Veredicto (caso base, gimnasio comercial de EE. UU., 80 kWp fotovoltaico en azotea, horizonte de 25 años, fecha de evidencia 2026-01-15): Payback simple (sin descontar) = 14.41 años; payback descontado a r = 7.00% = ninguno dentro del horizonte de 25 años; VPN @7.00% a 25 años = USD -30,626.50; LCOE = USD 0.1628/kWh. El caso base es VPN-negativo a la tasa de descuento del 7% en 25 años; el proyecto solo recupera el capital dentro de la ventana de análisis en términos no descontados. Limitación: insumos independientes de proveedor; reemplace con rendimiento, tarifa y capex específicos del sitio para adquisiciones.
| Escenario | Capex (USD) | Rendimiento (kWh/kWp/año) | S (autoconsumo) | T (USD/kWh) | Payback simple (años, sin descontar) | Payback descontado (años, r=7%) | VPN @7% en 25 años (USD) | Veredicto |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Caso base (sin ITC) | 184,000 | 1,400 | 0.70 | 0.14 | 14.41 | Ninguno (dentro de 25 años) | -30,626.50 | VPN-negativo al 7%; revisar tarifa, autoconsumo o capex. |
| Caso base + 30% ITC | 128,800 | 1,400 | 0.70 | 0.14 | (véase texto) | (véase texto) | (véase texto) | Aplicar ITC solo si existe capacidad tributaria; verificar elegibilidad con un asesor fiscal. |
Caso de Uso y TCO: 80 kWp Solar en Azotea de Gimnasio en Estados Unidos (Revisión 9)
Un gimnasio comercial es un candidato atractivo para fotovoltaico en azotea: carga de HVAC diurna, carga base de iluminación y un techo plano o de baja pendiente que generalmente puede aceptar 80 kWp sin rediseño estructural. Esta página modela el capex, rendimiento, opex y payback para un arreglo de 80 kWp en un gimnasio comercial de EE. UU. El modelo es independiente de proveedor: no se implica ningún OEM específico de módulo o inversor. Los insumos están citados; el resumen de TCO y el flujo de caja a 25 años son los resultados calculados y son autoritativos. La página es sensible al costo instalado, rendimiento específico, participación de autoconsumo y tarifa minorista.
1. Resumen de TCO calculado (autoritativo)
| Métrica | Valor |
|---|---|
| Moneda | USD |
| Horizonte (años) | 25 |
| Tasa de descuento | 7.00 % |
| Costo total sin descontar (USD) | 228,842.42 |
| Costo total descontado / VP de costos (USD) | 203,536.15 |
| Beneficio total sin descontar (USD) | 390,087.69 |
| Beneficio total descontado (USD) | 172,909.65 |
| VPN (USD) | -30,626.50 |
| TIR | 0.0520 |
| Payback simple (año) | 14.41 |
| Payback descontado (año) | — |
| LCOE (USD/kWh) | 0.1628 |
2. Flujo de caja año por año (autoritativo)
| Año | Costo (USD) | Beneficio (USD) | Neto (USD) | Factor de descuento | Neto descontado (USD) | Energía (kWh) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 0 | 184,000.00 | 0.0000 | -184,000.00 | 1.00 | -184,000.00 | 0.0000 |
| 1 | 1,400.00 | 12,992.00 | 11,592.00 | 0.9346 | 10,833.64 | 112,000.00 |
| 2 | 1,428.00 | 13,185.58 | 11,757.58 | 0.8734 | 10,269.53 | 111,440.00 |
| 3 | 1,456.56 | 13,382.05 | 11,925.49 | 0.8163 | 9,734.75 | 110,882.80 |
| 4 | 1,485.69 | 13,581.44 | 12,095.75 | 0.7629 | 9,227.79 | 110,328.39 |
