Diseño de una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo eléctrico en el sector residencial o en el sector industrial

Abstract

Este proyecto evalúa la viabilidad técnica, económica y medioambiental de una instalación solar fotovoltaica para autoconsumo en un colegio. Inicia con un análisis del contexto energético global y nacional, destacando el crecimiento del autoconsumo en España y su regulación legal. A partir del estudio del emplazamiento —dos edificios contiguos con cubierta plana— y sus condiciones climáticas, se dimensionó una instalación adaptada a las necesidades del centro.

La base de datos PVGIS fue seleccionada para caracterizar el recurso solar, y mediante simulaciones en PVsyst se optimizó el sistema. La instalación propuesta consta de 144 módulos Jinko de 555 W y 4 inversores AOTAI, alcanzando una potencia pico de 79,9 kWp. Se estima una producción anual inicial de 141,86 MWh, que desciende gradualmente a 125,16 MWh en el año 30, manteniendo una producción media anual de 133,51 MWh. El sistema logra un autoconsumo promedio de 127,27 MWh/año, con un factor de capacidad medio del 19,07 %.

Desde el punto de vista económico, el proyecto resulta rentable, con un VAN positivo de 114.741,80 €, una TIR del 14,13 % y un periodo de recuperación de 8 años. Además, permite evitar anualmente más de 26,7 toneladas de CO₂, lo que refuerza su impacto ambiental positivo.

El estudio incluye también la evaluación del sistema eléctrico, el análisis de subvenciones disponibles y el proceso de legalización, asegurando la viabilidad integral del proyecto. En conjunto, la propuesta representa una inversión sólida, sostenible y alineada con los objetivos de transición energética y eficiencia del sector educativo.

This project assesses the technical, economic, and environmental feasibility of a photovoltaic solar installation for self-consumption in a school. It begins with an analysis of the global and national energy context, highlighting the rise of self-consumption in Spain and the applicable regulatory framework. Based on a detailed site study — involving two adjacent flat-roof buildings — and the local climatic conditions, a system was designed to meet the school’s specific energy needs.

The PVGIS database was selected to characterize the solar resource due to its balanced accuracy and suitability for local conditions. Using PVsyst software, multiple system configurations were simulated to optimize performance. The proposed installation includes 144 Jinko 555 W modules and 4 AOTAI inverters, achieving a total peak power of 79.9 kWp. The system is expected to generate 141.86 MWh in the first year, gradually decreasing to 125.16 MWh by year 30 due to natural degradation, with an average annual production of 133.51 MWh. The system supports an average annual self-consumption of 127.27 MWh, and maintains a stable capacity factor of approximately 19.07%.

From an economic perspective, the project is highly profitable, presenting a positive Net Present Value (NPV) of €114,741.80, an Internal Rate of Return (IRR) of 14.13%, and a payback period of 8 years. Environmentally, the installation will prevent over 26.7 tons of CO₂ emissions annually, contributing significantly to sustainability goals.

The study also includes a full evaluation of the electrical system, legal compliance processes, and available subsidies, ensuring the real-world feasibility of the project. Overall, the proposal represents a robust and sustainable long-term investment aligned with the energy transition and efficiency objectives of the educational sector.