Resumo Executivo

Manuel Camilo Marrugo Perez; Felipe Miranda De Souza Almeida

Resumen elaborado por la herramienta ResumeAI, una solución de inteligencia artificial desarrollada por el Instituto Pecege orientada a la síntesis y redacción.

El objetivo de esta investigación fue evaluar la viabilidad económica de la implementación de cargadores para vehículos eléctricos alimentados por paneles solares en conjuntos residenciales en Colombia. El análisis determinó la rentabilidad del proyecto a través de indicadores financieros, considerando los costos de inversión, operación y mantenimiento, así como los ingresos potenciales generados por el ahorro de energía y por la comercialización del servicio de recarga. El estudio ofrece una base para la toma de decisiones por parte de administradores de conjuntos residenciales e inversores, partiendo del supuesto de que la sinergia entre la generación fotovoltaica y la infraestructura de recarga de vehículos eléctricos puede mitigar los desafíos de la limitada red de cargadores y crear un nuevo modelo de negocio autosostenible.

La búsqueda de alternativas energéticas sostenibles es impulsada por la conciencia sobre el cambio climático (IPCC, 2021). El sector del transporte, uno de los principales emisores de gases de efecto invernadero (GEI) debido a su dependencia de los combustibles fósiles, está en el centro de esta transición (Creutzig et al., 2015), y la electrificación de la flota vehicular surge como una estrategia prometedora para la descarbonización (Sovacool et al., 2018). Alineada con esta tendencia, Colombia ha fomentado la adopción de vehículos eléctricos (VE), con un crecimiento en las ventas del 82,6 % en 2023, con 13.419 unidades comercializadas en relación con el año anterior (ANDI, 2023). En diciembre de 2024, las ventas registraron un aumento del 293 % en comparación con el mismo mes del año anterior, alcanzando un récord de 1.937 unidades (FENALCO, 2024).

A pesar del avance en las ventas, la expansión de la movilidad eléctrica en Colombia enfrenta el cuello de botella de la infraestructura de recarga, que aún es incipiente e insuficiente (IEA, 2022). La escasez de puntos de recarga en ambientes residenciales representa una barrera para potenciales compradores, agravada por la ausencia de una reglamentación clara para la instalación en propiedades horizontales, lo que genera incertidumbres jurídicas y conflictos (Gómez, 2020; Rodríguez, 2022). Esta brecha crea una oportunidad para el desarrollo de soluciones descentralizadas, como la integración de estaciones de recarga con sistemas de generación de energía solar fotovoltaica.

La implementación de sistemas de recarga para VE alimentados por energía fotovoltaica en conjuntos residenciales ofrece múltiples beneficios. Ambientalmente, la solución promueve la utilización de energía limpia, reduciendo la huella de carbono. Económicamente, la generación propia de energía puede llevar a una reducción de los costos en la factura de electricidad de las áreas comunes, mientras que la venta del servicio de recarga genera una nueva fuente de ingresos (Corporación Autónoma Regional del Valle de Aburrá, 2022). Adicionalmente, la utilización de inversores híbridos y sistemas de almacenamiento en baterías confiere mayor resiliencia y seguridad energética, garantizando el funcionamiento de servicios esenciales durante fallas en la red eléctrica (Megawatt.es, 2024).

Los estudios de viabilidad económica son fundamentales para garantizar la sostenibilidad financiera de la inversión, permitiendo cuantificar la inversión inicial, proyectar los flujos de caja y calcular el retorno sobre la inversión (Stern, 2007). La legislación colombiana, por medio de instrumentos como la Ley 1715 de 2014 y la Ley 2128 de 2021, ofrece incentivos fiscales como exención de IVA y reducción de aranceles, que pueden optimizar la estructura de costos. Por lo tanto, una evaluación financiera detallada que incorpore estos beneficios legales es crucial para demostrar el potencial económico y estratégico de la solución.