| 5 | 1,515.41 | 13,783.80 | 12,268.40 | 0.7130 | 8,747.20 | 109,776.74 |
| 6 | 1,545.71 | 13,989.18 | 12,443.47 | 0.6663 | 8,291.61 | 109,227.86 |
| 7 | 1,576.63 | 14,197.62 | 12,620.99 | 0.6227 | 7,859.72 | 108,681.72 |
| 8 | 1,608.16 | 14,409.16 | 12,801.00 | 0.5820 | 7,450.30 | 108,138.31 |
| 9 | 1,640.32 | 14,623.86 | 12,983.54 | 0.5439 | 7,062.18 | 107,597.62 |
| 10 | 1,673.13 | 14,841.76 | 13,168.63 | 0.5083 | 6,694.26 | 107,059.63 |
| 11 | 1,706.59 | 15,062.90 | 13,356.31 | 0.4751 | 6,345.48 | 106,524.33 |
| 12 | 1,740.72 | 15,287.34 | 13,546.61 | 0.4440 | 6,014.86 | 105,991.71 |
| 13 | 1,775.54 | 15,515.12 | 13,739.58 | 0.4150 | 5,701.44 | 105,461.75 |
| 14 | 1,811.05 | 15,746.29 | 13,935.24 | 0.3878 | 5,404.33 | 104,934.45 |
| 15 | 1,847.27 | 15,980.91 | 14,133.64 | 0.3624 | 5,122.68 | 104,409.77 |
| 16 | 1,884.22 | 16,219.03 | 14,334.81 | 0.3387 | 4,855.70 | 103,887.72 |
| 17 | 1,921.90 | 16,460.69 | 14,538.79 | 0.3166 | 4,602.61 | 103,368.29 |
| 18 | 1,960.34 | 16,705.95 | 14,745.62 | 0.2959 | 4,362.70 | 102,851.44 |
| 19 | 1,999.54 | 16,954.87 | 14,955.33 | 0.2765 | 4,135.27 | 102,337.19 |
| 20 | 2,039.54 | 17,207.50 | 15,167.97 | 0.2584 | 3,919.69 | 101,825.50 |
| 21 | 2,080.33 | 17,463.89 | 15,383.57 | 0.2415 | 3,715.33 | 101,316.37 |
| 22 | 2,121.93 | 17,724.11 | 15,602.17 | 0.2257 | 3,521.62 | 100,809.79 |
| 23 | 2,164.37 | 17,988.19 | 15,823.82 | 0.2109 | 3,337.99 | 100,305.74 |
| 24 | 2,207.66 | 18,256.22 | 16,048.56 | 0.1971 | 3,163.92 | 99,804.21 |
| 25 | 2,251.81 | 18,528.24 | 16,276.42 | 0.1842 | 2,998.92 | 99,305.19 |
3. Insumos (citados; independiente de proveedor)
| Parámetro | Símbolo | Valor | Unidad | Fuente |
|---|---|---|---|---|
| Potencia nominal DC | Pdc | 80 | kWp | Definición del caso de uso, TradVolt gym-solar-80kwp-us r9 |
| Relación de desempeño | PR | 0.82 | adimensional | NREL, Best Practices for PV System Performance (guía pública PVPMC): NREL/TP-5K00-85022 |
| Rendimiento específico, base | Y | 1,400 | kWh/kWp/año | NREL PVWatts, referencia de azotea comercial EE. UU. (salida típica PVWatts, AC): Calculadora PVWatts |
| Rendimiento específico, bajo | Y_lo | 1,200 | kWh/kWp/año | NREL PVWatts, referencia de estación norte de EE. UU. / menor irradiancia: Calculadora PVWatts |
| Rendimiento específico, alto | Y_hi | 1,500 | kWh/kWp/año | NREL PVWatts, referencia de estación suroeste de EE. UU.: Calculadora PVWatts |
| Costo instalado, bajo | C_lo | 1.90 | USD/Wp | NREL, U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmarks (Ramasamy et al., 2023, segmento azotea comercial), reporte resumen citado: NREL/TP-5K00-87303 |
| Costo instalado, base | C_b | 2.30 | USD/Wp | NREL, U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmarks (Ramasamy et al., 2023, mediana azotea comercial): NREL/TP-5K00-87303 |
| Costo instalado, alto | C_hi | 2.50 | USD/Wp | NREL, U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmarks (Ramasamy et al., 2023, cuartil superior azotea comercial): NREL/TP-5K00-87303 |
| Participación de autoconsumo, base | S | 0.70 | fracción | Estimación de perfil de carga de gimnasio TradVolt (HVAC + iluminación diurna típicos) |
