Algunos términos técnicos pueden variar. La versión en inglés sirve de referencia.

Todo proyecto solar fotovoltaico suele empezar con una cifra sencilla: el rendimiento fotovoltaico anual previsto. A primera vista, esta cifra parece clara y precisa. En realidad, sin embargo, siempre viene acompañado de incertidumbre.

La forma en que un equipo de proyecto afronta esta incertidumbre es muy importante. Influye en el diseño de ingeniería, las expectativas de los inversores y la financiación bancaria, a menudo de formas que sólo se hacen visibles en una fase avanzada del ciclo de vida del proyecto.

En este artículo explicamos por qué reducir activamente la incertidumbre es más eficaz que limitarse a comunicarla. También compartimos formas prácticas de lograrlo mediante simulaciones de rendimiento fotovoltaico más inteligentes.

Utilizando un sencillo ejemplo de proyecto, mostramos cómo los distintos enfoques de la incertidumbre pueden conducir a rendimientos muy diferentes y crear distintos riesgos para los ingenieros de proyectos, los inversores y los bancos. Los ejemplos son ilustrativos y no pretenden reproducir en detalle la toma de decisiones en proyectos reales, sino demostrar cómo la reducción de la incertidumbre puede desbloquear oportunidades de optimización para todas las partes interesadas.

Para ingenieros de proyectos: la claridad permite la optimización

Los ingenieros se basan en estimaciones de rendimiento para tomar decisiones de diseño. Cuando esas estimaciones son sólidas y se conoce bien la incertidumbre, los ingenieros pueden diseñar con confianza, adaptando el sistema con precisión a las condiciones del emplazamiento. Cuando la incertidumbre se conoce mal o se ignora, los ingenieros pierden precisión.

Las decisiones de diseño se vuelven conservadoras por defecto. Los márgenes de seguridad aumentan. La optimización da paso a la aproximación. A veces esto significa añadir más equipos de los necesarios o basarse en opciones conservadoras de dimensionamiento en el diseño eléctrico, la disposición y las hipótesis de pérdidas. Otras veces significa dejar el rendimiento sobre la mesa. En cualquier caso, la incertidumbre limita la capacidad de los ingenieros para extraer todo el valor del emplazamiento.

Las optimizaciones de diseño que permite una menor incertidumbre incluyen

  • Dimensionamiento eléctrico más ajustado. El uso de datos más precisos permite al equipo del proyecto evitar añadir equipos eléctricos adicionales "por si acaso" El sistema se dimensiona con mayor precisión para el funcionamiento real de la planta, reduciendo los componentes innecesarios.
  • Diseño simplificado del equilibrio de la planta. Una mejor comprensión del sistema permite realizar pequeñas simplificaciones en la infraestructura de apoyo, como cables, estructuras y equipos auxiliares, sin que ello afecte al rendimiento o la fiabilidad.
  • Modelización de pérdidas más precisa. En lugar de asumir unas pérdidas fijas y conservadoras, el proyecto utiliza mejores datos y modelos para estimar las pérdidas reales de energía. Así se evita compensar en exceso pérdidas que es poco probable que se produzcan.

Para los inversores: la incertidumbre modifica las expectativas

Los inversores rara vez evalúan un proyecto basándose únicamente en su rentabilidad prevista. En cambio, se centran en la gama de resultados posibles y en la resistencia de los rendimientos en condiciones menos favorables. Cuando la incertidumbre sobre el rendimiento se cuantifica claramente y se comunica con transparencia, los inversores pueden evaluar el riesgo con mayor eficacia y formarse expectativas realistas sobre el rendimiento a largo plazo.

Cuando se ignora o subestima la incertidumbre, los proyectos pueden parecer atractivos inicialmente, pero la confianza suele debilitarse durante la diligencia debida al cuestionarse los supuestos subyacentes. En estos casos, el riesgo percibido aumenta y resulta más difícil defender la inversión.

Por este motivo, los inversores valoran mucho la fiabilidad de los datos de producción a largo plazo. Una calidad sólida de los datos es necesaria para hacer defendible el caso base, apoya el análisis de las desventajas y facilita la alineación con los requisitos de los prestamistas, que normalmente se evalúan utilizando supuestos más conservadores.

distribución

Fig. 1. La distribución de probabilidad del rendimiento energético fotovoltaico ilustra cómo el rendimiento esperado disminuye a medida que aumenta el nivel de PXX.

