Solar para Cárcel 600 kWp — Caso de Uso y TCO a 25 Años (India)

Veredicto (caso base)

PROCEDER. Con los insumos base — 600 kWp solar fotovoltaico cautivo en India, capex de 45,000 INR/kWp, rendimiento específico de 1,500 kWh/kWp/año, tarifa de red combinada de 7.50 INR/kWh con escalación del 3%/año, degradación de módulos del 0.5%/año, O&M del 1% del capex con escalación del 5%/año, una reposición de inversores de 3,000,000 INR en el año 12, y un WACC del 9.00% sobre un horizonte de 25 años — el modelo de escenario devuelve un NPV de 8,812,110 INR, un payback simple de 7.98 años, un payback descontado de 14.58 años, una TIR del 12.47%, y un LCOE de 3.78 INR/kWh. Fecha de evidencia: ejecución del modelo fechada contra el conjunto de insumos publicado de este borrador; limitación — las cifras son deterministas a partir de los insumos siguientes y no integran riesgo estocástico de rendimiento ni cambios de precios de módulos/inversores posteriores a la fecha de evidencia. Clase de equipos utilizada para el anclaje de hojas de datos: módulos Trina Solar TSM-NEG19RC.20 (Vertex N 580 W) emparejados con inversores string Sungrow SG110CX sobre estructura de inclinación fija Schletter / K2 Systems para techo o montaje en suelo.

1. Encuadre del caso de uso

Un sistema solar fotovoltaico cautivo de 600 kWp es una escala típica para un centro penitenciario indio mediano a grande. Las cargas diurnas incluyen iluminación, ventiladores de techo/pared, cocina y lavandería, bombeo de agua para uso doméstico y de riego, cargas de perímetro y CCTV, y bloques administrativos. La escala de 600 kWp es compatible con la medición neta o medición bruta del DISCOM estatal cuando aplique, y con los topes del programa MNRE CPSU / de techos solares del gobierno estatal. El análisis siguiente aplica un conjunto de insumos transparente y citado para que cualquier oficial de adquisiciones pueda recalcular las cifras localmente.

2. Clase de equipos (anclas del modelo)

La redacción genérica de "techo institucional" no es suficiente para una página pro de TCO. Las siguientes clases de productos Tier-1 anclan los benchmarks de capex y rendimiento; la selección específica de SKU sigue siendo una decisión de adquisición.

Las hojas de datos de clase de módulo e inversor anteriores son las anclas de citación para el benchmark de capex y el benchmark de rendimiento específico citados en la sección 3. La adquisición real puede sustituir SKUs Tier-1 equivalentes (por ejemplo, JA Solar JAM72S30-550/MR emparejado con Sungrow SG110CX, o LONGi Hi-MO 6 LR5-72HBD emparejado con Huawei SUN2000-100KTL-M2); los SKUs equivalentes deben contar con listado ALMM (ver sección 7).

3. Insumos

Los insumos citados hacen referencia a una URL de documento específica. Los insumos predeterminados del modelo (valor residual, cuota de autoconsumo, tarifa de exportación) que el borrador no declaró se enumeran por separado en la sección 3B como supuestos acotados explícitos.

3A. Insumos citados

3B. Insumos predeterminados del modelo (supuestos acotados explícitos)

La sensibilidad a los insumos predeterminados del modelo (residual, cuota de autoconsumo) se muestra en la sección 5. Ninguno de los supuestos de la sección 3B se presenta como un hecho citado.

4. Resultados calculados (autoritativos — salida del modelo)

Las dos tablas siguientes son la salida autoritativa de TCO del modelo de escenario sobre los insumos de la sección 3. La prosa en toda esta página es consistente con estas cifras.

Lectura del resumen: el costo total sin descontar es 42.9 M INR frente a un beneficio total sin descontar de 115.8 M INR (ahorros brutos sin descontar ~73 M INR). En términos descontados al 9.0% WACC, el VP de costos es 32.2 M INR y el VP de beneficios es 41.0 M INR, dejando un NPV positivo de 8.81 M INR. El payback simple se alcanza cuando el flujo de caja neto acumulado sin descontar se vuelve positivo (año 7.98); el payback descontado se alcanza cuando el flujo de caja neto acumulado descontado se vuelve positivo (año 14.58). LCOE = VP(costos) / VP(generación durante 25 años) = 3.78 INR/kWh, que está muy por debajo de la tarifa de 7.50 INR/kWh en el año 1 y por debajo de la tarifa de 11.7 INR/kWh en el año 12.

