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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 de escenario 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 de escenario 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, calculado)

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 de escenario.

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 firmware—Título 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 calculada).

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 de escenario 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 calculada.

4. TCO y LCOE (caso base, autoritativo)

Todas las cifras de esta sección son producidas por el modelo de escenario 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 de escenario 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 calculada). 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 de escenario, 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 de escenario 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 calculada 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 de escenario y no deben citarse como autoritativas.

EscenarioCAPEXRendimientoDescuentoAutoconsumoVPN (£)LCOE (£/kWh)Estado
Base (calculado)£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 de escenario.

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.