Metodología para la evaluación de los mecanismos de incentivo para la generación distribuida fotovoltaica residencial

Abstract

En el Perú, la definición de los mecanismos regulatorios y condiciones técnicas y económicas de conexión de la generación distribuida se encuentran en proceso de discusión, elaboración y aprobación. En este sentido, en la presente investigación se plantea una metodología para la evaluación del impacto del mecanismo net metering y net billing como incentivo para la integración de sistemas fotovoltaicos (SFV) por los usuarios residenciales del tipo tarifario BT5B; así como el análisis del precio de la energía inyectada a la red de distribución. La metodología se plantea en base a un modelo de maximización de los beneficios económicos del usuario residencial durante la vida útil del SFV, con la aplicación del net metering y net billing; de esta forma se establece potencias óptimas (kWp) del SFV por rango de consumo de electricidad de los usuarios y el cálculo de los indicadores PayBack y de facturación del usuario. Bajo la perspectiva de la empresa de distribución de electricidad, se evalúa el impacto del valor económico que tendrá la inyección de energía por el prosumer a sus redes de distribución, en función a la relación del precio mayorista de electricidad y el precio de energía inyectada. La metodología es aplicada al mercado minorista de electricidad de Arequipa, ubicado geográficamente al sur del Perú y con un elevado recurso solar. Los resultados principales demuestran que el mecanismo net metering representa un alto incentivo para la instalación de SFV; con un PayBack de inversión entre 7 y 5.5 años, para costos de inversión 2210 y 1800 US$/kWp y dimensionados para cubrir el 100% del consumo del usuario en un balance anual. A su vez el 60% de la producción total es inyectada a la red. El mecanismo net billing, incentiva el no sobredimensionamiento de los SFV, es decir, que cubran entre el 30 y 45 % del consumo del usuario en un balance anual, para costos de inversión de 2210 y 1800 US$/kWp. Los niveles de inyección de energía a la red de estos SFV serán de 10 y 25% de la producción total, bastante menores al 60% bajo el net metering.

In Peru, the definition of the regulatory mechanisms and technical and economic connection conditions of distributed generation are in the process of discussion, elaboration and approval. In this sense, the present research proposes a methodology for evaluating the impact of the net metering and net billing mechanism as an incentive for the integration of photovoltaic systems (SFV) by residential users of the BT5B rate rate - flat rate price, connected to the low voltage network; as well as the analysis of the price of the energy injected into the distribution network. The research presents the evaluation based on the relationship between the electricity distribution company and the residential user of electricity. By means of a model of maximization of the economic benefits of the residential user during the useful life of the SFV, optimum powers (kWp) of the SFV are established by the user's electricity consumption range. From the perspective of the electricity distribution company, the impact of the economic value of the injection of energy by the prosumer to its distribution networks is evaluated, based on the ratio of the wholesale price of electricity and the price of injected energy. The methodology is applied to the case of the Arequipa electricity retail market, located geographically in southern Peru and with a high solar resource. The main results show that the net metering mechanism represents a high incentive for the installation of SFV; with PayBack between 7 and 5.5 years, for investment costs 2210 and 1800 US $ / kWp and designed to cover 100% of the user's consumption in an annual balance. At the same time 60% of the total production is injected into the network. The net billing mechanism encourages non-oversizing of SFVs, that is, covering between 30 and 45% of the user's consumption in an annual balance, for investment costs of 2210 and 1800 US $ / kWp. The levels of energy injection to the network of these SFVs will be 10 and 25% of the total production, considerably less than 60% under net metering.