La metodología de este estudio se basó en la modelización de un sistema de generación fotovoltaica de 30 kW integrado a estaciones de recarga para vehículos eléctricos, diseñado para un conjunto residencial. El estudio, de naturaleza cuantitativa y descriptiva, utilizó un enfoque de análisis de viabilidad económica. El sistema propuesto fue concebido para operar en modo híbrido, combinando la energía solar con la de la red eléctrica para abastecer los cargadores de VE y suplir la demanda de las áreas comunes del conjunto residencial. La investigación analizó dos escenarios: uno con la inclusión de un sistema de almacenamiento de energía en baterías y otro sin este componente, con el fin de comparar los impactos financieros de cada configuración.

Los componentes técnicos del sistema fueron detallados para garantizar la precisión de los cálculos. El sistema fotovoltaico considera la instalación de 75 paneles solares monocristalinos de 400W cada uno, totalizando 30 kW. La conversión de energía sería realizada por inversores híbridos. El sistema de almacenamiento opcional fue dimensionado con baterías de ion de litio con una capacidad de entre 50-80 kWh. La infraestructura de recarga incluye tres cargadores de Nivel 2, con una potencia de 7,2 kW y conectores Tipo 1 y Tipo 2. Adicionalmente, se incluyó un sistema de monitoreo y gestión energética para optimizar el consumo.

Para el análisis de viabilidad, se relevaron los costos de inversión inicial, los costos anuales de mantenimiento y las proyecciones de ingresos. La inversión en equipos se estimó en US$ 38.108,00 para el escenario con baterías y US$ 23.108,00 para el escenario sin baterías. Los costos anuales de mantenimiento se estimaron en US$ 1.220,00 y US$ 1.070,00, respectivamente, incluyendo gastos de limpieza de paneles, revisión de inversores y seguros. Los ingresos se calcularon a partir de dos fuentes: el ahorro en la factura de electricidad, estimado en US$ 9.636,00 anuales (basado en la generación de 43.800 kWh/año a una tarifa de US$ 0,22/kWh), y los ingresos por el servicio de recarga, proyectados en US$ 12.441,60 anuales (considerando un consumo de 31.104 kWh/año a una tarifa de US$ 0,40/kWh). El total de ingresos anuales se consolidó en US$ 22.077,60.

Los indicadores financieros utilizados para evaluar la viabilidad fueron el Valor Presente Neto (VPN), la Tasa Interna de Retorno (TIR), el Período de Recuperación de la Inversión (Payback) y el Índice de Rentabilidad (IR). El análisis se proyectó para un horizonte de 10 años, utilizando una Tasa Mínima de Atractividad de Retorno (TMAR) del 8 % anual. Esta tasa fue seleccionada por reflejar un rendimiento razonable frente al riesgo moderado de un proyecto de energía renovable en Colombia, siendo competitiva y ajustada por la inflación (López & González, 2020). La metodología de cálculo siguió las fórmulas estándar de la ingeniería económica (Brealey, Myers & Allen, 2019; Pérez, 2020).

Los resultados del análisis financiero demuestran la robusta viabilidad económica del proyecto. En el escenario con sistema de almacenamiento en baterías, el Valor Presente Neto (VPN) calculado a lo largo de 10 años, con una tasa de descuento del 8 %, alcanzó los US$ 101.855,50. Para el escenario sin baterías, el VPN fue de US$ 117.883,00. En ambos casos, un VPN significativamente positivo indica que el proyecto recupera la inversión inicial y genera un valor sustancial, superando la rentabilidad mínima exigida. La superioridad del VPN en el escenario sin baterías sugiere que, desde una perspectiva puramente financiera, la omisión del almacenamiento optimiza el retorno del capital.

La Tasa Interna de Retorno (TIR) refuerza el atractivo de la inversión. Para el escenario con baterías, la TIR se calculó en 54,38 %, mientras que para el escenario sin baterías, alcanzó el 94,4 %. Ambas tasas son extraordinariamente superiores a la TMAR del 8 %, lo que confirma la alta rentabilidad del proyecto. Estos valores superan los retornos típicamente observados en proyectos residenciales de energía renovable, que se sitúan entre el 15 % y el 30 % (González & Ramírez, 2021; IEA, 2023). Una TIR tan elevada indica que el proyecto posee un margen de seguridad considerable contra posibles variaciones en los costos o ingresos.

