Publicado el 21 de mayo de 2025 / Actualización de: 21 de mayo de 2025 - Autor: Konrad Wolfenstein
Parque solar | Costos de control de electricidad para instalaciones al aire libre fotovoltaico: significado y economía con imagen de ejemplo: xpert.digital
Energía solar en comparación de costos: puntajes fotovoltaicos contra energías convencionales
Instalaciones fotovoltaicas al aire libre: ¿Vale más que nunca la inversión que nunca?
Los costos actuales de control de electricidad para los sistemas de superficie al aire libre fotovoltaica entre 4.1 y 6.9 centavos por kilovatio hora muestran claramente cómo se ha comparado la energía solar competitiva con las fuentes de energía convencionales. Este desarrollo es significativo para la industria energética y la economía de los sistemas solares.
¿Qué son los costos de electricidad?
Los costos de control de energía (costo nivelado de la electricidad, LCOE) se refieren a los costos promedio que surgen en la producción de una hora de kilovatio (kWh) de electricidad durante toda la vida útil de una planta de generación de energía. Esta figura clave permite la comparación de costos directos entre diferentes tecnologías de generación de energía.
El cálculo incluye:
- Costos de inversión para la compra e instalación
- Costos operativos y de mantenimiento
- Costos de financiación
- Cualquier costo de combustible incurrido
- Desmantelamiento de costos al final de la vida útil
La fórmula se simplifica: (valor actual de los costos totales durante la vida útil) / (valor actual de toda la corriente generada en el curso de la vida útil).
Adecuado para:
Instalaciones fotovoltaicas al aire libre en la comparación de costos
Con los costos de cubierta de electricidad de 4.1 a 6.9 centavos por kilovatio hora, los sistemas de espacios abiertos fotovoltaicos son actualmente la forma más rentable de generación de electricidad en Alemania. Para comparación: el costo de otras fuentes de energía es significativamente mayor:
- Lignito: 15.1 a 25.7 centavos/kWh
- Energía nuclear: hasta 49 centavos/kWh
Los investigadores de Fraunhofer incluso predicen que estos costos podrían continuar disminuyendo a 3.1 a 5.0 centavos por kilovatio hora para 2045.
¿Cuándo es una economía fotovoltaica del área al aire libre?
Un sistema fotovoltaico se considera económico si los ingresos de la tarifa de alimentación y los costos de electricidad ahorrados exceden los costos de inversión y operación. Varios factores juegan un papel crucial en los sistemas de espacios abiertos:
1.
La economía aumenta con el tamaño del sistema. Muchos proyectores solo se vuelven activos con al menos cuatro a cinco hectáreas en los tamaños de área, ya que hay efectos de escala. Sin embargo, los proyectos más pequeños también pueden ser rentables si la electricidad generada puede usarse en la vecindad inmediata.
2. Remuneración y marketing
Actualmente se ofrecen los siguientes modelos de remuneración:
- Plantas por debajo de 1,000 kWp: remuneración fija de EEG de 7.00 centavos por kWh
- Plantas de más de 1,000 kWp: participación en procedimientos de licitación con un valor máximo de 6.8 centavos por kWh para 2025
Los archivos adjuntos también se operan cada vez más fuera de los fondos del EEG a través de los actriz de compra de potencia (PPA).
Adecuado para:
3. Tiempo de amortización
El tiempo de amortización típico para los sistemas fotovoltaicos es de entre 10 y 15 años. Después de este punto en el tiempo, la inversión original es refinanciada y el sistema genera ganancias para el resto de su vida útil de 20 a 30 años.
4. Paridad de red
La paridad de la red describe el punto en el que los costos de la energía solar autogenerada son los mismos o más bajos que los costos de la electricidad de la red pública. Este umbral se alcanzó en Alemania en 2012, lo que mejoró fundamentalmente la economía de los sistemas solares.
La economía especial de los sistemas de espacios abiertos
Las instalaciones al aire libre ofrecen varias ventajas económicas en comparación con los sistemas de techo:
- Costos de inversión más bajos: la instalación en espacio abierto a menudo es más fácil y más barato que en los techos.
- Orientación óptima: los sistemas de espacio abierto se pueden alinear perfectamente con el sol, lo que conduce a mayores rendimientos.
- Efectos de la escala: los sistemas más grandes se benefician de los costos más bajos por kilovatio instalado.
Desarrollo de costos
El costo de electricidad de los fotovoltaicos se ha reducido drásticamente en los últimos años, entre 2010 y 2020 en alrededor del 90%. Es probable que esta tendencia continúe, aunque a un ritmo moderado.
Para comparación: los precios actuales de la electricidad para los usuarios finales son de alrededor de 26.1 centavos/kWh para nuevos clientes y 34.7 centavos/kWh para clientes existentes. Esto ilustra la diferencia significativa entre los costos de generación y los precios finales del cliente.