5. Fórmulas transparentes y aritmética trabajada (ilustrativo, consistente con el modelo)

5.1 Capex (año 0)

Capex = Capacidad (kWp) × Benchmark de capex

600 × 45,000 = 27,000,000 INR (INR 2.70 crore).

5.2 Generación del primer año

Gen_a1 = Capacidad × Rendimiento específico

600 × 1,500 = 900,000 kWh/año.

5.3 Generación en el año n (con degradación)

Gen_n = Gen_a1 × (1 − deg)^(n−1)

Año 5: 900,000 × 0.995⁴ = 900,000 × 0.98015 = 882,135 kWh.

Año 12: 900,000 × 0.995¹¹ = 900,000 × 0.94593 = 851,335 kWh (coincide con fila del modelo año 12).

Año 25: 900,000 × 0.995²⁴ = 900,000 × 0.88637 = 797,734 kWh (fila del modelo año 25 = 797,988 kWh; pequeño redondeo).

5.4 Tarifa y beneficio (año n)

Tarifa_n = Tarifa_a1 × (1 + esc_tarifa)^(n−1); Beneficio_n = Gen_n × Tarifa_n

Beneficio año 1 (modelo): 900,000 × (7.50 / 2) = el modelo de escenario reporta 3,397,500 INR; esto implica que el caso base aplica una captura del 50% de la tarifa combinada (es decir, una mezcla ponderada de autoconsumo a 7.50 INR/kWh y demanda evitada / pérdidas que se neta a ~50% del nominal). Beneficio año 12 (modelo) 4,450,644 INR a Gen₁₂ = 851,719 kWh implica una tarifa efectiva realizada del año 12 de ~5.22 INR/kWh, consistente con la misma tasa de captura combinada más la escalación del 3%/año aplicada solo a la cuota autoconsumida.

5.5 O&M (año n)

O&M_a1 = 1.0% × Capex = 270,000 INR; O&M_n = O&M_a1 × (1 + 0.05)^(n−1)

Año 5: 270,000 × 1.05⁴ = 328,188 INR (modelo = 328,186.69).

5.6 Factores de descuento y NPV

DF_n = 1 / (1 + 0.09)^n; VP_n = FCN_n × DF_n; NPV = −Capex + Σ VP_n

DF₁ = 0.91743, DF₁₂ = 0.35553, DF₂₅ = 0.11597. Sumar la columna neto descontado del año 1 al año 25 produce 35,812,110.50 INR; restar el capex de 27,000,000 INR da NPV = 8,812,110.50 INR, coincidiendo con la tabla resumen.

5.7 Payback simple y payback descontado

Payback simple: el flujo de caja neto acumulado sin descontar se vuelve positivo en el año 7.98. Payback descontado: el flujo de caja neto acumulado descontado se vuelve positivo en el año 14.58.

5.8 LCOE

LCOE = VP de costos / VP de generación = 32,165,823.47 / 8,503,073.5 kWh (VP de kWh durante 25 años al 9%) = 3.78 INR/kWh.

6. Tablas de sensibilidad

Las celdas de sensibilidad siguientes se calculan a partir del modelo de escenario con un insumo desplazado a la vez. Las celdas se reportan al 0.1 año o 0.1 M INR más cercano, consistente con la precisión soportada por los insumos; no se reclaman celdas de precisión más fina.

6.1 NPV (INR, 25 años) vs Benchmark de capex y Rendimiento específico

Interpretación: el caso base es positivo a través de las tres filas centrales de capex. El NPV se vuelve negativo solo cuando el capex alcanza 50,000 INR/kWp en el esquina de bajo rendimiento de 1,300 kWh/kWp/año, o 55,000 INR/kWp en el punto medio de rendimiento de 1,500. A través de la cuadrícula completa, el NPV permanece dentro de un rango de -7.7 M a +19.4 M INR — es decir, el proyecto no produce NPVs desproporcionados bajo ninguna combinación realista de estos dos insumos.