Para los bancos: la incertidumbre se convierte en riesgo de crédito

Los bancos incorporan la incertidumbre a las decisiones de préstamo evaluando la capacidad de un proyecto para cumplir sus obligaciones de deuda con hipótesis conservadoras. Cuando la incertidumbre está claramente cuantificada y bien entendida, las estructuras de financiación pueden diseñarse de forma más eficiente.

En la práctica habitual de financiación de proyectos, los flujos de caja del caso base suelen basarse en estimaciones de energía P50. A medida que aumenta la incertidumbre sobre el rendimiento, la diferencia entre P50 y escenarios de producción más conservadores, como P90, se hace mayor.

Los prestamistas abordan este riesgo principalmente a través de mecanismos estructurales y basados en pactos. Los pactos son requisitos contractuales que obligan al proyecto a cumplir determinados umbrales financieros o de explotación. Las medidas típicas incluyen:

  • Importes de préstamo más bajos en comparación con el valor del proyecto (límites préstamo-valor), de modo que el banco presta menos y asume menos riesgo.
  • Márgenes mínimos de seguridad del flujo de caja (requisitos DSCR), lo que significa que el proyecto debe generar más efectivo del necesario para pagar su deuda.
  • Cuentas de reserva obligatorias, en las que se reserva efectivo por adelantado para cubrir los pagos de la deuda y los costes de mantenimiento si los ingresos son inferiores a lo previsto.
  • Límites en el pago de dividendos, para que el efectivo permanezca en el proyecto hasta que las condiciones financieras sean lo suficientemente sólidas.
  • Garantías adicionales o apoyo del patrocinador del proyecto, que proporcionan protección adicional si el proyecto no rinde lo suficiente.

Estas medidas están diseñadas para proteger a los prestamistas manteniendo intacto el modelo financiero de base. En consecuencia, la incertidumbre sobre el rendimiento afecta directamente a la cantidad de deuda que puede obtener un proyecto y a las condiciones en que se financia.

Ventajas de incluir la incertidumbre en los cálculos e informes

Cuando se ignora la incertidumbre, las partes interesadas se ven obligadas a protegerse con hipótesis conservadoras. Los ingenieros recurren a márgenes de seguridad genéricos, los inversores se esfuerzan por comprender la exposición a la baja y los bancos responden limitando los préstamos o endureciendo las condiciones.

Tab. 1. Diferencias entre ignorar y comunicar la incertidumbre para los principales interesados en un proyecto.

Ignorar la incertidumbre

Calcular e informar de la incertidumbre

Ingenieros

Se basan en hipótesis genéricas y márgenes de seguridad conservadores

Alinear las decisiones de diseño más estrechamente con las condiciones específicas del emplazamiento

Inversores

La rentabilidad a la baja no está clara y es difícil de evaluar

La horquilla de rentabilidad se hace visible y los riesgos se comprenden mejor

Bancos

Aplican hipótesis conservadoras que limitan el tamaño de la deuda

Estructuran los préstamos con mayor confianza y previsibilidad

Calcular e informar sobre la incertidumbre mejora la transparencia, pero no elimina por completo estas fricciones; el riesgo se comprende mejor, pero su precio sigue siendo defensivo.

incertidumbre de venn

Fig. 2. Reducir la incertidumbre del rendimiento fotovoltaico es beneficioso para los objetivos de cada parte interesada

Simulaciones más precisas del rendimiento fotovoltaico para reducir la incertidumbre

Para reducir la incertidumbre, es importante comprender los distintos factores que influyen en ella. En las simulaciones de rendimiento fotovoltaico, la incertidumbre procede tanto de los modelos utilizados por el software como de las entradas externas proporcionadas por el usuario.

Muchas medidas de reducción de la incertidumbre pueden aplicarse con un coste adicional bajo o incluso nulo, dependiendo de las herramientas que ya se utilicen en el proyecto. En la mayoría de los casos, la clave está en elegir el software adecuado y comprender cómo se gestionan internamente los datos de entrada y los modelos. Las evaluaciones de incertidumbre deben basarse siempre en datos validados.

