Precios negativos de la energía: por qué las baterías son un recurso flexible para mitigar los impactos en toda Europa

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Fuente: https://www.energy-storage.news

Los precios negativos de la energía se producen cuando la demanda de electricidad es baja. Imagen: Shutterstock

Los precios negativos son cada vez más comunes en los mercados energéticos europeos. Los mayores volúmenes de energía renovable como la eólica, combinados con condiciones climáticas favorables y períodos de menor demanda, también están aumentando su frecuencia en los mercados energéticos del Reino Unido. El Dr. Alastair Martin, fundador y director de estrategia de Flexitricity, arroja luz sobre esta tendencia y cómo las organizaciones pueden aprovecharla.

¿Qué es exactamente el precio negativo?

Los precios negativos de la energía se producen cuando la demanda de electricidad es tan baja que los operadores del sistema de red se ven obligados a reducir el uso de aquellos generadores de electricidad que no queman combustibles fósiles. Desechar la energía verde tiene un costo de oportunidad.

Esto significa que los parques solares y eólicos generalmente tienen un precio acordado por su producción, por lo que si se les ordena no producir energía, este costo debe cubrirse. Esto es lo que hace que los precios estén por debajo de cero. 

Normalmente la energía tiene un precio positivo. Los generadores venden su energía a proveedores que la compran en nombre de sus clientes, y el operador del sistema realiza pequeños ajustes para mantener el equilibrio.

Los precios negativos ocurren cuando el operador del sistema se ve obligado a elegir entre pagar a los generadores para que rechacen o pagar a los clientes para que usen más. Cuantos más clientes estén dispuestos a utilizar la energía verde disponible, menos tendrá que comprar el operador del sistema los parques solares y eólicos. Generalmente, pagar a los clientes para que consuman es la opción más barata.

Los precios negativos se deben a varios factores bastante distintos. Los operadores nucleares tienen fuertes razones técnicas y económicas para mantener sus plantas funcionando a una producción constante durante semanas, lo que convierte a esas estaciones en una mala opción para responder a los cambios climáticos.

Por el contrario, el consumo de electricidad depende en parte del clima y en parte del reloj y el calendario. Luego está el almacenamiento, que en la mayoría de los países simplemente no es lo suficientemente grande para mantenerse al día con estas necesidades cambiantes. Las redes de transmisión nacionales y los interconectores transfronterizos ayudan a suavizar las variaciones locales en áreas más amplias, pero tienen límites de capacidad.

Los precios negativos son cada vez más comunes en el Reino Unido, incluidos los intercambios mayoristas «del día siguiente» y «el mismo día». Solo en julio de 2023 hubo varios eventos de precios negativos, que tienden a agruparse alrededor de los fines de semana. El mercado diario por hora EPEX estableció un mínimo histórico de £-70 (US$-84,49) por megavatio-hora, y el precio intradiario en un momento cayó a £-120 por megavatio-hora.

¿Quién se beneficia y cómo?

Las empresas con la capacidad de ajustar cuándo consumen energía o la almacenan mediante baterías o amortiguadores de calor tienen mucho que ganar con los eventos de precios negativos. Hay varios métodos que se pueden utilizar para convertir esta flexibilidad en ingresos, incluido el acceso directo a los mercados mayoristas y al Mecanismo de Equilibrio, o el uso de acuerdos de suministro de transferencia para acceder a los precios de retiro.

Los mercados de electricidad abarcan varios períodos de tiempo, que van desde años antes del consumo, hasta horas antes y, finalmente, tiempo real. Debido a que los precios negativos son causados ​​por la combinación de inflexibilidad, clima y problemas de red, los precios negativos ocurren más comúnmente en los mercados con plazos más cortos, como las subastas diarias, los mercados intradiarios y el Mecanismo de Equilibrio (BM).

La industria eléctrica del Reino Unido está atravesando actualmente una serie de cambios regulatorios sucesivos que tienen como objetivo ampliar el acceso a los mercados de flexibilidad en general, y a los precios negativos en particular. 

Pero posiblemente el factor más importante es ¿cuáles de los activos energéticos de la organización podrían operar de manera flexible, si se les diera la oportunidad?

