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Caso de uso y TCO: Solar FV de 150 kWp para jardines botánicos en EE. UU. (Diseño de referencia r9)

Resumen inicial (respuesta directa)

Veredicto (decisión): Proceder con los insumos Base en un horizonte de 25 años. Equipos: sistema fotovoltaico (FV) de 150 kWp DC conectado a red, con módulos Jinko Solar Tiger Neo 3.0 e inversores string Sungrow SG125HV, sobre montaje sobre techo/cobertizo neutro respecto del proveedor. Ubicación: Estados Unidos, sitio de jardín botánico (diseño de referencia, banda de irradiación agnóstica al sitio). Horizonte: 25 años. Fecha de la evidencia: 2026-01-15. Cifras clave (modelo de escenario): VPN = USD 29,899.42; payback simple = 11.81 años; payback descontado = 21.68 años; LCOE = USD 0.1695 / kWh; TIR = 7.85 %. Limitación: Solo diseño de referencia; sin cálculo estructural, diagrama unifilar, coordinación con AHJ, análisis de sombreado ni almacenamiento; sustituya el WACC y el rendimiento por valores calculados específicos del sitio antes de la adquisición.

Tabla de decisión — resumen TCO autorizado (caso Base, calculado)
MétricaValor
Valor Presente Neto (VPN)USD 29,899.42
Tasa Interna de Retorno (TIR)7.85 %
Payback simple11.806443565159412 años
Payback descontado21.682237989675443 años
Costo Nivelado de Electricidad (LCOE)USD 0.1695 / kWh
Costo total sin descontarUSD 405,000.00
Costo total descontado (VP de costos)USD 368,964.67
Beneficio total sin descontarUSD 930,697.40
Beneficio total descontado (VP de beneficios)USD 398,864.09

1. Alcance y lector objetivo

Este diseño de referencia modela un sistema fotovoltaico conectado a red, montado sobre techo o cobertizo, dimensionado a 150 kWp (DC), en un jardín botánico de Estados Unidos. Los lectores objetivo son gerentes de adquisiciones B2B, ingenieros de facilities, responsables de sostenibilidad y contratistas EPC que evalúan la adquisición de solar greenfield para instalaciones hortícolas, educativas y de centros de visitantes.

Todas las cifras destacadas de esta página se copian textualmente del modelo de escenario del proyecto. Las dos tablas calculadas a continuación (resumen TCO y flujo de caja año por año) son la única matemática de la página; todo lo demás son insumos, etiquetas de supuestos, referencias de equipos y orientación de adquisición.

2. Equipos de referencia

El diseño de referencia utiliza las siguientes familias de equipos reales, comercializados públicamente. Solo como referencia de cita; la hoja de datos completa debe confirmarse contra el manual del OEM en la etapa de RFQ.

ÍtemFamilia de modeloFuente
Módulo FVJinko Solar Tiger Neo 3.0 (N-type TOPCon, familia JKM-N-66QL6-BDV; salida STC hasta 670 Wp según el folleto Tiger Neo 3.0 de JinkoSolar; página del modelo https://www.jinkosolar.com/en/site/tigerneo_3)Folleto Tiger Neo 3.0 (PDF); Página del producto JinkoSolar Tiger Neo 3.0
Inversor stringSungrow SG125HV (125 kW, 1500 V DC, familia de inversores string trifásicos C&I) — véase la página del producto Sungrow SG125HV y la página de la gama de inversores string de Sungrowhttps://en.sungrowpower.com/Product-SG125HV.html; https://www.sungrowpower.com/en/products/string-inverter
MontajeMontaje lastrado o con penetración sobre techo/cobertizo; referencia: K2 Systems CrossRail System (o K2 SingleRail 36) — referencia neutra respecto del proveedor; selección específica del sitio a cargo del EPChttps://k2-systems.com/en-us/product-solutions/crossrail-system/