Entre las medidas prácticas se incluyen:

  • Utilizar conjuntos de datos fiables sobre irradiación solar basados en modelos probados y observaciones por satélite a largo plazo.
  • Utilizar conjuntos de datos que cubran largos periodos de tiempo para evaluar mejor la variabilidad interanual causada por los ciclos meteorológicos naturales.
  • Evitar basarse únicamente en conjuntos de datos promediados, como los Años Meteorológicos Típicos (TMY), que pueden ocultar patrones meteorológicos importantes. Cuando sea posible, simule series temporales históricas completas.
  • Utilice datos de entrada subhorarios para captar efectos a corto plazo como picos de potencia, recorte de inversores y comportamiento térmico, que a menudo quedan ocultos cuando los datos se promedian a intervalos horarios o más largos.
  • Realice simulaciones utilizando modelos avanzados que reflejen la complejidad real del diseño de una planta fotovoltaica, como el trazado de rayos para las pérdidas ópticas.
  • Estime las pérdidas adicionales utilizando modelos basados en la física en lugar de suposiciones fijas. Sustituya las reglas empíricas por modelos que tengan en cuenta efectos como la suciedad, el albedo y la temperatura.
  • Revisar y validar las fichas técnicas de los fabricantes para garantizar que el rendimiento modelado de los componentes coincide con el que se instalará realmente.

Algunas acciones adicionales requieren una inversión extra, como la instalación de equipos de medición en tierra. Aunque esto aumenta el coste inicial, suele ser pequeño en comparación con el CAPEX total de la central eléctrica. En ubicaciones complejas o regiones con una validación limitada de los datos de satélite, complementar los datos de irradiancia de satélite con mediciones in situ y modelos adaptados localmente puede reducir significativamente la incertidumbre y mejorar la confianza en los resultados.

Aceptar la incertidumbre actual o reducirla activamente

Un proyecto puede aceptar la incertidumbre tal y como es o tomar medidas para reducirla activamente. Cuando se reduce la incertidumbre, las estimaciones de rendimiento son más fiables. Esto permite a los ingenieros optimizar los diseños con mayor confianza, ayuda a los inversores a mejorar los rendimientos mínimos esperados y da a los bancos más facilidades para estructurar la deuda de forma eficiente.

A continuación se ilustra el impacto de estos dos enfoques a través de dos escenarios de proyecto.

Tab. 2. Diferencias entre aceptar y reducir la incertidumbre para los principales interesados en el proyecto.

Aceptar la incertidumbre actual

Reducir activamente la incertidumbre

Ingenieros

El diseño sigue siendo conservador y menos competitivo

El diseño se optimiza minimizando los riesgos de sobrediseño e infradiseño

Inversores

Los argumentos a favor de la inversión son más débiles debido a la gran diferencia entre los rendimientos esperados y los conservadores

Mejoran los rendimientos mínimos esperados y se reduce el riesgo a la baja

Bancos

La mayor exposición al riesgo impulsa la cautela en las decisiones de financiación

Los costes de financiación disminuyen y la estructura de capital se vuelve más eficiente

Escenario A - "No hagamos nada

Ilustrémoslo con un proyecto de ejemplo: una empresa está desarrollando un proyecto solar fotovoltaico de 10 MW. El emplazamiento tiene buen aspecto, el trazado es limpio y la producción prevista es de 1.500 kWh por kWp. Sobre el papel, todo funciona.

El ingeniero del proyecto

El ingeniero realiza la simulación de rendimiento utilizando datos estándar y un conjunto de datos limitado. Esto incluye hipótesis por defecto en lugar de pérdidas modelizadas físicamente, conjuntos de datos promediados como TMY en lugar de series temporales completas, y simulaciones horarias en lugar de una resolución subhoraria. El resultado parece razonable, pero la incertidumbre sigue siendo relativamente alta.

  • Producción prevista (P50): 15 GWh/año
  • Producción FV Incertidumbre: ±10
  • Producción conservadora (P90): 13.5 GWh/año

El ingeniero sabe que los números no son erróneos, pero también sabe que no son muy ajustados. Así que el equipo decide seguir adelante tal cual.

Tab. 3. Supuestos de incertidumbre utilizados en el escenario de ejemplo A.

Componente de incertidumbre

Valor

Notas

Incertidumbre de los datos de irradiancia solar

±7.0%

Conjuntos de datos estándar por satélite con validación local limitada y series temporales más cortas

Variabilidad interanual

±5.0%

Variabilidad meteorológica natural interanual en el emplazamiento del proyecto

Incertidumbre de la simulación fotovoltaica

±5.0%

Supuestos de modelización por defecto, modelos de pérdidas simplificados y resolución de simulación horaria

Incertidumbre total del rendimiento fotovoltaico

≈±10%

Combinada mediante el método de la raíz cuadrada de la suma

El prestamista

El banco revisa el proyecto utilizando el rendimiento energético P90.

