Diseño de un modelo de mercado local para favorecer la integración de recursos energéticos distribuidos en sistemas eléctricos competitivos: aplicación a la isla de Menorca

Abstract

[ES] Los avances tecnológicos experimentados por los recursos energéticos distribuidos en los últimos años, ya sean de producción o almacenamiento, han conllevado una disminución de sus costes de instalación y mantenimiento, lo que junto con cambios regulatorios favorables (autoconsumo, eficiencia energética, gestión de la demanda, vehículos eléctricos) y el mayor protagonismo otorgado a los consumidores, ha hecho más oportuna que nunca la necesidad de crear nuevos modelos de mercado donde dichos recursos puedan ser transados de manera más adecuada. Los mercados mayoristas existentes se han mostrado insuficientes para favorecer la integración de los recursos renovables en la red eléctrica, principalmente por haber sido creados para la gestión de los intercambios de energía dentro de un modelo de sistema eléctrico obsoleto, compuesto únicamente por grandes generadores alejados de los grandes centros de consumo, así como un sistema de gestión totalmente centralizado. En este contexto, la creación de mercados locales de electricidad resulta imprescindible para permitir el intercambio de energía de forma flexible y dinámica entre los consumidores y los recursos de generación distribuidos que pudieran estar conectados a su misma red de distribución. Estos mercados locales traducirían en beneficio, tanto para la generación renovable distribuida como para la demanda que utilice su energía generada, la reducción de diversos costes existentes actualmente en el sistema eléctrico tradicional, lo cuales deberán ser adecuadamente analizados durante el desarrollo del trabajo propuesto. En este contexto, este Trabajo Fin de Máster pretende desarrollar una metodología general para el diseño de mercados locales de electricidad que permitan la transacción de recursos energéticos entre agentes vecinos, contribuyendo a integrar más adecuadamente los recursos renovables de generación disponibles en cada momento y dando un mayor protagonismo a los usuarios finales. Una vez desarrollada, la metodología se aplicará a la isla de Menorca, donde se validará con datos reales, y en diversos escenarios, la idoneidad de los mercados locales de energía especificados para alcanzar los objetivos anteriormente indicados.

[EN] The technological advances experienced by the energy resources distributed in recent years, whether in production or storage, have led to a decrease in their installation and maintenance costs, which together with favorable regulatory changes (self-consumption, energy efficiency, demand management , electric vehicles) and the greater prominence given to consumers, has made the need to create new market models where such resources can be traded more adequately more than ever. Existing wholesale markets have been shown to be insufficient to favor the integration of renewable resources into the electric grid, mainly because they have been created for the management of energy exchanges within an obsolete electrical system model, made up solely of large generators far from large consumer centers, as well as a fully centralized management system. In this context, the creation of local electricity markets is essential to allow the exchange of energy in a flexible and dynamic way between consumers and distributed generation resources that could be connected to the same distribution network. These local markets would translate into benefit, both for distributed renewable generation and for the demand that uses its generated energy, the reduction of various costs currently existing in the traditional electrical system, which should be adequately analyzed during the development of the proposed work. In this context, this Master's Thesis aims to develop a general methodology for the design of local electricity markets that allow the transaction of energy resources between neighboring agents, helping to integrate more adequately the renewable generation resources available at all times and giving a greater prominence to end users. Once developed, the methodology will be applied to the island of Menorca, where it will be validated with real data, and in various scenarios, the suitability of the specified local energy markets to achieve the aforementioned objectives.

[CA] Els avanços tecnològics experimentats pels recursos energètics distribuïts en els últims anys, ja siguen de producció o emmagatzemament, han comportat una disminució dels seus costos d'instal·lació i manteniment, la qual cosa junt amb canvis reguladors favorables (autoconsum, eficiència energètica, gestió de la demanda, vehicles elèctrics) i el major protagonisme atorgat als consumidors, ha fet més oportuna que mai la necessitat de crear nous models de mercat on els dits recursos puguen ser transados de manera més adequada. Els mercats majoristes existents s'han mostrat insuficients per a afavorir la integració dels recursos renovables en la xarxa elèctrica, principalment per haver sigut creats per a la gestió dels intercanvis d'energia dins d'un model de sistema elèctric obsolet, compost únicament per grans generadors allunyats dels grans centres de consum, així com un sistema de gestió totalment centralitzat. En este context, la creació de mercats locals d'electricitat resulta imprescindible per a permetre l'intercanvi d'energia de forma flexible i dinàmica entre els consumidors i els recursos de generació distribuïts que pogueren estar connectats a la seua mateixa xarxa de distribució. Estos mercats locals traduirien en benefici, tant per a la generació renovable distribuïda com per a la demanda que utilitze la seua energia generada, la reducció de diversos costos existents actualment en el sistema elèctric tradicional, els quals hauran de ser adequadament analitzats durant el desenrotllament del treball proposat. En este context, este Treball Fi de Màster pretén desenrotllar una metodologia general per al disseny de mercats locals d'electricitat que permeten la transacció de recursos energètics entre agents veïns, contribuint a integrar més adequadament els recursos renovables de generació disponibles en cada moment i donant un major protagonisme als usuaris finals. Una vegada desenrotllada, la metodologia s'aplicarà a l'illa de Menorca, on es validarà amb dades reals, i en diversos escenaris, la idoneïtat dels mercats locals d'energia especificats per a assolir els objectius anteriorment indicats.