Viabilidad económica de sistemas fotovoltaicos y bombas de calor en hogares japoneses: un análisis regional detallado

Un equipo de investigadores japoneses ha llevado a cabo un análisis económico sobre la viabilidad de sistemas fotovoltaicos con baterías (PV-BT) combinados con calentadores de agua con bomba de calor (HPWH) y unidades de aire acondicionado (AC) en viviendas unifamiliares de Japón. Este estudio, realizado por el Instituto Nacional de Ciencia y Tecnología Avanzada de Japón, evaluó la asequibilidad de estos sistemas en nueve regiones del país: Kansai, Kyushu, Shikoku, Chubu, Chugoku, Tokio, Tohoku, Hokuriku y Hokkaido.

La investigación, publicada en la revista Energy, se centra en cómo las políticas de precios y los tipos de préstamos afectan la viabilidad económica de estos sistemas durante un periodo de operación de 20 años. Los datos utilizados provienen de medidores inteligentes que recopilaron información sobre el uso de energía en 5,751 hogares entre 2017 y 2023. Los hogares analizados contaban con un sistema fotovoltaico de 10 kW y una batería de 10 kWh, y se compararon con un caso de referencia sin sistema PV-BT.

El estudio consideró tres regímenes de precios: tiempo de uso (TOU), precio en tiempo real (RTP) y tarifa progresiva (PR). Además, se analizaron dos tipos de préstamos: el préstamo A, destinado a nuevas construcciones con un interés anual del 1% y un plazo de 30 años, y el préstamo B, para operaciones de renovación con un interés del 4% y un plazo de 20 años.

Los costos de instalación actuales y futuros también fueron considerados. Se estimó que el costo base para la instalación de un sistema fotovoltaico en tejado es de 255,000 JPY/kW, mientras que el de una batería es de 134,000 JPY/kWh. Los costos de mantenimiento se calcularon en 35,000 JPY cada cuatro años, y la tarifa de alimentación (FIT) se estableció en 16 JPY/kWh durante los primeros 10 años y 7 JPY/kWh para los siguientes 10 años.

Los resultados indican que las casas electrificadas con sistemas HPWH y PV-BT son asequibles solo bajo ciertas condiciones, como costos de instalación bajos y tasas de interés reducidas. Aunque mayores capacidades de PV y batería mejoran la autosuficiencia energética, también incrementan los costos debido a los intereses de los préstamos. Sin embargo, la demanda máxima se reduce al sincronizar las operaciones de HPWH y AC con la generación fotovoltaica.

El estudio concluye que los altos costos de instalación son un obstáculo para muchos hogares, sugiriendo que se debe explorar la demanda agregada de casas electrificadas en el contexto de las compañías eléctricas para promover la neutralidad de carbono.

Fuente: https://www.pv-magazine.com/2025/09/19/making-the-business-case-for-solar-plus-storage-with-heat-pumps-in-japan/