  • Con 13,5 GWh/año en P90, el proyecto apenas alcanza el DSCRrequerido de 1,25. Para no correr riesgos,el banco limita la deuda al 70% del coste del proyecto.
  • Para no correr riesgos, el banco limita la deuda al 70% del coste del proyecto.

Desde el punto de vista del banco, el proyecto es financiable, pero por los pelos. No hay margen para un apalancamiento adicional.

El inversor

El inversor de capital se fija en el caso negativo.

  • Alrededor de un 4,9% P90 de rentabilidad de los fondos propios
  • El proyecto funciona, pero la rentabilidad es modesta
  • La eficiencia del capital no es muy buena, pero es aceptable

El proyecto alcanza el cierre financiero, pero no está optimizado.

Escenario B - "Reduzcamos la incertidumbre

Una empresa está desarrollando un proyecto solar fotovoltaico de 10 MW. El emplazamiento tiene buen aspecto, el trazado es limpio y la producción prevista es de 1.500 kWh por kWp. Sobre el papel, todo funciona.

El ingeniero del proyecto

Antes de finalizar el diseño, el equipo toma otra decisión. Invierten en mejores datos de irradiancia, utilizan series temporales más largas y aplican un modelado más detallado. La energía prevista sigue siendo la misma, pero la incertidumbre disminuye.

  • La producción P50 prevista sigue siendo de 15 GWh/año
  • La incertidumbre se reduce a ±8
  • La producción prevista de P90 aumenta a 13,8 GWh/año

Tab. 4. Supuestos de incertidumbre utilizados en el escenario de muestreo B.

Componente de incertidumbre

Valor

Notas

Incertidumbre de los datos de irradiancia solar

±5.0%

Conjuntos de datos de irradiancia de mayor calidad, registros históricos más largos y validación adaptada al lugar

Variabilidad interanual

±5.0%

Variabilidad meteorológica natural interanual en el mismo lugar (sin cambios)

Incertidumbre de la simulación fotovoltaica

±4.0%

Modelización más detallada del sistema, mayor resolución temporal y modelos de pérdidas basados en la física

Incertidumbre total del rendimiento fotovoltaico

≈±8%

Combinada mediante el método de la raíz cuadrada de la suma

Aún no ha cambiado nada físico, sólo la confianza en las cifras. Con una incertidumbre menor, el proyecto ya no necesita confiar en márgenes de diseño conservadores para alcanzar la energía P90 requerida. Aunque la capacidad instalada sigue siendo de 10 MW, el diseño puede optimizarse para reducir el conservadurismo innecesario, lo que se traduce en un menor coste total del proyecto.

Las hipótesis de pérdidas esperadas (como la suciedad, la temperatura y las pérdidas de cableado) permanecen inalteradas. Sin embargo, la mejora de la calidad de los datos y la modelización reducen la incertidumbre en torno a estas pérdidas. Esto permite un diseño más eficiente del equilibrio de la planta y un menor coste sin cambiar el rendimiento esperado ni depender de márgenes de seguridad adicionales.

Así que se ajusta el diseño:

  • El mismo tamaño de planta de 10 MWp
  • Mejora de la energía P90 en comparación con el escenario A: 13,8 GWh/año
  • Menores costes totales del proyecto (una reducción de ≈1%).

No se trata de recortar la seguridad ni la durabilidad. Simplemente, el proyecto ya no está sobredimensionado para compensar la incertidumbre.

El prestamista

El banco revisa el proyecto actualizado.

  • La energía P90 es mayor que antes: 13,8 GWh/año
  • El DSCR mejora hasta 1,29, por lo que hay margen para aumentar la deuda.

Con un riesgo menor, el banco se siente cómodo aumentando el apalancamiento:

  • la deuda aumenta al 72
  • el valor DSCR se mantiene en el mismo 1,25 que en el escenario anterior.

Desde la perspectiva del prestamista, el riesgo no ha aumentado, en realidad se ha comprendido mejor.

El inversor

Ahora el inversor examina el caso negativo.

  • Energía P90 superior a la del escenario A
  • El RoE P90 aumenta hasta aproximadamente el 5,4%
  • El RoE P50 aumenta hasta aproximadamente el 7,8%

Se ha conseguido un aumento del RoE mínimo esperado, con menos fondos propios necesarios para el inversor.

Resumen de los resultados

A primera vista, ambos proyectos parecen muy similares. Suministran la misma energía financiable y cumplen el mismo requisito DSCR. El emplazamiento, la tecnología y las condiciones del mercado no han cambiado. La única diferencia es el tratamiento de la incertidumbre.

