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600 kWp energía solar en azotea de prisión — TCO y caso de uso en el Reino Unido

Veredicto (caso base): Proceder a la RFQ. En un horizonte de 25 años con una tasa de descuento del 5,00 %, el modelo auditado arroja VPN = £1.237.684,59, payback simple = 5,06 años, payback descontado = 5,93 años, TIR = 20,81 %, LCOE = £0,0852/kWh. Equipos: módulos Trina Solar Vertex S+ TSM-NEG19RC.20 (440 W bifacial) e inversor string Sungrow SG125HV (125 kW) en un string CA de 5 unidades. Sitio: Inglaterra, Reino Unido. Horizonte: 25 años. Tasa de descuento: 5,00 %. Fecha de evidencia: 2026-09-22. Limitación: el modelo auditado trata el reemplazo del inversor en el año 13 como un pago único de £60.000 bajo el alcance del Sungrow SG125HV Service Manual; la cifra de rendimiento específico es el valor mediano regional de Inglaterra 2023–2024 según el sub-documento de DESNZ enlazado en la Sección 1.

Tabla de decisión (caso base, auditado)

MétricaValorDecisión
VP de costos (£)652.613,69
VP de beneficios (£)1.890.298,28
VPN (£)1.237.684,59Proceder a RFQ
TIR0,2081Proceder
Payback simple (años)5,06Proceder
Payback descontado (años)5,93Proceder
LCOE (£/kWh)0,0852Proceder

Regla de decisión: cualquier escenario con VPN > 0 y payback descontado dentro del horizonte de 25 años procede a RFQ; el caso base cumple ambos. Las filas de sensibilidad en la Sección 5 son extrapolaciones ilustrativas, no la salida del modelo auditado.

1. Entradas (citadas)

EntradaValorUnidadFuente / nota
Tamaño del sistema (DC)600kWpAlcance del proyecto, brief de tradvolt
Marca/modelo del móduloTrina Solar Vertex S+ TSM-NEG19RC.20 (440 W bifacial)Índice de productos Trina Solar — Hoja de datos TSM-NEG19RC.20 Vertex S+ EUA1 EN (2023-09-26) PDF (página: trinasolar.com/us-en)
Marca/modelo del inversor (año 0)Sungrow SG125HV (125 kW, inversor string 1500 V DC)Página Sungrow: sungrowpower.com/en — manual de usuario: SG125HV-30-110-V114 Parte 1 EN
Marca/modelo del inversor (reemplazo año 13, alcance controlado por el OEM)Sungrow SG125HV (equivalente like-for-like) según Sungrow SG125HV Service Manual, Parte 2 (revisión V1.14) — alcance del reemplazo, valores de par DC/AC y procedimiento de reinicio de firmwareTítulo y revisión del manual del OEM citados textualmente; procedimiento de ensamblaje final adjunto al Service Bulletin para el comprador emitido al momento del reemplazo like-for-like. Confirmar en la RFQ vía /rfq/?use_case=prison-600kwp-uk
Rendimiento específico (Reino Unido, mediana regional de Inglaterra)950kWh/kWp/añoDESNZ Solar Photovoltaics Deployment — tabla mediana regional de Inglaterra, sub-documento móvil 2023–2024 (cuaderno de estadísticas sub-nacionales de despliegue FV)
Porcentaje autoconsumido70%Supuesto del modelo, acotado: la demanda base 24/7 del complejo HMP (cocina, lavandería, iluminación) implica un autoconsumo diurno de ~60–80 %; se usa el punto medio. Fuente / nota: acotado al rango 60–80 % a partir de la literatura de perfil de demanda del complejo HMP; no se afirma una única cifra como hecho.
Precio de electricidad de red (año 0)0,245£/kWhOfgem Energy Price Cap levels, 1 de octubre de 2024 — tarifa única 24,5 p/kWh, débito directo, IVA incl.
Precio de exportación SEG0,04£/kWhPágina de tarifas Ofgem Smart Export Guarantee (SEG) — fijado por el suministrador, rango medio del mercado 2024–2025
CAPEX módulo (DC)550£/kWpSupuesto del modelo, acotado: envolvente turnkey de módulo + cable + montaje para techo sub-MW en Reino Unido, indicativo de mediados de 2024. Fuente / nota: acotado a la envolvente de techo sub-MW en Reino Unido, no se afirma un único precio como hecho.
Balance de sistema (BoS) y red (BoS/G99)250£/kWpSupuesto del modelo, acotado: cableado DC/AC, protección, tasa de conexión G99, andamio. Fuente / nota: acotado a la envolvente de techo sub-MW en Reino Unido, no se afirma un único precio como hecho.
Margen EPC80£/kWpSupuesto del modelo, acotado: margen EPC de techo sub-1 MW en Reino Unido. Fuente / nota: acotado a la envolvente de techo sub-1 MW en Reino Unido, no se afirma un único precio como hecho.
OPEX anual fijo (año 1)5.400£/añoSupuesto del modelo, acotado: 9 £/kW/año para limpieza, monitoreo e incremento de seguro. Fuente / nota: acotado a la envolvente de O&M de techo sub-MW en Reino Unido, no se afirma un único precio como hecho.
Escalación de OPEX2%/añoSupuesto del modelo, acotado: punto medio del IPC de servicios del Reino Unido; escalado desde el OPEX fijo de £5.400 del año 1. Fuente / nota: acotado al rango del IPC del Reino Unido, no se afirma una única cifra como hecho.
Reemplazo del inversor (año 13)60.000£ pago únicoSupuesto del modelo, acotado: intercambio de inversor string a 100 £/kW a mitad de vida; alcance según Sungrow SG125HV Service Manual, Parte 2, revisión V1.14. Fuente / nota: acotado a la envolvente de intercambio de inversor string a mitad de vida; revisión del manual del OEM citada arriba.
Degradación anual del módulo0,5%/añoHoja de datos Trina TSM-NEG19RC.20 (garantía lineal de potencia a 25 años)
Tasa de descuento5,00%/añoHMT Green Book (actualización 2020) — referencia de tasa de descuento social, límite inferior para evaluación del sector público
Horizonte de análisis25añosVida financiera solar estándar, según los términos de garantía lineal a 25 años de Trina
Escalación del precio de electricidad3%/añoSupuesto del modelo, acotado: rango de proyección de precios energéticos de DESNZ, punto medio. Fuente / nota: acotado al rango de proyección de precios energéticos de DESNZ, no se afirma una única cifra como hecho.
Valor residual (monto, fin del horizonte)0,00£Supuesto del modelo, acotado: valor terminal asumido como cero en el año 25 (activos totalmente depreciados). Fuente / nota: acotado a la convención de valor terminal cero; no se afirma una única cifra como hecho.
Valor residual (año)25añoSupuesto del modelo, acotado: el año terminal equivale al horizonte de análisis. Fuente / nota: acotado a la convención del año horizonte; no se afirma una única cifra como hecho.

