Costo total
Aislado de la Red
1. Hagamos dos ejemplos
1.1 Considerando el consumo mensual:
¿Cuál es el costo total para instalar un sistema fotovoltaico ubicado en la ciudad Federal de México para el consumo mensual de 264,000 Wh de energía eléctrica?
1.2 Con el consumo diario:
¿Cuál es el valor para instalar un sistema completo de energía solar fotovoltaica en la ciudad de Huancayo Perú para alimentar 1,699 Wh/d de electricidad en una casa de campo?.
Estos son dos ejemplos como que se pudo tomar en cualquier parte del Mundo.
2. Muy importante entender lo siguiente:
Las empresas de instalación de paneles fotovoltaicos manejan sus contratos en función de los Watts de energía por metro cuadrado instalado. Varía de 3 a 9 US$ por Watt/m² consumo efectivo.
Entonces, tenemos que orientar nuestros cálculos en base de cuántos Watts/m² necesitamos para cumplir el consumo que nos plantean en 1.1 y 1.2 arriba y con ello hacer los cálculos de costo de instalación.
Por lo tanto, debemos saber cuánto de energía eléctrica es nuestro consumo por día o por mes.
Los costos de instalación de paneles básicamente dependen de la cantidad de carga eléctrica de consumo de nuestro hogar.
Es importante además, conocer el peso y área que cubren los paneles o módulos fotovoltaicos a instalarse. Aquí hay más datos de conocimiento.
Debemos conocer la cantidad de kWh consumo que aparecen en nuestros recibos o boleta de cobranza de la empresa eléctrica proveedora de luz eléctrica.
Estos nos entregan próximos a los pagos mes a mes.
Paso a Paso:
2.1 Anotar el consumo mensual del recibo que mencionamos párrafo anterior. La unidad está en kilovatio-hora (kWh).
Hacer esto como mínimo de tres o más meses y promediar para considerar como consumo promedio mes del año.
2.2 De otra manera, puede darse el afán de anotar el consumo promedio del día, dividiendo los kilovatios-hora (kWh) consumido en el mes por la cantidad de 30, a fin de hallar el consumo diario en kilovatios por hora por día (kWh/d). El resultado final será el promedio de los tres o más meses.
2.3 Dividir este resultado por el dato promedio día de la hora solar pico (HSP) que se comenta aquí y también más comentarios en este artículo.
Nótese este dato. Sus unidades son kWh/día/m²; es decir, en 1.0 m² cuánto hay de energía útil, energía que se usa en un día efectivo.
Ahora, estos datos de Hora Solar Pico HSP nos ayuda bastante.
El valor 5.7 (kWh/d/m²) es el promedio diario de la Hora Solar Pico (HSP) en la ciudad Federal de México como un ejemplo.
La HSP de la Ciudad Huancayo, Perú: 6.7 kWh/d/m²
2.4 Otro dato a tomarse en cuenta son las pérdidas del Sistema de Instalación de los Paneles Solares Fotovoltaicos. Estos datos son muy variables, hemos visto de 5 a 40 %.
Esto es una regla general para fines de presupuesto rápido, por lo tanto, para nuestros casos utilizaremos un 35% de pérdida o factor de seguridad para presupuesto sin problemas aparentes.
2.5 Finalmente, indagamos el costo de instalación de sistema de paneles fotovoltaicos por Watt que aplican las empresas, la cual varía en función del número de componentes, su calidad, tamaño, ubicación, seguro, etc.
Últimamente este dato está bajando hasta US$ 3,4 por Watt instalado. Nosotros en nuestro ejemplo tomaremos el de US$5.00 /Watt instalado.
2.6 Hágase notar que si estamos en un lugar donde existen beneficios de financiación, subvención, premios, etc. este costo de instalación bruto podría bajar a US$3.00/watt para tener en cuenta los descuentos y créditos fiscales.
3. Cálculo de los casos planteados arriba
México=>La empresa seleccionada nos plantea cobrar 5.0 US$/Watt instalado. Tenemos que calcular el uso de 1,699 Watt por día.
Aquí vamos…
3.1 Consumo promedio por día:
[264,000/(30×1000)] = 8.8 kWh/d
La Hora Solar Pico de la Ciudad Federal de México es 5.7 kWh/d/m².
Área equivalente de insolación solar efectiva a condiciones normales:
(8.8 kWh/d) ÷ (5.7 kWh/d/m²) = 1.544 m²
Pérdidas o factor de seguridad 35% con el cual el área de insolación efectiva y seguro será:
1.544 × 1.35 = 2.084 m²
No olvidemos que en cada m² hay 1.0 kW de energía trabajando efectivamente, por lo tanto en 2.084 hay 2,084 Watt.
Recordamos que el tamaño de un sistema FV está dado por el Watt Pico (Wp). Esta es la salida máxima de un panel FV bajo condiciones estándar de temperatura ambiente de 25 °C y 1,000 Watt/m² de irradiación.
Respuesta de México:
Por lo tanto: 2,084 Watt × 5.00 $/Watt = US$ 10,420 Rpta. Para un consumo mensual de 264,000 Watt de energía eléctrica
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Huancayo, Perú=> La empresa seleccionada para instalar los paneles en esta pequeña casa de campo nos plantea como unidad de costo de instalación en Huancayo de 7.75 US$ por Watt instalado.
Tenemos que calcular el costo total de inversión en una instalación solar fotovoltaica para consumir 1,699 W/h/d energía eléctrica por día.
3.2 Consumo promedio por día:
1,699 Wh/día (dato conocido) 1.699 kWh/día
La HSP de la Ciudad Huancayo, Perú: 6.7 kWh/d/m² [se consigue en tablas de radiación]
Área equivalente de insolación solar efectiva a condiciones normales:
(1.699 kWh/d) ÷ (6.7 kWh/d/m²) = 0.254 m²
Pérdidas o factor de seguridad 35% con el cual el área de insolación efectiva y seguro será:
0.254 × 1.35 = 0.343 m²
No olvidemos que en cada m² hay 1.0 kW de energía trabajando efectivamente, por lo tanto, en 0.343 hay 343 Watt.
Respuesta de Huancayo:
En consecuencia: 343 Watt × 7.75 U$/Watt = US$ 2,685 Rpta.
Para un consumo diario de 1,699 Watt de energía eléctrica.
Si la pérdida fuera mayor, por ejemplo 40%: El valor de Instalación sería…
(0.254×1.40)×7.75 = US$ 2,755.90
4. Conclusión
Primero aceptar que el tamaño de un sistema solar fotovoltaico está dado por el Watt Pico (Wp), es decir, la producción máxima de los paneles fotovoltaicos en condiciones normales de temperatura ambiente de 25 °C y 1,000 Watt/m² de irradiación.
Por ello, el dato clave para calcular rápidamente un costo para instalar paneles solares es conocer los vatios pico llamado Hora Solar Pico (HSP) hallado en tablas de irradiación y el porcentaje de seguridad por transporte, averías, distancia del lugar y materiales a usar, obviamente dentro del sistema está integrándose los elementos importantes como regulador, baterías, conversor y los cables.