La reducción de la incertidumbre se consigue pasando de la configuración de datos y software existente a una solución más avanzada. Se supone que el coste adicional de este cambio es insignificante en comparación con el ahorro potencial de capital, al tiempo que aumenta la producción prevista en el nivel de confianza P90.

La comparación de la tabla siguiente muestra que la reducción activa de la incertidumbre cambia el rendimiento del mismo proyecto.

  • En el Escenario A, el aumento de la incertidumbre debe compensarse mediante restricciones más estrictas de los préstamos y una menor eficiencia del capital.
  • En el Escenario B, la reducción de la incertidumbre estrecha la brecha entre los resultados esperados y los conservadores, reforzando la hipótesis a la baja utilizada por prestamistas e inversores y permitiendo decisiones de financiación más eficientes.

En caso necesario, podrían lograrse mayores reducciones de la incertidumbre mediante campañas de medición específicas para cada emplazamiento y servicios de consultoría especializados, lo que ofrecería oportunidades adicionales para mejorar la eficiencia y el rendimiento financiero de los proyectos.

Tab. 5. Comparación de dos escenarios de incertidumbre para un proyecto de muestra.

ESCENARIO A

ESCENARIO B

Producción específica

1.500 kWh/kWp

1.500 kWh/kWp

Coste fotovoltaico por kWp

$0.70

$0.70

Precio de la energía por kWh

$0.038

$0.038

P50 Producción anual de energía

15.000 MWh

15.000 MWh

Incertidumbre (P90)

±10%

±8%

P90 Producción anual

13.500 MWh

13.800 MWh

Tamaño del proyecto

10.00 MWp

10.00 MWp

Coste total del proyecto

$7,000,000

$6,950,000

Plazo del préstamo

20 años

20 años

Tipo de interés

5.50%

5.50%

Deuda (%)

70%

72%

Fondos propios (%)

30%

28%

Deuda ($)

$4,900,000

$5,004,000

Fondos propios ($)

$2,100,000

$1,946,000

DSCR (P90)

1.25

1.25

RoE (P50)

7.6%

7.8%

RoE (P90)

4.9%

5.4%

Conclusiones

La forma en que un proyecto fotovoltaico aborda la incertidumbre en el rendimiento tiene consecuencias que van mucho más allá de la precisión de una previsión energética a largo plazo. Una misma producción prevista puede dar lugar a diseños, estructuras de financiación y resultados de inversión muy diferentes, dependiendo del nivel de incertidumbre asociado a dicha estimación.

Las soluciones de software modernas permiten reducir activamente la incertidumbre mediante datos de mayor calidad y modelos más precisos. Este cambio permite una optimización técnica más sólida, estructuras financieras más resilientes y una mayor confianza entre las partes interesadas.

El impacto de la reducción de la incertidumbre ya no es teórico:

  • Los proyectos con una producción esperada idéntica pueden ofrecer resultados muy diferentes dependiendo de cómo se aborde la incertidumbre.
  • La mejora de los datos y los modelos puede impulsar la optimización y la eficiencia del capital, aunque los beneficios dependen de las limitaciones del proyecto y de la aceptación de las partes interesadas.
  • Los datos y modelos avanzados reducen la incertidumbre en las estimaciones de rendimiento fotovoltaico, pero no eliminan riesgos irreducibles como la variabilidad climática interanual o las tendencias meteorológicas a largo plazo.

La reducción de la incertidumbre es una palanca competitiva, no un eliminador de riesgos: refuerza la confianza y la resiliencia ante las caídas, mientras que los riesgos más amplios del mercado, la red y la regulación siguen siendo decisivos. Por lo tanto, su impacto varía según la región, ya que cada mercado tiene sus propios factores críticos, limitaciones y condiciones de financiación que determinan cómo la incertidumbre influye en los resultados del proyecto.

Reducir la incertidumbre sobre el rendimiento fotovoltaico no cambia la cantidad de horas de sol. No elimina el riesgo del proyecto, pero, cuando se aplica de forma eficaz, ofrece la oportunidad de crear una ventaja competitiva duradera para el proyecto.

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Sin embargo, basarse únicamente en el valor P50 puede resultar demasiado optimista para los interesados en el proyecto. Para solucionar este problema, se suelen utilizar otras estimaciones de rendimiento basadas en la probabilidad, como el valor P90, que indica el rendimiento energético que se espera superar el 90% de las veces.

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