El Período de Recuperación de la Inversión (Payback) descontado también presentó resultados muy favorables. En el escenario sin baterías, la recuperación del capital ocurre en aproximadamente 1,10 años, un período extremadamente corto. En el escenario con baterías, el payback es de 2,06 años, debido a la mayor inversión inicial. Este resultado está alineado con la literatura, que señala que los sistemas de almacenamiento tienden a extender el período de retorno, aunque agregan beneficios estratégicos como la seguridad energética (Mejía & Cardona, 2020; SolarPower Europe, 2022).

El Índice de Rentabilidad (IR), que relaciona el valor presente de los flujos de caja futuros con la inversión inicial, corroboró la viabilidad. Para el escenario con baterías, el IR fue de 3,67, lo que significa que por cada dólar invertido, el proyecto retorna US$ 3,67 en valor presente. En el escenario sin baterías, el IR alcanzó 6,10. Como ambos valores son muy superiores a 1, el criterio de aceptación para este indicador se satisface ampliamente, confirmando que los beneficios económicos superan los costos.

La comparación directa entre los dos escenarios revela un claro trade-off. El sistema sin baterías presenta una ventaja financiera inequívoca, con menor inversión inicial, mayor VPN, TIR más elevada y un payback más corto. Sin embargo, la decisión de inversión no debe limitarse a estos indicadores. El sistema con baterías, aunque financieramente menos optimizado, ofrece ventajas estratégicas como autonomía energética, resiliencia contra interrupciones en el suministro de energía y una gestión más eficiente de la demanda. Estos beneficios no financieros, como la garantía de funcionamiento continuo de los sistemas de seguridad, agregan un valor intangible al proyecto (Kittner, Lill & Kammen, 2017). La elección entre los escenarios dependerá de las prioridades estratégicas del conjunto residencial: maximizar el retorno financiero o invertir en mayor seguridad energética, lo que puede justificarse en áreas con inestabilidad en la red eléctrica.

Desde el punto de vista ambiental y social, ambos escenarios representan un avance significativo, contribuyendo a la reducción de las emisiones de CO₂ y alineando al conjunto residencial con las metas nacionales de transición energética. La evaluación de proyectos de energía renovable debe, por lo tanto, considerar una perspectiva holística que incorpore también sus impactos sociales y ecológicos positivos (Pérez & Gómez, 2019; REN21, 2023).

Una limitación a considerar en el estudio es la premisa de flujos de caja constantes a lo largo de 10 años. Factores como la degradación de los paneles solares, las variaciones en las tarifas de electricidad y los cambios en los patrones de uso pueden influir en los resultados. Sin embargo, la metodología empleada ofrece una base sólida y una visión preliminar robusta. Los resultados obtenidos son suficientemente fuertes para indicar que, incluso con variaciones moderadas en estos factores, la viabilidad del proyecto probablemente se mantendría.

En resumen, la implementación de sistemas solares fotovoltaicos con cargadores para vehículos eléctricos en conjuntos residenciales demostró ser una iniciativa económicamente viable y altamente rentable. El análisis detallado de los costos, que varían según la inclusión o no de sistemas de almacenamiento, ofrece flexibilidad para que las comunidades adapten el proyecto a sus capacidades financieras y prioridades estratégicas. La evaluación económica, basada en indicadores financieros consagrados, reveló altos niveles de rentabilidad, con tasas internas de retorno que superan significativamente las expectativas del mercado y un período de recuperación de la inversión notablemente corto. Desde el punto de vista ambiental, el proyecto contribuye a la reducción de las emisiones de gases de efecto invernadero, promoviendo la adopción de energías limpias e impulsando la movilidad sostenible. Se concluye que el objetivo fue alcanzado: se demostró que la implementación de cargadores para vehículos eléctricos alimentados por paneles solares en conjuntos residenciales es una iniciativa económicamente viable y altamente rentable en ambos escenarios analizados, generando beneficios financieros, ambientales y sociales significativos para las comunidades.