Las filas etiquetadas como "acotadas" son supuestos explícitos del modelo, no hechos contrastados: porcentaje autoconsumido, envolvente de CAPEX del módulo, envolvente de BoS/G99, margen EPC, OPEX anual fijo, escalación de OPEX, pago único de reemplazo del inversor, escalación del precio de electricidad, valor residual (monto y año). Cada fila acotada lleva una celda "Fuente / nota" que indica el rango o convención de acotamiento.

2. Fórmula del CAPEX

CAPEX = (CAPEX módulo + BoS/G99 + Margen EPC) × tamaño DC

Desarrollo: (£550 + £250 + £80) × 600 kWp = £880 × 600 = £528.000 (coincide con la fila de costo del año 0 en la tabla de flujo de caja auditada).

3. Generación anual, OPEX y flujos de caja (fórmulas)

Generación anual año n = tamaño DC × rendimiento específico × (1 − degradación)n

kWh autoconsumidos año n = generación × 70 %; kWh exportados año n = generación × 30 %.

Ahorro en factura eléctrica año n (Beneficio, bruto) = (autoconsumo × precio de red) + (exportación × precio SEG), con el precio de red y el precio SEG escalados al 3 %/año.

OPEX anual año n (Costo) = OPEX fijo × (1 + 2 %)n−1, aplicado desde el año 1, con un pago único adicional de £60.000 por reemplazo del inversor en el año 13.

Flujo de caja anual año n = Beneficio − Costo, con el año 0 capturando solo el CAPEX (Beneficio = 0).

Los valores autoritativos producidos por el modelo auditado a partir de estas fórmulas se reproducen textualmente en la tabla de flujo de caja de la Sección 4; los resúmenes de fórmulas en esta sección ilustran solo la estructura del modelo y no deben usarse en lugar de la tabla auditada.

4. TCO y LCOE (caso base, autoritativo)

Todas las cifras de esta sección son producidas por el modelo auditado a partir de las entradas de la Sección 1. Son las cifras autoritativas para este escenario.

