acuerdos de Compra de Energía (PPA) y opciones de arrendamiento. Los escenarios auto-financiados se analizan bajo diferentes marcos regulatorios, incluyendo net metering y net billing, con diversas tendencias en los Precios Marginales Locales (PML). Este enfoque busca entender cómo estos factores influyen en los resultados financieros, considerando métricas clave como el Valor Presente Neto (VPN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el Periodo de Recuperación. Es importante destacar que la TIR y el Periodo de Recuperación son aplicables solo a los escenarios auto-financiados, ya que requieren una inversión de capital inicial. En contraste, el VPN y los ahorros totales se calculan para todos los esquemas de financiamiento, proporcionando una perspectiva financiera más amplia. El estudio simplifica el análisis de los PPA y el arrendamiento asumiendo que el marco regulatorio actual permanece constante, evitando la complejidad de posibles cambios regulatorios. La investigación también aborda varios riesgos que podrían impactar el desempeño financiero de estos modelos de energía solar. Estos incluyen el riesgo volumétrico, relacionado con la variabilidad en la producción de energía solar; el riesgo de fluctuación de precios, analizado a través de diferentes escenarios de PML; el riesgo político, considerando posibles cambios regulatorios de net metering a net billing; y el riesgo de consumo, relacionado con el cambio en el perfil de consumo del cliente y que se aborda generando solo el 86% del consumo del cliente. La tesis tiene como objetivo proporcionar a los consumidores industriales información práctica para guiar su toma de decisiones en la adopción de soluciones de energía solar, considerando las complejidades y riesgos del mercado energético en evolución de México.

The thesis evaluates the financial viability of solar energy procurement models for large industrial consumers in Mexico. The research focuses on three main financing schemes: self-financed systems, Power Purchase Agreements (PPAs), and leasing options. The self-financed scenarios are analyzed under different regulatory frameworks, including net metering and net billing, with varying trends in Local Marginal Prices (LMPs). This approach aims to understand how these factors influence financial outcomes, considering key metrics such as Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), and Payback Period. Notably, IRR and Payback Period are applicable only to the self-financed scenarios, as they require an upfront capital investment. In contrast, NPV and total savings are calculated for all financing schemes, providing a broader financial perspective. The study simplifies the analysis for PPAs and leasing by assuming the current regulatory framework remains constant, avoiding the complexity of potential regulatory changes. The research also addresses several risks that could impact the financial performance of these solar energy models. These include volumetric risk, related to variability in solar energy production; price fluctuation risk, analyzed through different LMP scenarios; political risk, considering potential regulatory shifts from net metering to net billing; and consumption risk, which is related to the client changing their consumption profile and it is tackled by generating only 86% of the client’s consumption. The thesis aims to provide industrial consumers with practical insights to guide their decision-making in adopting solar energy solutions, considering the complexities and risks of Mexico's evolving energy market.