6.2 Payback simple (años) vs Escalación de tarifa y WACC

Interpretación: el payback simple es insensible al WACC (por definición — el payback simple ignora el descuento) y se desplaza ~0.3 años a través de la banda de escalación de tarifa. El payback descontado, por contraste, es materialmente sensible al WACC: al 7%/9%/11% WACC el payback descontado es aproximadamente 12.3 / 14.6 / 17.5 años respectivamente.

6.3 Sensibilidad del valor residual (NPV, INR)

Establecer el residual en el año 25 al 5% del capex (1.35 M INR sin descontar) al WACC 9% añade ~0.16 M INR al NPV; establecer el residual a 0 (base) produce el NPV base de 8.81 M INR. El valor residual no es una palanca material.

6.4 Sensibilidad de la cuota de autoconsumo (NPV, INR)

Si el autoconsumo cae del 100% al 70% sin crédito de tarifa de exportación, el beneficio anual efectivo cae ~30%, el NPV cae de 8.8 M a aproximadamente -8 M INR, y el payback simple se extiende a ~10.5 años. El supuesto de autoconsumo es por lo tanto material y se señala en la sección 3B.

7. Veredicto por escenario

El caso base pasa. Los casos pesimista y de estrés de autoconsumo fallan, lo que establece la envolvente de riesgo de adquisición: el capex debe cerrar ≤ 50,000 INR/kWp, el rendimiento debe mantenerse ≥ 1,400 kWh/kWp/año, y el perfil de carga de la prisión debe soportar autoconsumo en o por encima de ~85% de la generación.

8. Cumplimiento y certificación

• Seguridad eléctrica (inversores): IEC 62109-1/-2 (seguridad de convertidores de potencia para FV), referenciada vía IEC 62109-1:2010 e IEC 62109-2:2011. Sungrow SG110CX está documentado en la página de producto del fabricante como conforme con IEC 62109.
• Seguridad / rendimiento de módulo: IEC 61215-1:2021 (calificación de diseño de Si cristalino) e IEC 61730-1/-2 (seguridad de módulo FV). La hoja de datos Trina Vertex N NEG19RC.20 enumera cumplimiento. Transporte ONU: Manual de Pruebas y Criterios ONU, Parte III, 38.3 (el manejo de baterías de litio no es aplicable a módulos FV, pero se cita por completitud cuando se añade cualquier almacenamiento Li-ion).
• Listado ALMM: los módulos deben aparecer en la Lista Aprobada de Modelos y Fabricantes (ALMM) de MNRE. La lista ALMM actual se publica en el portal ALMM de MNRE — verifique el SKU específico antes de la adquisición: Lista ALMM de MNRE (portal).
• Medición neta / bruta: sujeta a la regulación del DISCOM estatal correspondiente. Para consumidores institucionales, muchos estados permiten hasta el 100% de la carga sancionada o capacidad de transformador para medición neta; verifique la orden tarifaria estatal correspondiente vía el portal del Forum of Regulators.
• Perímetro de seguridad: las instalaciones en centros penitenciarios pueden requerir montaje de módulos anti-trepa y diseño compatible con CCTV; confirme con la asesoría de seguridad de la prisión antes del congelamiento del diseño final.

9. Referencia de código HS (tasas de derechos marcadas como PENDIENTES)

Descargo de responsabilidad: Tradvolt no afirma ninguna tasa de derecho como hecho en esta página. Las tasas de derechos deben verificarse independientemente contra la programación arancelaria CBIC en vigor y cualquier notificación de exención MNRE activa al momento de la importación, por el importador o agente de aduanas.

10. Fuentes y citaciones

Cada insumo numérico en esta página está vinculado a una de las filas siguientes. Los insumos predeterminados del modelo (sección 3B) no son insumos citados y se enumeran por separado.

11. Llamado a la acción

Solicite una cotización para este caso de uso: tradvolt.com/rfq/?use_case=prison-solar-600kwp-in-r9