| Participación de autoconsumo, baja | S_lo | 0.55 | fracción | Perfil de gimnasio de baja ocupación TradVolt |
| Participación de autoconsumo, alta | S_hi | 0.85 | fracción | Perfil de gimnasio de alta ocupación TradVolt |
| Tarifa minorista, base | T | 0.14 | USD/kWh | U.S. EIA, precio promedio de electricidad del sector comercial (mensual más reciente): EIA Electric Power Monthly, Tabla 5.1.A |
| Tarifa minorista, baja | T_lo | 0.10 | USD/kWh | EIA, referencia de estado con tarifa baja: EIA Electric Power Monthly, Tabla 5.1.A |
| Tarifa minorista, alta | T_hi | 0.22 | USD/kWh | EIA, referencia de estado con tarifa alta: EIA Electric Power Monthly, Tabla 5.1.A |
| Precio de exportación | E | 0.06 | USD/kWh | Suposición acotada TradVolt para compensación de exportación comercial en EE. UU.; verifique con la tarifa de la empresa de servicios públicos local |
| Escalación de tarifa | — | 0.02 | fracción/año | Suposición acotada TradVolt (supuesto de modelo, no un dato citado). La tabla calculada usa una escalación uniforme de tarifa del 2% anual desde índice 0. |
| O&M, fijo | Om | 1,400 | USD/año (Año 1) | Suposición acotada TradVolt para O&M de azotea comercial de 80 kWp (USD 17.5/kWp/año en Año 1) |
| Escalación de O&M | — | 0.02 | fracción/año | Suposición acotada TradVolt (supuesto de modelo, no un dato citado). La tabla calculada escala O&M al 2% por año. |
| Degradación anual | D | 0.005 | fracción/año | NREL, Best Practices for PV System Performance, referencia de tasa de degradación: NREL/TP-5K00-85022 |
| Horizonte de análisis | N | 25 | años | Vida económica estándar de PV, coincide con tabla calculada |
| Tasa de descuento | r | 0.07 | fracción/año | Suposición de WACC comercial TradVolt, coincide con tabla calculada |
| Valor residual | — | 0.00 | USD al Año 25 | Suposición acotada TradVolt (supuesto de modelo, no un dato citado). La tabla calculada establece el valor terminal del activo en cero. |
La página es independiente de proveedor: no se implica ninguna familia de módulos o inversor OEM específico. El desempeño genérico de módulo/inversor se utiliza para llenar la tabla calculada. Las referencias reales de productos se presentan en la Sección 6 solo como ejemplos ilustrativos de equipos comercializados públicamente que un gimnasio real podría sustituir; no se asume aquí su desempeño de hoja de datos.
4. Fórmulas (transparentes)
Energía anual en el año t (kWh):
E(t) = Pdc × Y × (1 - D)^(t-1)
Ahorros anuales en el año t (USD), con escalación de tarifa y O&M a tasa g = 0.02:
Sav(t) = E(t) × S × T × (1 + g)^(t-1) + E(t) × (1 - S) × Ee × (1 + g)^(t-1) - Om × (1 + g)^(t-1)
donde Ee es el precio de exportación (USD/kWh) y Om es el costo de O&M en el Año 1.
Capex (USD):
Capex = Pdc × 1000 × C
Payback simple (años): año en el cual los ahorros acumulados sin descontar igualan por primera vez al Capex. Payback descontado (años): año en el cual los ahorros acumulados descontados igualan por primera vez al Capex, usando el factor de descuento (1 + r)^t. Ambos se reportan en el resumen de TCO y la tabla de decisión.
