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Autoconsumo fotovoltaico y balance de red

La integración de sistemas de autoconsumo fotovoltaico en las redes de distribución redefine la gobernanza técnica y económica de los flujos de potencia eléctrica contemporáneos. Los esquemas regulatorios de balance neto y facturación neta condicionan directamente la viabilidad financiera de las instalaciones y la estabilidad operativa de la infraestructura interconectada. La armonización entre políticas de compensación de excedentes y tecnologías de gestión de red resulta indispensable para garantizar una transición energética equilibrada y sostenible.

Objetivo

Evaluar la incidencia del autoconsumo fotovoltaico y los mecanismos de compensación en el balance operativo y económico de las redes de distribución.

Metodología

Análisis comparativo de literatura científica, marcos normativos de compensación energética e informes técnicos de estabilidad en redes de distribución.

Novedad científica

Sistematiza el contraste entre balance neto y facturación neta vinculando la estabilidad técnica de redes débiles con la viabilidad económica del usuario residencial.

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TFM (Trabajo Fin de Máster)

Grado académico:
Autoconsumo fotovoltaico y balance de red

Autor/a:

Group

Nombre Apellidos

Tutor/a:

Nombre Apellidos

Ciudad, 2026

Contenido

Introducción
1. Fundamentos Técnicos y Regulatorios del Autoconsumo Fotovoltaico
1.1. Principios de generación distribuida y dimensionamiento solar
1.2. Esquemas de compensación: balance neto y facturación neta
1.3. Evolución del marco normativo en mercados energéticos comparados
2. Integración de Excedentes y Dinámica de la Red de Distribución
2.1. Impacto en el perfil de tensión y estabilidad de redes débiles
2.3. Tecnologías de almacenamiento y optimización del perfil de carga
3. Evaluación Técnico-Económica y Sostenibilidad del Sistema
3.1. Rentabilidad residencial y umbrales de paridad de red
3.2. Mecanismos de tarifas por bloques y esquemas de incentivos
3.3. Mitigación de emisiones y balance de externalidades ambientales
4. Discusión sobre Retos de Integración y Políticas de Transición
4.1. Dilemas distributivos en la remuneración de excedentes
4.2. Perspectivas para el autoconsumo colectivo y redes inteligentes
Conclusiones
Bibliografía

Introducción

La descentralización de la matriz energética mediante sistemas solares distribuidos constituye un eje prioritario en la transición hacia modelos de bajo carbono. La implementación de esquemas de autoconsumo fotovoltaico residencial e industrial transforma a los consumidores convencionales en agentes activos capaces de inyectar excedentes energéticos a la infraestructura eléctrica, exigiendo mecanismos regulatorios y técnicos precisos para gestionar el balance de red [1]. La efectividad de estos esquemas depende del acoplamiento entre la curva de generación solar y las dinámicas locales de demanda energética.

Sin embargo, la penetración masiva de fuentes renovables distribuidas introduce tensiones operativas significativas en las redes de media y baja tensión. La variabilidad inherente al recurso solar y la asimetría horaria entre generación y consumo conllevan problemas de regulación de voltaje, congestión en nudos de distribución y desafíos para mantener la estabilidad del sistema interconectado [4]. Asimismo, los marcos de remuneración de excedentes, tales como el balance neto y la facturación neta, generan discrepancias económicas respecto a la sostenibilidad financiera de las redes eléctricas compartidas y la equidad tarifaria [1].

El abordaje de estas problemáticas requiere un examen riguroso de la interacción entre normativas tarifarias, configuraciones tecnológicas de almacenamiento y capacidad de respuesta de la infraestructura. La investigación comparada demuestra que la madurez de los marcos institucionales y la adopción de esquemas de facturación adaptativa resultan determinantes para asegurar la viabilidad de las instalaciones sin comprometer la integridad operativa de la red [1], [5]. Analizar estas dinámicas proporciona pautas analíticas indispensables para optimizar la planificación de futuras ampliaciones de energía solar distribuida.

4.1. Dilemas distributivos en la remuneración de excedentes

El despliegue acelerado del autoconsumo fotovoltaico residencial plantea tensiones técnicas y regulatorias que exigen una revisión crítica de los mecanismos de compensación y la estabilidad de la red eléctrica. Por un lado, la literatura evidencia que el esquema de facturación neta resulta más eficaz para promover sistemas ajustados al consumo real en comparación con el balance neto tradicional; no obstante, la rentabilidad y la paridad de red exhiben divergencias notables según el marco normativo de cada país, alcanzándose en España por encima de 3 kW, mientras que en otros entornos queda restringida a los consumidores con mayor demanda (crossref-10-2139-ssrn-4042735). Por otro lado, la inyección masiva y descentralizada de potencia distribuida en redes débiles introduce riesgos operativos significativos sobre el perfil de tensión y la calidad general del suministro (5880041). La confrontación de ambas perspectivas teóricas pone de manifiesto una brecha analítica sustancial: la mayoría de las investigaciones examinan la viabilidad financiera del usuario o el comportamiento físico de las redes de distribución de manera aislada, sin articular modelos transaccionales integrales que evalúen el impacto distributivo de las tarifas. Asimismo, una limitación metodológica recurrente en los estudios radica en la simplificación de los perfiles de carga horaria y en la escasa consideración del autoconsumo colectivo en redes de baja tensión. En consecuencia, se requiere una armonización estructural entre las políticas de remuneración de excedentes y la gestión técnica de la infraestructura para asegurar una transición justa y balanceada.

Bibliografía

  1. Net-Metering and Net-Billing in Photovoltaic Self-Consumption: The Cases of Ecuador and Spain
    Ángel José Ordóñez Mendieta, Esteban Sánchez Hernández, Lidia Rozas Izquierdo et al.
    Enlace DOI
  2. Grid-Connected Self-Consumption Photovoltaic Solar Energy Production Design and Simulation Evaluation in Type II Climate Areas of Southeastern Philippines
    Anastacio G. Pantaleon Jr.
    Enlace DOI
  3. Residential PV Self-Consumption Time Series – Ecuador
    Ángel José, Ordóñez Mendieta, Sánchez Hernández, Esteban
    Enlace DOI
  4. Voltage profile improvement of weak grid with solar PV integration
    Sandeep Vuddanti, Varun N. John, Surender Reddy Salkuti
  5. Comparative study of net energy metering and feed-intariffforthe 496 kWp UiTM segamat solar photovoltaic system
    Zambri, Muhamad Firdaus, Othman, Muhammad Murtadha, Hasan, Kamrul et al.
  6. Analysis of a photovoltaic self-consumption facility with different net metering schemes
    A. Ayala-Gilardón, L. Mora-López, M. Sidrach-de-Cardona
  7. Photovoltaic self-consumption in developing countries: Assessing the impact of block tariffs and net metering in Ecuador
    Ángel Ordóñez, Esteban Sánchez
  8. Financial Analysis of Grid-tied Rooftop Solar Photovoltaic System employing Net-Metering
    Durvesh Kalke, Karun Kokkonda, Prakash Kulkarni

Bibliografía

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