3. Tabla de insumos

InsumoSímboloValor (Base)Fuente / clasificación
Tamaño del sistema (DC)P150 kWpBrief del diseño de referencia r9 (supuesto)
Rendimiento específico anualY1,300 kWh/kWp/añoBanda del diseño de referencia; verificar con EC JRC PVGIS o NREL PVWatts en la etapa de RFQ
Capex por Wp (instalado)CUSD 2.25 / WpNREL/TP-7A40-87810 — U.S. Solar PV and Storage Cost Benchmarks (indicador Q1 2024)
O&M anual por kWpOUSD 18 / kWp/añoNREL/TP-7A40-80686 — PV O&M Costs
Tasa efectiva de costo evitado (importación de red desplazada)pUSD 0.14 / kWh (insumo del modelo) — derivado del beneficio calculado del Año 1 de USD 27,300 / 195,000 kWh. La cifra de USD 0.14 / kWh es la banda minorista de todos los sectores más reciente de EIA (EIA Electric Power Monthly Table 5.6.A) y es la tasa aplicada en este modelo.EIA Electric Power Monthly Table 5.6.A — banda minorista aplicada como tasa del modelo
Escalador anual del precio de la electricidade3.0 % / añoEIA Annual Energy Outlook 2024 — banda de proyección CAGR del precio comercial de electricidad
Tasa de descuento (proxy del WACC del proyecto)r7.0 % / añoSupuesto del diseño de referencia de tradvolt.com; sustituir con el WACC del proyecto
Horizonte del proyectoN25 añosNREL Standard Scenarios / convención de costo y desempeño de EIA
Degradación anual de módulosd0.5 % / añoNREL/TP-5J00-72155 — Meta-análisis de degradación FV de Jordan & Kurtz
Cuota de autoconsumo de la generación—100 % (supuesto del modelo; toda la generación desplaza importaciones de red a p)Supuesto del modelo (acotado): asset.pv.self_consumption_pct = 100
Tarifa de exportación (si aplica)—USD 0.00 / kWh (supuesto del modelo; sin ingresos por exportación)Supuesto del modelo (acotado): asset.pv.export_tariff_per_kwh = 0 (ZERO-AS-MISSING)
Valor residual—USD 0 en el año 25 (supuesto del modelo)Supuesto del modelo (acotado): residual_value.amount = 0; residual_value.year = 25
Reemplazo de inversores en el horizonte—No modelado en Base; partida de costo de reemplazo omitidaSupuesto del modelo (acotado): replacements[0].amount = DROPPED-ITEM

El modelo de escenario es internamente consistente: con el insumo p = USD 0.14/kWh a r = 7.0 % / año sobre N = 25 años, la tabla de flujo de caja a continuación reproduce exactamente el resumen TCO calculado. La cifra de USD 0.14/kWh de EIA Table 5.6.A se reporta solo como referencia de banda minorista y no es un insumo del modelo.

4. Resumen TCO calculado (calculado)

Resumen TCO
MétricaValor
MonedaUSD
Horizonte (años)25
Tasa de descuento7.00 %
Costo total sin descontar (USD)405,000.00
Costo total descontado / VP de costos (USD)368,964.67
Beneficio total sin descontar (USD)930,697.40
Beneficio total descontado (USD)398,864.09
VPN (USD)29,899.42
TIR0.0785
Payback simple (año)11.81
Payback descontado (año)21.68
LCOE (USD/kWh)0.1695

5. Flujo de caja año por año (calculado)

Flujo de caja año por año
AñoCosto (USD)Beneficio (USD)Neto (USD)Factor de descuentoNeto descontado (USD)Energía (kWh)
0337,500.000.0000-337,500.001.00-337,500.000.0000
12,700.0027,300.0024,600.000.934622,990.65195,000.00
22,700.0027,978.4125,278.410.873422,079.14194,025.00
32,700.0028,673.6725,973.670.816321,202.25193,054.88
42,700.0029,386.2126,686.210.762920,358.78192,089.60
52,700.0030,116.4627,416.460.713019,547.55191,129.15
62,700.0030,864.8528,164.850.666318,767.43190,173.51
72,700.0031,631.8428,931.840.622718,017.30189,222.64
82,700.0032,417.8929,717.890.582017,296.08188,276.53
92,700.0033,223.4830,523.480.543916,602.75187,335.14
102,700.0034,049.0831,349.080.508315,936.28186,398.47
112,700.0034,895.2032,195.200.475115,295.71185,466.48
122,700.0035,762.3533,062.350.444014,680.08184,539.14
132,700.0036,651.0433,951.040.415014,088.47183,616.45
142,700.0037,561.8234,861.820.387813,520.01182,698.37
152,700.0038,495.2335,795.230.362412,973.84181,784.87
162,700.0039,451.8436,751.840.338712,449.12180,875.95
172,700.0040,432.2237,732.220.316611,945.05179,971.57
182,700.0041,436.9638,736.960.295911,460.87179,071.71
192,700.0042,466.6639,766.660.276510,995.81178,176.35
202,700.0043,521.9640,821.960.258410,549.17177,285.47
212,700.0044,603.4841,903.480.241510,120.24176,399.04
222,700.0045,711.8843,011.880.22579,708.35175,517.05
232,700.0046,847.8244,147.820.21099,312.84174,639.46
242,700.0048,011.9945,311.990.19718,933.10173,766.27
252,700.0049,205.0846,505.080.18428,568.52172,897.43

Los factores de descuento mostrados usan (1+r)-(t-1) con r = 7 %; la convención de la tabla etiqueta el factor del Año 1 como 0.9346 en línea con el modelo de escenario.

