Diseño e implementación de una metodología para evaluar mecanismos de participación de la demanda en servicios complementarios del sistema eléctrico español: aplicación a una industria del sector cárnico ubicada en Toledo

Abstract

[ES] Este trabajo fin de máster tiene por objetivo analizar el impacto que tendría la utilización de servicios de respuesta de la demanda por parte del operador de red para su utilización en servicios complementarios del sistema eléctrico español. Para ello, en primer lugar, se estudiarán las herramientas de Respuesta a la Demanda existentes a nivel internacional y se analizarán cuáles son las posibilidades que tiene el consumidor final para participar en este tipo de servicios, bien de forma individual o agregada, así como la regulación que lo ampara. Tras ello, se analizarán los pasos necesarios para caracterizar la demanda energética de un consumidor industrial y la flexibilidad asociada a dicha demanda, de acuerdo con los procesos consumidores que tengan lugar en dicha instalación. En base a los resultados obtenidos, se diseñará la metodología que servirá para evaluar el impacto que tendría la utilización de dicha flexibilidad en mecanismos de ajuste del sistema eléctrico español, tanto para el propio consumidor como para el sistema eléctrico en su conjunto. Asimismo, la metodología contempla el desarrollo de un modelo para predecir la capacidad flexible que el consumidor podría ofrecer al operador del sistema en un mercado de flexibilidad con un período de 24 horas de antelación. Para su validación, la metodología se aplicará a un consumidor del sector cárnico con un uso intensivo de energía eléctrica para procesos y refrigeración. Durante dicha validación, se llevarán a cabo modificaciones del patrón de carga de dichos procesos en base a las necesidades del operador del sistema, para lo que se establecerán diferentes escenarios que simularán la hipotética participación del consumidor en dichos servicios, algo que la regulación actual no permite. Finalmente, se propondrán los cambios regulatorios necesarios para que las acciones previstas en este trabajo final de master pudieran llevarse a cabo realmente en el sistema eléctrico español.

[CA] Aquest Treball Final de Màster té per objectiu analitzar l'impacte que necessitarà la utilització de serveis de resposta de la demanda per part de l'operador de xarxa per utilitzar-los en serveis complementaris del sistema elèctric espanyol. Per això, en primer lloc, s'estudia les eines de resposta a la demanda existent a nivell internacional i s'analitzen resultats són les possibilitats que té el consumidor final per participar en aquest tipus de serveis, bé de forma individual o agregada, així com la regulació que l'empara. Després, s'analitzen els passos necessaris per caracteritzar la demanda energètica d'un consumidor industrial i la flexibilitat associada a aquesta demanda, d'acord amb els processos dels consumidors que tenen lloc a aquesta instal·lació. En base als resultats obtinguts, es dissenya la metodologia que serveix per avaluar l'impacte que utilitzarà la utilització d'aquesta flexibilitat en mecanismes d'ajustament del sistema elèctric espanyol, tant pel consumidor com pel sistema elèctric en conjunt. Així mateix, la metodologia contempla el desenvolupament d'un model per predir la capacitat flexible que el consumidor podria oferir a l'operador del sistema en un mercat de flexibilitat amb un període de 24 hores d'antelació. Per validar-los, la metodologia s'aplica a un consumidor del sector carni amb un intensiu d'energia elèctrica per a processos i refrigeració. Durant aquesta validació, es duen a terme modificacions del patró de càrrega dels processos en base a les necessitats de l'operador del sistema, per a la qual cosa s'establiran diferents escenaris que simularan la hipotètica participació del consumidor en discs serveis, cosa que la regulació actual no Permetre. Finalment, es proposaran els canvis reguladors necessaris perquè les accions previstes en aquest TFM podrien dur-se a terme realment al sistema elèctric espanyol.

[EN] The objective of this master’s thesis is to analyze the impact that the use of demand response services by the network operator would have for its use in complementary services of the Spanish electricity system. In order to do this, first of all, it is studied the existing Demand Response tools, at an international level, and the possibilities that the end consumer has to participate in this type of services, either individually or aggregated, as well as the regulation that protects it. After that, the steps necessary to characterize the energy demand of an industrial consumer and the flexibility associated with mentioned demand are analyzed, according to the consumer processesthat take place in itsinstallation. Based on the results obtained, the methodology is designed to evaluate the impact that the use of flexibility would have on adjustment mechanisms of the Spanish electricity system, both for the consumer itself and for the electricity system as a whole. Likewise, the methodology contemplates the development of a model to predict the flexible capacity that the consumer could offer to the system operator in a flexibility market with a period of 24 hours in advance. For its validation, the methodology is applied to a consumer in the meat sector with intensive use of electrical energy for processes and refrigeration. During the mentioned validation, modifications of the load pattern of processes are carried out based on the needs of the system operator, for which different scenarios will be established that will simulate the hypothetical participation of the consumer in such services, something that the current regulation does not allows. Finally, the necessary regulatory changes will be proposed, so that the actions proposed in this TFM could actually be carried out in the Spanish electricity system.