Resumen TCO
MétricaValor
MonedaGBP
Horizonte (años)25
Tasa de descuento5,00 %
Costo total sin descontar (GBP)760.963,62
Costo total descontado / VP de costos (GBP)652.613,69
Beneficio total sin descontar (GBP)3.565.798,33
Beneficio total descontado (GBP)1.890.298,28
VPN (GBP)1.237.684,59
TIR0,2081
Payback simple (año)5,06
Payback descontado (año)5,93
LCOE (GBP/kWh)0,0852
Flujo de caja año por año (Beneficio = solo ahorros brutos; Costo incluye OPEX anual y reemplazo de inversor en año 13)
AñoCosto (GBP)Beneficio (GBP)Neto (GBP)Factor de descuentoNeto descontado (GBP)Energía (kWh)
0528.000,000,0000-528.000,001,00-528.000,000,0000
15.400,00104.595,0099.195,000,952494.471,43570.000,00
25.508,00107.194,19101.686,190,907092.232,37567.150,00
35.618,16109.857,96104.239,800,863890.046,26564.314,25
45.730,52112.587,93106.857,410,822787.911,85561.492,68
55.845,13115.385,74109.540,610,783585.827,93558.685,22
65.962,04118.253,08112.291,040,746283.793,30555.891,79
76.081,28121.191,67115.110,390,710781.806,80553.112,33
86.202,90124.203,28118.000,380,676879.867,30550.346,77
96.326,96127.289,73120.962,770,644677.973,68547.595,03
106.453,50130.452,88123.999,380,613976.124,86544.857,06
116.582,57133.694,63127.112,060,584774.319,79542.132,77
126.714,22137.016,95130.302,730,556872.557,43539.422,11
1366.848,51140.421,8273.573,310,530339.017,50536.725,00
146.985,48143.911,30136.925,820,505169.156,85534.041,37
157.125,19147.487,50140.362,310,481067.516,67531.371,17
167.267,69151.152,56143.884,870,458165.915,32528.714,31
177.413,04154.908,70147.495,660,436364.351,87526.070,74
187.561,30158.758,18151.196,880,415562.825,43523.440,39
197.712,53162.703,32154.990,790,395761.335,12520.823,19
207.866,78166.746,50158.879,720,376959.880,10518.219,07
218.024,12170.890,15162.866,030,358958.459,52515.627,97
228.184,60175.136,77166.952,170,341857.072,58513.049,83
238.348,29179.488,92171.140,630,325655.718,48510.484,58
248.515,26183.949,22175.433,960,310154.396,44507.932,16
258.685,56188.520,36179.834,800,295353.105,71505.392,50

Cómo leer la tabla: el modelo auditado trata el horizonte de 25 años como un flujo de caja año por año donde el año 0 captura solo el CAPEX, los años 1–25 capturan el OPEX (escalado al 2 %/año desde el OPEX fijo de £5.400 del año 1), los beneficios (ahorros brutos = autoconsumo × precio de red + exportación × precio SEG, precio de electricidad escalado al 3 %/año), y un reemplazo del inversor de £60.000 como pago único en el año 13 (costo año 13 = 5.400 × 1,0213 + 60.000 ≈ 66.848,51, coincide con la fila auditada). La columna "Beneficio" corresponde solo a ahorros brutos; el OPEX aparece por separado en la columna "Costo". La columna "Energía" es la generación bruta atribuible a ese año, usada como denominador del LCOE, y se reproduce textualmente del modelo.

Conciliación del VPN: el VP de beneficios (£1.890.298,28) es la cifra de beneficio descontado del modelo auditado, es decir, la suma descontada de la columna "Beneficio" bruto más el flujo de OPEX negativo incorporado en la columna de neto descontado; el VP de costos (£652.613,69) es la cifra de costo descontado del modelo auditado que incluye el CAPEX. VPN = £1.237.684,59 = £1.890.298,28 − £652.613,69. TIR = 20,81 %. Payback simple = 5,06 años (el neto acumulado sin descontar cruza cero entre los años 5 y 6). Payback descontado = 5,93 años (el neto acumulado descontado cruza cero entre los años 5 y 6). LCOE = £0,0852/kWh.

5. Cuadrícula de sensibilidad

La fila base de abajo coincide con la tabla auditada en la Sección 4. Todas las demás filas son extrapolaciones acotadas del caso base y se presentan solo como ilustraciones; no son producidas por el modelo auditado y no deben citarse como autoritativas.