Económicamente y sostenible: por qué convencer a los parques solares en espacios abiertos
Con costos de control de electricidad de 4.1 a 6.9 centavos por kilovatio hora, los sistemas de espacios abiertos fotovoltaicos han excedido hace mucho tiempo el umbral para la economía. No solo representan la forma más efectiva de generación de electricidad, sino que también ofrecen atractivas oportunidades de inversión con tiempos de amortización manejables. La combinación de bajos costos de generación, precios de mercado crecientes a largo plazo para la electricidad y varias opciones de marketing hace que los sistemas de espacio abierto sean una inversión económicamente sensata, tanto para proyectores profesionales como para municipios y compañías agrícolas con recursos superficiales correspondientes.
Instalaciones fotovoltaicas al aire libre: ejemplo de potencial de rendimiento en 4-5 hectáreas
La eficiencia del área es un parámetro central para la planificación de sistemas fotovoltaicos de espacios abiertos. Dependiendo de la configuración técnica y las condiciones de ubicación, se puede implementar un promedio de 3.6 a 7 MW instalado en un área de 4 a 5 hectáreas. Este ancho de banda resulta de los siguientes factores:
Relación de rendimiento del área
Los sistemas de espacios abiertos modernos alcanzan 0.9–1.4 MW por hectárea hoy. Este valor depende de:
- Tecnología del módulo: los módulos de alto rendimiento con eficiencia superior al 22% reducen el requisito de espacio.
- Sistema de cambio: los sistemas de orientación o de soporte este-oeste aumentan el uso del espacio hasta en un 25%.
- Distancias de fila: distancias más grandes entre la serie de módulos (para minimizar el sombreado) reducen la densidad de potencia, pero también habilita el uso de AGRI PV.
Área y rendimiento: dependiendo de qué tecnología y configuración se usen, puede generar un rendimiento entre 0.9 y 1.4 megavatios a través de energía solar por hectárea de tierra (esto es aproximadamente el tamaño y la mitad de los campos de fútbol).
Qué influye en el rendimiento por hectárea:
- Tecnología del panel solar: los paneles solares más eficientes necesitan menos espacio.
- Disposición de los módulos solares: orientaciones o sistemas especiales que siguen al sol aseguran que se pueda generar más electricidad.
- Distancia entre la serie de módulos: si los paneles solares están más separados, se genera menos electricidad por área, pero el área puede usarse para otros fines, p. B. para la agricultura (Agri-PV).
Cálculo de ejemplo:
- Si usa 4 hectáreas de espacio y supone que crea un promedio de 1.1 megavatios por hectárea, esto da como resultado un total de 4.4 megavatios.
- Si las condiciones son óptimas y puede crear 1.4 megavatios por hectárea, puede crear 7 megavatios en 5 hectáreas.
Para 4 hectáreas en condiciones estándar:
- Potencia = área (en ha) × rendimiento por hectárea (en mw/ha)
↪ potencia = 4 ha x 1.1 mw/ha = 4.4 mw
Para 5 hectáreas en condiciones óptimas:
- Potencia = área (en ha) × rendimiento por hectárea (en mw/ha)
↪ potencia = 5 ha x 1.4 mw/ha = 7 mw
En resumen: más eficiencia y mejor tecnología = más electricidad en la misma área. 4 hectáreas pueden generar aproximadamente 4.4 MW, o incluso más en condiciones ideales.
Ejemplos y límites prácticos
- Un sistema típico de 5 MW requiere aproximadamente 4.5 hectáreas cuando se usa levantamiento estandarizado.
- En North Rhine-Westfalia, los sistemas con 1.35 MW/ha se realizaron en 2023 combinando módulos bifaciales y distancias de fila optimizadas.
- Las capacidades de conexión de red a menudo tienen un efecto limitante: se requiere una conexión de voltaje promedio de 20 kV para un sistema de 7 MW, cuya disponibilidad debe verificarse por adelantado.
Condiciones marco económicas
Los costos de inversión están actualmente en € 600–900/kWp, lo que significa € 3–4.5 millones para un sistema de 5 MW. Con una hora de carga completa de 950–1,100 horas en Alemania, hay un rendimiento anual de:
5 MW x 1.050 h = 5,250 MWh
Con un precio actual de 6.8 ct/kWh (valor publicitario de EEG 2025), esto genera ingresos anuales de € 357,000, lo que permite un tiempo de amortización de 9 a 12 años.
Potencial futuro
Con la introducción de módulos fotovoltaicos en tándem (eficiencia> 30%), la densidad de potencia podría aumentar a 2 MW/ha para 2030, lo que representaría hasta 5 hectáreas de hasta 10 mW.
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