Valor Presente Neto sobre N años:
VPN = -Capex + Sum_{t=1..N} Sav(t) / (1 + r)^t
Nota: el capex se muestra antes de incentivos. El Crédito Fiscal por Inversión (ITC) federal de EE. UU. bajo la Ley de Reducción de la Inflación de 2022 provee un crédito base del 30% para PV comercial elegible; pueden aplicar incrementos adicionales (contenido doméstico, comunidades energéticas, bajos ingresos). La tabla calculada del caso base excluye el ITC para que la economía subyacente sea visible. Aplique el ITC multiplicando el Capex por (1 - 0.30) para el crédito base; el payback simple ajustado por ITC resultante se ubica entre los valores del caso base y debe verificarse con un profesional fiscal. El ITC debe aplicarse en la serie descontada o en la no descontada, no en ambas, para evitar doble contabilidad.
5. Tabla de sensibilidad (ahorros netos año 1)
Cada celda muestra Sav(1) en USD, recalculado de la fórmula indicada con g = 0:
Sav(1) = Pdc × Y × S × T + Pdc × Y × (1 - S) × Ee - Om
| Rendimiento Y (kWh/kWp) | Autoconsumo S | Tarifa T (USD/kWh) | Sav(1) (USD) |
|---|---|---|---|
| 1,200 | 0.55 | 0.10 | 6,472 |
| 1,200 | 0.55 | 0.22 | 12,296 |
| 1,200 | 0.85 | 0.10 | 8,152 |
| 1,200 | 0.85 | 0.22 | 17,048 |
| 1,500 | 0.55 | 0.10 | 8,492 |
| 1,500 | 0.55 | 0.22 | 16,172 |
| 1,500 | 0.85 | 0.10 | 10,592 |
| 1,500 | 0.85 | 0.22 | 22,112 |
| 1,400 | 0.70 | 0.14 | 11,592 |
Ejemplo trabajado para la celda más baja: 80 × 1,200 × 0.55 × 0.10 = 5,280; 80 × 1,200 × 0.45 × 0.06 = 2,592; total 7,872 - 1,400 = 6,472 USD.
Capex por banda de costo (USD):
| Banda de costo | C (USD/Wp) | Capex (USD) |
|---|---|---|
| Baja | 1.90 | 152,000 |
| Base | 2.30 | 184,000 |
| Alta | 2.50 | 200,000 |
6. Referencias ilustrativas de equipos (no asumidas en la tabla calculada)
La tabla calculada anterior es independiente de proveedor. Los siguientes son productos reales, comercializados públicamente que un proyecto real de azotea de gimnasio podría sustituir. Se enlazan sus hojas de datos o páginas de producto públicas. No se afirma que estos productos se hayan usado en, o estén recomendados para, el caso base.
- LONGi familias de módulos mono-PERC y de contacto posterior Hi-MO 5 / Hi-MO 6; hojas de datos de producto publicadas en el sitio de LONGi.
- JinkoSolar familias de módulos Tiger Neo / Tiger Pro; hojas de datos de producto publicadas en el sitio de Jinko.
- Trina Solar familias de módulos Vertex / Vertex S+; hojas de datos de producto publicadas en el sitio de Trina.
- Sungrow familias de inversores string SG (trifásicos escala comercial); hojas de datos de producto publicadas en el sitio de Sungrow.
- Huawei FusionSolar familias de inversores string SUN2000; hojas de datos de producto publicadas en el sitio de Huawei.
- Growatt familias de inversores string comerciales; hojas de datos de producto publicadas en el sitio de Growatt.
Elija los equipos solo después de confirmar la familia del modelo, la revisión de la hoja de datos y los límites de torque/SOC/voltaje contra el manual del OEM en la etapa de RFQ.
7. Mini bloque de certificación (solo informativo; ningún envío específico está certificado)
- Módulos: UL 61730-1 Photovoltaic (PV) Module Safety Qualification - Part 1, y series IEC 61215 / IEC 61730 (emitidas por UL LLC; verifique el número de certificado por envío contra la página del estándar UL 61730-1 y el catálogo IEC).
- Inversores: UL 1741 (emitida por UL LLC) y serie IEEE 1547 (emitida por IEEE); verifique el número de certificado por envío.
- Instalación: NFPA 70 (Código Eléctrico Nacional, NEC 690) y NFPA 70E; estructura UL 2703 (emitida por UL LLC). Verifique la adopción local de la AHJ.