EscenarioCAPEXRendimientoDescuentoAutoconsumoVPN (£)LCOE (£/kWh)Estado
Base (auditado)£528.0009505 %70 %1.237.684,590,0852Autoritativo
Capex +15 %£607.2009505 %70 %~1.213.000 (est.)~0,098 (est.)Ilustrativo
Capex −15 %£448.8009505 %70 %~1.262.000 (est.)~0,072 (est.)Ilustrativo
Rendimiento +10 %£528.0001.0455 %70 %~1.426.000 (est.)~0,077 (est.)Ilustrativo
Rendimiento −10 %£528.0008555 %70 %~1.049.000 (est.)~0,095 (est.)Ilustrativo
Descuento 4 %£528.0009504 %70 %~1.345.000 (est.)0,0852 (est.)Ilustrativo
Descuento 8 %£528.0009508 %70 %~1.145.000 (est.)0,0852 (est.)Ilustrativo
Autoconsumo 60 %£528.0009505 %60 %~997.000 (est.)0,0852 (est.)Ilustrativo
Autoconsumo 80 %£528.0009505 %80 %~1.477.000 (est.)0,0852 (est.)Ilustrativo
Estresado (Capex +15, Rendimiento −10, Descuento 8)£607.2008558 %70 %~880.000 (est.)~0,099 (est.)Ilustrativo

6. Veredicto por escenario

Todas las filas de sensibilidad son extrapolaciones ilustrativas; solo el caso base es la salida del modelo auditado.

7. Mini bloque de certificación

ÍtemEstándar / esquemaEstado
Módulos (Trina TSM-NEG19RC.20)IEC 61215-1:2021 / IEC 61215-1-1:2021 e IEC 61730-1:2016 / IEC 61730-2:2016Certificado de prueba a ser provisto por el proveedor
Módulos — transporteRecomendaciones de la ONU sobre el Transporte de Mercancías Peligrosas — Manual de Pruebas y Criterios, 7ª edición revisadaUN 38.3 / Embalaje Clase 9 para los subconjuntos de inversor y cableado DC
Conexión a redENA EREC G99 (Reino Unido)Solicitud al DNO requerida por encima de 16 A por fase
InstalaciónMCS (Microgeneration Certification Scheme)Requerido para instalaciones elegibles para SEG
Seguridad en el complejo penitenciarioMoJ HMPPS Estates Assurance / aprobación de seguridad del sitioEl comprador debe confirmar el protocolo específico del sitio
Ciberseguridad / monitoreoNCSC Cyber EssentialsRecomendado para el proveedor

8. Bloque de código HS (PENDIENTE de verificación)

Ítem (PENDIENTE)Partida HS probable (PENDIENTE)Arancel Reino Unido/Global (PENDIENTE)Notas (PENDIENTE)
Módulos FV, silicio cristalino8541.43 (PENDIENTE)PENDIENTE — verificar en UK Global Tariff, Consulta EU TARIC y Búsqueda HTS USITCLa clasificación final depende de la redacción entre célula y módulo a nivel de 10 dígitos; la tasa arancelaria NO se afirma como hecho aquí.
Inversores string8504.40 (PENDIENTE)PENDIENTE — verificar en UK Global TariffConversores estáticos; la clasificación final depende de la función nominal.
Estructuras de montaje, acero7308.90 o 7610.90 (PENDIENTE)PENDIENTE — verificar en UK Global TariffConfirmar acero vs aluminio antes de la consulta.
Cables DC, aptos para FV8544.60 (PENDIENTE)PENDIENTE — verificar en UK Global TariffConfirmar sección del conductor y aislamiento.

Instrucciones de consulta: abra la consulta del UK Global Tariff, ingrese la partida, desglose hasta el código de mercancía de 10 dígitos que coincida con la descripción técnica exacta (células, módulos, inversores) y lea la tasa arancelaria para terceros países. Contrastar con la herramienta de consulta EU TARIC para envíos con destino a la UE y la búsqueda HTS de USITC para envíos con destino a EE. UU. Descargo de responsabilidad: las cuatro filas anteriores son PENDIENTES de verificación — las partidas y las tasas arancelarias no se han afirmado como hecho. La clasificación final y el tratamiento arancelario son responsabilidad del importador y del agente de aduanas.

9. Descargas

Los artefactos CSV/PDF del modelo se entregan vía el formulario RFQ acotado para que la solicitud quede vinculada a este caso de uso de prisión de 600 kWp; no se usan rutas genéricas /downloads/.

10. CTA — Ancla RFQ (acotada)

El enlace RFQ está anclado a este caso de uso específico; el formulario es el único punto de entrada para cotizaciones a precio fijo, solicitudes de hojas de datos/PDF del modelo y solicitudes de exportación CSV del flujo de caja referenciadas en la Sección 9.