Optimización del aprovechamiento de la energía fotovoltaica en cubiertas urbanas para apoyo a la red eléctrica

Abstract

La transición hacia un modelo energético descarbonizado constituye uno de los principales desafíos globales del siglo XXI. En este contexto, la energía solar fotovoltaica se ha consolidado como una de las tecnologías renovables más relevantes, gracias a su madurez técnica, la continua reducción de costes y su elevada adaptabilidad a los entornos urbanos. Las cubiertas de los edificios, a menudo infrautilizadas, representan una oportunidad estratégica para el desarrollo de sistemas de autoconsumo y generación distribuida, ambos fundamentales para mejorar la eficiencia energética y reforzar la resiliencia de las ciudades. El presente Trabajo Fin de Máster evalúa la viabilidad técnica, energética y económica de una instalación fotovoltaica para autoconsumo en la cubierta de un edificio residencial situado en el distrito del Eixample (Barcelona). Esta zona se caracteriza por un tejido urbano altamente homogéneo y una tipología edificatoria uniforme derivada de su planificación unificada, lo que la convierte en un caso de estudio representativo y fácilmente replicable. El análisis combina simulaciones realizadas con el software PVSyst y datos de radiación solar obtenidos de PVGIS, permitiendo una estimación precisa de la irradiación disponible, la producción energética anual y los principales indicadores de rendimiento del sistema. Los resultados muestran que la instalación propuesta alcanza una producción energética anual de 11.840 kWh y un Performance Ratio (PR) medio del 72,5 %, valores coherentes con las condiciones climáticas y urbanas del emplazamiento. Desde el punto de vista económico, en el escenario más conservador el periodo simple de retorno de la inversión se sitúa en torno a los 14 años, mientras que en condiciones favorables puede reducirse a 10–11 años, situando la inversión dentro de márgenes de rentabilidad razonables para sistemas de autoconsumo residencial urbano. El estudio analiza además la posible integración de sistemas de almacenamiento con baterías, concluyendo que esta opción no resulta viable ni técnica ni económicamente, principalmente debido a la limitada superficie RESUMEN vi disponible en cubierta y a la reducida generación excedentaria. Finalmente, el proyecto pone de relieve el alto potencial de replicabilidad en el distrito del Eixample y en entornos urbanos similares, donde la uniformidad tipológica de los edificios facilita el desarrollo de diseños estandarizados y modelos de implantación compartida.