Referencias:
ANDI. 2023. Informe de ventas de vehículos eléctricos en Colombia. Asociación Nacional de Empresarios de Colombia.
Brealey, R. A., Myers, S. C., & Allen, F. 2019. Principles of Corporate Finance. 13.ª ed. McGraw-Hill Education, New York.
Corporación Autónoma Regional del Valle de Aburrá. 2022. Energía solar en conjuntos residenciales: oportunidades y beneficios. Medellín.
Creutzig, F., Jochem, P., Edelenbosch, O. Y., Mattauch, L., van Vuuren, D. P., McCollum, D., & Minx, J. 2015. Transport: A roadblock to climate change mitigation? Science, 350(6263), 911-912.
FENALCO. 2024. Informe mensual de ventas de vehículos eléctricos en Colombia. Federación Nacional de Comerciantes.
Gómez, J. P. 2020. Propiedad horizontal y retos de la movilidad eléctrica en Colombia. Editorial Universidad del Rosario, Bogotá.
Gómez, S., & Gómez, M. 2010. Indicadores financieros aplicados a proyectos de inversión. Ecoe Ediciones, Bogotá.
González, A., & Ramírez, F. 2021. Rentabilidad de proyectos solares residenciales en América Latina. Revista de Energías Renovables, 25(2), 112-128.
Hawkins, T. R., Singh, B., Majeau-Bettez, G., & Strømman, A. H. 2013. Comparative environmental life cycle assessment of conventional and electric vehicles. Journal of Industrial Ecology, 17(1), 53-64.
IEA. 2022. Global EV Outlook 2022. International Energy Agency, Paris.
IEA. 2023. Global EV Outlook 2023: Catching up with climate ambitions. International Energy Agency, Paris.
IPCC. 2021. Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge.
Kittner, N., Lill, F., & Kammen, D. 2017. Energy storage deployment and innovation for the clean energy transition. Nature Energy, 2(9): 17125.
López, M., & González, P. 2020. Evaluación económica de proyectos energéticos. Ediciones Uniandes, Bogotá.
Mejía, C., & Cardona, D. 2020. Análisis de proyectos fotovoltaicos con almacenamiento en Colombia. Revista Energía y Desarrollo, 12(2): 45-60.
Ministerio de Minas y Energía de Colombia. 2022. Plan de movilidad eléctrica y sostenible. Bogotá.
Pérez, J. C. 2011. Métodos de evaluación financiera de proyectos. Editorial EAFIT, Medellín.
Pérez, J. C. 2020. Fundamentos de finanzas corporativas aplicadas. Alfaomega, Bogotá.
Pérez, L., & Gómez, H. 2019. Transición energética y sostenibilidad en América Latina. Revista Latinoamericana de Energía, 15(3): 21-35.
REN21. 2023. Renewables 2023 Global Status Report. Renewable Energy Policy Network for the 21st Century, París.
Rodríguez, M. 2020. La propiedad común y la movilidad eléctrica en conjuntos residenciales. Revista Derecho y Ciudad, 14(2): 89-103.
Rodríguez, M. 2022. Normativa y retos de la movilidad eléctrica en propiedad horizontal. Universidad Externado de Colombia, Bogotá.
SolarPower Europe. 2022. Global Market Outlook for Solar Power 2022–2026. Bruselas.
Sovacool, B. K., Kester, J., Noel, L., & de Rubens, G. Z. 2018. The demographics of decarbonizing transport: The influence of gender, education, and household size on mobility and energy use in the United States. Energy Policy, 123, 36-46.
Stern, N. 2007. The Economics of Climate Change: The Stern Review. Cambridge University Press, Cambridge.

Resumen ejecutivo derivado de un Trabajo de Conclusión de Curso de Especialización en Gestão de Projetos del MBA USP/Esalq.

Conozca más sobre el curso; haga clic aquí