6. Orientación de adquisición (insumos del modelo reasignados)

El modelo de escenario fija la tasa de costo evitado en USD 0.14/kWh (beneficio del Año 1 de USD 27,300 sobre 195,000 kWh de generación del Año 1). Para adquisición, sustituya esto con un estudio de costo evitado específico del sitio, la tarifa de la empresa de servicios local y cualquier compensación por net metering/exportación FV en el punto de interconexión. La referencia de banda minorista de EIA de USD 0.14/kWh (EIA Table 5.6.A) y los indicadores de mercado minorista de Ofgem (Ofgem retail market indicators) pueden usarse como verificaciones cruzadas en la etapa de RFQ, pero no reemplazan una tasa de costo evitado específica de la clase tarifaria.

7. Llamada a la acción

Solicite una RFQ vinculante para un diseño de referencia solar FV de 150 kWp para jardín botánico en tradvolt.com/rfq/. (Las cuentas de proveedores registradas reciben un paquete de hojas de datos en PDF sellado por correo de respuesta.)

8. Bloque de certificación (terceros)

Certificación de seguridad de equiposUL LLC (UL 61730-1 módulos FV; UL 1741 inversores) — véase servicios FV solares de UL para el esquema de certificación y el registro de certificados. Estándar de seguridad de módulos: UL 61730-1.
Base normativa (módulos FV)IEC 61215-1:2021 ed2 (módulos FV terrestres — calificación de diseño, Parte 1: requisitos de ensayo, TC 82) e IEC 61215-1-1:2021 (requisitos especiales para c-Si, TC 82). Véase el catálogo del IEC Webstore.
Base normativa (inversores)IEC 62109-1:2010 (seguridad de convertidores de potencia para uso en sistemas FV — requisitos generales, TC 82) e IEC 62109-2:2011 (requisitos particulares para inversores, TC 82).
Versión del modelor9
Fecha de emisión2026-01-15
AlcanceCaso de uso y TCO para solar FV sobre techo/cobertizo de 150 kWp en un jardín botánico de EE. UU.; solo diseño de referencia
Fuera del alcanceCálculos de carga estructural, diagramas unifilares eléctricos, coordinación específica con AHJ para permisos, análisis detallado de sombreado, dimensionamiento de almacenamiento en baterías

9. Bloque de códigos del Sistema Armonizado

Código HS / HTSDescripciónCómo consultar el arancel de importación en EE. UU.
8541.43Celdas fotovoltaicas, ensambladas en módulos o dispuestas en panelesConsulte las tasas General, Special y Column 2 en USITC HTS — partida 8541.43. Verifique cualquier medida de las Secciones 201 / 232 / 301 al momento de la importación.
8541.40Celdas fotovoltaicas, no ensambladas en módulos ni dispuestas en panelesConsulte en USITC HTS — partida 8541.40.
8504.40Convertidores estáticos (inversores para FV)Consulte en USITC HTS — partida 8504.40.
8537.10Cuadros, paneles, consolas para control/distribución eléctricaConsulte en USITC HTS — partida 8537.10.

Para importaciones en la UE, consulte la partida CN y cualquier medida en la consulta TARIC de la UE. Para importaciones en el Reino Unido, use la consulta del Arancel Global del Reino Unido. Las tasas arancelarias no se afirman como hechos en este documento; verifique al momento de la importación y considere cualquier medida de las Secciones 201, 232, 301, CBAM de la UE, antidumping o de salvaguardia.

10. Procedencia y pista de auditoría

Supuestos internos (no afirmados como fuente; valores predeterminados acotados del modelo): tasa de descuento 7 %, horizonte del proyecto 25 años, autoconsumo 100 %, tarifa de exportación 0 (ZERO-AS-MISSING), valor residual 0 en el año 25, sin reemplazo de inversores en el horizonte, tasa efectiva de costo evitado USD 0.14/kWh. Sustituya todos los anteriores con valores calculados específicos del proyecto antes de la adquisición.