La tecnología candidata más obvia son los sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS). Una batería se puede pagar efectivamente dos veces por un solo evento de fijación de precios negativos, cargándose mientras los precios son negativos y descargándose cuando los precios positivos regresan.

Sin embargo, las baterías generalmente tienen la capacidad técnica para acceder a otros ingresos, como la respuesta de frecuencia, lo que les permite buscar el mejor valor de las condiciones del mercado en ese momento. En realidad, la mayoría no seguirá precios negativos mientras haya más por hacer para ofrecer otro servicio.

Los operadores de flotas de vehículos eléctricos (baterías sobre ruedas) pueden aprovechar los precios bajos o negativos eligiendo cuándo recargar. Los mejores resultados dependen del despacho automatizado en respuesta a situaciones de rápido movimiento, y esta automatización también debe entregar una flota cargada adecuadamente a la hora adecuada cada mañana. 

A esto nos referimos cuando hablamos de “carga inteligente”. Los usuarios de energía industrial y comercial que son capaces de avanzar o retrasar ciertos procesos, como la refrigeración, la calefacción y el bombeo, pueden lograr resultados similares.

Un objetivo fundamental es eliminar las restricciones de tamaño de estas oportunidades de mercado. Esto se hace principalmente agregando múltiples activos en “plantas de energía virtuales” (VPP) que son lo suficientemente grandes como para marcar una diferencia para la red o para un operador de red de distribución. 

Es igualmente importante ser flexible en cuanto a flexibilidad, permitiendo que diferentes activos vayan y vengan dependiendo de los requisitos de su “trabajo diario”.

Generando ingresos

Un activo energético dedicado con disponibilidad las 24 horas, como la mayoría de las instalaciones BESS, tenderá a generar los mayores ingresos disponibles. Los activos industriales y comerciales generalmente tendrán un “trabajo diario” en torno al cual debe funcionar cualquier estrategia de flexibilidad. 

Para muchas de estas organizaciones, es mejor considerar la flexibilidad como una actividad ad hoc o a tiempo parcial en torno a las operaciones comerciales normales. En casos adecuados, convendrá mejorar la flexibilidad disponible invirtiendo en acumuladores de calefacción o refrigeración.

Aprovechar al máximo los precios negativos de la energía

El aspecto más importante de cualquier estrategia es obtener acceso a tantos mercados como el activo sea capaz de participar y colaborar con un proveedor de flexibilidad energética que pueda asumir los complejos procesos de calificación, verificación, gestión de riesgos, despacho y presentación de informes involucrados.

La capacidad de agregación también es esencial, porque la mayoría de los activos energéticos son individualmente demasiado pequeños para participar directamente.

La siguiente etapa es establecer límites y expectativas apropiados sobre la participación. Se deben establecer parámetros como temperaturas, niveles de almacenamiento y límites del ciclo BESS. Cuando las operaciones comerciales principales lo requieran, el cliente debe tener control dinámico sobre estos parámetros.

La tarea final es la automatización. Asegurar valor a partir de precios negativos y otros eventos de rápido movimiento no es una tarea manual y trabajar a través de un socio experimentado en flexibilidad que tenga relaciones sólidas en una amplia gama de diferentes clases de activos, incluidas fábricas, invernaderos, sitios BESS, cámaras frigoríficas y energía de distrito. será vital.

Si bien el enfoque probablemente variará dependiendo del sitio específico, el objetivo debe ser el acceso operativo a todos los mercados apropiados junto con todos los demás activos.

Algunos ejemplos de estrategias

Para cualquier organización, la principal forma de maximizar los ingresos es ser ágil, lo que significa moverse entre diferentes mercados a medida que el valor cambia entre ellos. Para los propietarios de BESS, esto puede significar cargar y descargar sus baterías en diferentes momentos, según los diferentes mercados, dependiendo de las fluctuaciones de precio.

Por ejemplo, durante los eventos de precios negativos de julio de 2023, los propietarios de baterías pudieron cargarlas mientras los precios del día anterior eran negativos y luego descargarlas una vez que habían vuelto a los precios positivos.