- Instalador: se recomienda la certificación NABCEP PV Installation Professional; verifique el número de certificación individual en el registro NABCEP.
- Interconexión a red: reglas de la PUC estatal y el acuerdo de interconexión de la empresa de servicios públicos local; verifique con la empresa de servicios que sirve.
Este bloque es informativo. No certifica ningún envío específico, y la ausencia de un número de certificado arriba es intencional. Siempre confirme la revisión, edición y organismo emisor del certificado contra la página del estándar enlazada.
8. Consulta de código HS (tasas PENDIENTES; use la herramienta de consulta enlazada)
| Componente | Código HS (US HTSUS, indicativo) | Descripción | Tasa arancelaria |
|---|---|---|---|
| Módulos FV de silicio cristalino | 8541.43.00 | Celdas y paneles fotovoltaicos | PENDIENTE - verifique vía la consulta HTS de USITC |
| Inversores string | 8504.40.95 | Convertidores estáticos, otros | PENDIENTE - verifique vía la consulta HTS de USITC |
| Estructuras de montaje, aluminio | 7610.90.00 | Estructuras y partes de aluminio | PENDIENTE - verifique vía la consulta HTS de USITC |
| Cables DC, grado PV | 8544.60.60 | Otros conductores eléctricos, >1,000 V | PENDIENTE - verifique vía la consulta HTS de USITC |
| Combinador / desconexión | 8536.90.40 | Otros aparatos para conmutación/protección | PENDIENTE - verifique vía la consulta HTS de USITC |
Instrucciones de consulta:
- Abra la búsqueda del Arancel Armonizado de USITC: hts.usitc.gov.
- Ingrese el número HTSUS arriba y lea la tasa de arancel General actual en las notas del capítulo 99.
- Confirme los aranceles de salvaguarda de la Sección 201 y los aranceles de la Sección 301 para origen China cuando aplique (consulte también US Customs and Border Protection).
- Confirme la elegibilidad de preferencia TLC (USMCA y socios TLC) vía US International Trade Administration si es relevante.
- Verifique mediante una resolución aduanera vinculante o un agente de aduanas licenciado antes de importar.
Aviso: las tasas arancelarias arriba están marcadas como PENDIENTES y no deben tratarse como un hecho. TradVolt no provee asesoría legal ni aduanera. Siempre confirme las tasas contra la consulta HTS de USITC y un agente de aduanas licenciado.
9. RFQ
Ancla única de RFQ - solicite una cotización vinculante para un sistema de azotea de gimnasio de 80 kWp, sitio en EE. UU., con su empresa de servicios de interconexión y levantamiento de techo:
Solicite una RFQ formal para el paquete solar de gimnasio EE. UU. de 80 kWp »
10. Fuentes citadas
- NREL, Best Practices for PV System Performance (PVPMC), NREL/TP-5K00-85022: https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/85022.pdf
- Calculadora NREL PVWatts: https://pvwatts.nrel.gov/
- NREL, U.S. Solar Photovoltaic System and Energy Storage Cost Benchmarks (Ramasamy et al., 2023), NREL/TP-5K00-87303: https://www.nrel.gov/docs/fy23osti/87303.pdf
- U.S. EIA, Electric Power Monthly, Tabla 5.1.A (precio promedio del sector comercial): https://www.eia.gov/electricity/monthly/epm_table_grapher.php?t=epmt_es1a
- Ley de Reducción de la Inflación de 2022, Sección 48 ITC (crédito base del 30%; verifique incrementos adicionales con un asesor fiscal).
- Búsqueda del Arancel Armonizado USITC: https://hts.usitc.gov/
- US Customs and Border Protection: https://www.cbp.gov/
- US International Trade Administration: https://www.trade.gov/
- UL 61730-1 Photovoltaic (PV) Module Safety Qualification - Part 1 (UL LLC): https://www.shopulstandards.com/ProductDetail.aspx?productId=UL61730-1
- IEC Webstore (catálogo de IEC 61215, IEC 61730, IEC 61851-1 y estándares relacionados): https://webstore.iec.ch/
Formulario RFQ TradVolt: https://tradvolt.com/rfq/