Estimation of maximum solar photovoltaic potential for self-consumption and its economic implications in Spain by 2030

Abstract

En esta tesis, se ha estimado el futuro del potencial solar fotovoltaico para auto-consumo y las implicaciones económicas para el sistema eléctrico en España. El objetivo ha sido investigar el máximo potencial solar fotovoltaico en los próximos años, en particular en el año 2030 considerando que la energía producida por las nuevas instalaciones fotovoltaicas será auto-consumida. La investigación ha sido llevada a cabo bajo el supuesto de una regulación que apoye e incentiva el auto-consumo, por ello, se han valorado las implicaciones económicas que el auto-consumo tendrá en el futuro si la tarifa eléctrica no es diseñada apropiadamente. Diferentes escenarios sujetos a la radiación solar han sido analizados con el objetivo de estimar varias situaciones en el los que los niveles de penetración fotovoltaica sean diferentes. Además, varios sectores han sido estudiados para identificar cuál de ellos presentarán los mayores niveles de potencial fotovoltaico en el futuro. El sistema de información geográfica fotovoltaica (PVGIS) ha calculado la energía producida en las diferentes regiones del país donde se instalaría la capacidad fotovoltaica. Con los resultados obtenidos ha sido posible identificar el sector doméstico como aquel con el mayor potencial fotovoltaico y las comunidades situadas en el sur y este del país las que presentan mejor balance entre irradiación solar y posibilidad de instalar un sistema fotovoltaico. Los escenarios propuestos han demostrado que los objetivos establecidos para el futuro respecto a capacidad y energía fotovoltaica pueden ser cumplidos. Finalmente, se ha llevado a cabo un análisis exhaustivo de la tarifa de acceso mediante la cual se recuperan los costes regulados del sistema, concluyendo que ni con la tarifa actual ni con la propuesta recientemente por el gobierno, el sistema sería sostenible en el caso de una alta actividad de auto-consumo.

In this master thesis, the futures of photovoltaic potential for self-consumption and economic consequences for the system in Spain have been estimated. The aim was to investigate the maximum potential of solar photovoltaic in Spain in the following years, specifically by 2030 considering that the energy produced by new installations will be self-consumed. The research was carried out taking into account that the regulation will support and incentivize self-consumption in the future, for that reason, the economic implications that self-consumption will have if the electricity tariff is not designed properly have been assessed. Different scenarios subject to the solar radiation have been analyzed in order to estimate different situations of PV penetration levels. In addition, various sectors have been studied to identify the ones with the highest photovoltaic potential in the future. The photovoltaic geographical system (PVGIS) has been the tool used to calculate the photovoltaic potential of the capacity installed along the different regions. The results obtained have identified the domestic sector as the one with the highest photovoltaic potential and the regions located in the south and east of the peninsula the ones that present the best balance between solar irradiance and feasibility to install a solar photovoltaic system. The scenarios proposed have demonstrated that the solar target regard capacity installed and energy produced can be met in the future. An analysis of the costs recovered though the access tariff has been carried out concluding that under the actual tariff and under the recently one proposed by the government the system will not be sustainable in the event of self-consumption penetration.