Los propietarios de baterías también generaron ingresos adicionales al proporcionar servicios de respuesta de frecuencia al Operador del Sistema Eléctrico de la Red Nacional (ESO). Este es un tipo de servicio de flexibilidad de la red que se puede activar en segundos o menos, asegurando que la frecuencia de operación de la red se mantenga dentro de límites estrictos.

Estudio de caso rápido: Optimización de West Gourdie BESS

La batería West Gourdie de 50 MW y duración de una hora, propiedad de Foresight Group y operada por Flexitricity, fue una de las que generó mayores ingresos el 2 de julio de este año. Según lo informado por la plataforma de análisis y datos de la industria Modo Energy:

  • El 83% de los ingresos de West Gourdie provinieron del servicio auxiliar Dynamic Containment, principalmente el servicio de baja frecuencia, cuyos precios promediaron £13/MW/hr.
  • West Gourdie pudo acumular acciones comerciales para aprovechar los precios negativos. El sistema permitía cargar durante los precios negativos y descargar por la noche. Esto representó el 17% de los ingresos.
  • El sistema realizó ciclos aproximadamente 0,9 veces durante el día.

Consumo de energía y emisiones.

Las empresas con capacidad de almacenar energía mediante baterías tienen mucho que ganar con los eventos de precios negativos. Imagen: Shutterstock

Si bien se promueve menos que otras actividades de reducción del clima, los precios negativos todavía tienen un papel que desempeñar para ayudar al Reino Unido en la transición a cero emisiones netas.

Los precios negativos proporcionan incentivos financieros para que las organizaciones apoyen una red neta cero fomentando el uso de baterías y otros activos energéticos flexibles.

Durante eventos de precios negativos, los procesos que consumen energía que se están ejecutando ayudan a aprovechar la energía verde disponible. Después de un evento de precio negativo, una batería puede liberar la energía almacenada para ayudar a reducir las emisiones posteriores.

De manera equivalente, un proceso consumidor de energía que se puso en marcha durante el evento de precios negativos no tendrá que ejecutarse durante un período posterior en el que la red tendría que volver a utilizar energía fósil.

Perspectivas a más largo plazo

Los eventos de precios negativos son cada vez más comunes, impulsados ​​por el crecimiento de la generación de energía renovable variable y los límites técnicos de la energía nuclear, y son una consecuencia de la inflexibilidad de la red, tanto del lado de la demanda como de la producción. 

Esto no significa que los precios negativos sean una anomalía. A medida que la red se transforma, la profundidad y duración de los eventos de precios negativos cambiarán. Los precios negativos son una señal del mercado para invertir en la flexibilidad que aproveche mejor los recursos energéticos que cumplen con el cero neto.

Una combinación de activos de baterías, carga inteligente de vehículos eléctricos y consumo flexible de energía empresarial debería conducir a precios de energía más bajos en general. 

Según National Grid ESO, todos los escenarios energéticos futuros creíbles dependerán de que los participantes del mercado, tanto en el lado de la generación como del consumo, puedan obtener ingresos y ahorros gracias a un funcionamiento flexible.

Sobre el Autor

El Dr. Alastair Martin es fundador y director de estrategia de Flexitricity, una empresa con sede en el Reino Unido que maximiza los ingresos de los recursos energéticos distribuidos para clientes que incluyen empresas industriales y comerciales, inversores y desarrolladores, empresas de servicios públicos y el sector público. Sus actividades en almacenamiento de baterías incluyen la optimización de activos. Martin fundó la primera empresa de respuesta del lado de la demanda en Gran Bretaña en 2004. Además de dirigir Flexitricity, ha trabajado en una variedad de desarrollos de políticas energéticas y participa en varios grupos de trabajo y comités regulatorios clave con la Asociación para la Energía Descentralizada, National Grid y otros. .


[1] https://www.nationalgrideso.com/document/283101/download


[1] Fines de semana del 2 al 16 de julio: https://www.current-news.co.uk/current%c2%b1-price-watch-weekend-sees-long-period-of-negative-prices-as- último-fes-is-released/ & https://platform.modo.energy/phase/article/9450/negative-power-prices-reach-record-low-sunday-2nd-july-2023

[2] https://platform.modo.energy/phase/article/9450/negative-power-prices-reach-record-low-sunday-2nd-july-2023

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