PRÁCTICA DEL CONSUMO DE ENERGÍA SOLAR EN ALEMANIA

Transcripción

1 PRÁCTICA DEL CONSUMO DE ENERGÍA SOLAR EN ALEMANIA Dr. Johannes Henkel Foro latinoamericano de la industria de energía eléctrica de Huawei Cartagena, Colombia 28 de mayo de 2015

2 ACERCA DE ENERGY BRAINPOOL Energy Brainpool es la especialista de mercado independiente del sector energético y se enfoca en el comercio de electricidad y energía en Europa. Combinamos nuestro conocimiento e idoneidad con experiencia práctica en el área de la energía eléctrica controlable y fluctuante. Análisis Consultoría individual Capacitación Estimación de precios de mercado Modelo fundamental del mercado energético Power2Sim Estudios científicos sobre: El diseño en el mercado energético El desarrollo y los componentes de los precios de la electricidad La influencia de las energías renovables Gestión de aprovisionamiento, carteras, riesgo y estrategias comerciales Desarrollo y optimización de estrategias de marketing y modelos de negocios Comercio y marketing de la electricidad Seminarios abiertos y presenciales, talleres y capacitaciones a puestos gerenciales sobre los temas actuales del sector energético Cursos de e-learning de nivel básico sobre la electricidad, la energía y la industria gasífera, así como sobre la tecnología de las plantas de energía Juegos de simulación orientados a la práctica para el comercio energético Dr. Johannes Henkel 2

3 ORDEN DEL DÍA A B C D Influencia de la energía fotovoltaica en los precios del mercado energético. Desafíos relacionados con la energía fotovoltaica y otras energías renovables sujetas a fluctuación en el mercado energético. Posibles modelos comerciales para empresas de servicios públicos con energía fotovoltaica. Soluciones de servicio de energía inteligente con TIC como modelos comerciales actuales y futuros Dr. Johannes Henkel 3

4 ORDEN DEL DÍA A B C D Influencia de la energía fotovoltaica en los precios del mercado energético. Desafíos relacionados con la energía fotovoltaica y otras energías renovables sujetas a fluctuación en el mercado energético. Posibles modelos comerciales para empresas de servicios públicos con energía fotovoltaica. Soluciones de servicio de energía inteligente con TIC como modelos comerciales actuales y futuros Dr. Johannes Henkel 4

5 GENERACIÓN DE ELECTRICIDAD EN ALEMANIA DURANTE 2014 (TOTAL: MILLONES KWH) De hulla 17,8 % De gas natural 9,5 % Otras (acumulación por bombeo, petróleo, etc.) 5,4 % Eólica 9,1 % De lignito 25,4 % De recursos renovables 26,2 % Nuclear 15,8 % De biomasa 7,0 % *estimaciones temporales Hidroeléctrica 3,3 % Fotovoltaica 5,7 % De residuos orgánicos 1,0 % Dr. Johannes Henkel 5

6 Precio Práctica del consumo de energía solar en Alemania LA OFERTA Y LA DEMANDA DETERMINAN EL PRECIO DE MERCADO Precio de mercado Turbina de gas Costo de CO 2 de plantas de energía alimentadas por combustibles fósiles Planta de energía de ciclo combinado (CCPP) Must run (debe funcionar) Nuclear Planta de energía de lignito, nueva Capacidad instalada Planta de Planta de energía de energía de lignito, hulla, antigua nueva Planta de energía de hulla, antigua Costos marginales de las plantas de energía (sin los costos de CO 2 ) Demanda Dr. Johannes Henkel 6

7 Precio de oferta en EUR/mWh Práctica del consumo de energía solar en Alemania CURVAS AGREGADAS DE OFERTA EN LA BOLSA 3,000 2,500 2,000 1,500 1, Demanda Precio de equilibrio de mercado (MCP) 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000 Volumen acumulado de la oferta/demanda en mw 16 de enero de 2015, 14:00 hs, MCP: 40,02 EUR/mWh Oferta Dr. Johannes Henkel 7

8 ILUSTRACIÓN DEL EFECTO DE ORDEN DE MÉRITO EUR/mWh Demanda Turbina de gas Precio P1 Precio P2 Menor precio Renovables Nuclear Mayor introducción de renovables Lignito Hulla CCPP Costos marginales de corto plazo Capacidad Dr. Johannes Henkel 8

9 Generación en GW Precio de la electricidad en EUR/mWh Práctica del consumo de energía solar en Alemania ESTRUCTURA FLUCTUANTE DE PRECIOS DE LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA EN ALEMANIA Comparación de los primeros miércoles de marzo de cada año PV Generación Generation de FV EPEX-Day-Ahead Precio diario en el EPEX Price Dr. Johannes Henkel 9

10 ORDEN DEL DÍA A B C D Influencia de la energía fotovoltaica en los precios del mercado energético. Desafíos relacionados con la energía fotovoltaica y otras energías renovables sujetas a fluctuación en el mercado energético. Posibles modelos comerciales para empresas de servicios públicos con energía fotovoltaica. Soluciones de servicio de energía inteligente con TIC como modelos comerciales actuales y futuros Dr. Johannes Henkel 10

11 EL PROBLEMA: COSTO MARGINAL VS. COSTO TOTAL Energía fotovoltaica eólica Energía conventional de biomasa costos marginales 0 No son típicos de los mercados de energía eléctrica exclusiva Alto factor de concurrencia Menor valor de mercado Prospectivamente: Cubrir los costos totales no es posible en el EOM costos marginales >> 0 En el pasado, la energía convencional cubría el costo total con muchas horas de carga completa En la actualidad, hay una disminución de las horas de carga completa y una mayor volatilidad de los precios de mercado (efecto del orden de mérito) Prospectivamente: será posible cubrir los costos totales en el EOM si la volatilidad de los precios es alta, aun con una disminución de las horas de carga completa EOM: mercado de energía eléctrica exclusiva. Aquí se basa en el costo marginal Dr. Johannes Henkel 11

12 Valor de mercado en centavos/kwh Práctica del consumo de energía solar en Alemania DESARROLLO DEL VALOR DE MERCADO PARA LAS ENERGÍAS FOTOVOLTAICA Y EÓLICA Market Price Precio de mercado Wind Onshore Fotovoltaica Photovoltaics Dr. Johannes Henkel 12

13 Valor de mercado [EUR/mWh] Práctica del consumo de energía solar en Alemania EVOLUCIÓN DEL VALOR DE MERCADO PARA LAS ENERGÍAS ELÉCTRICAS FOTOVOLTAICA Y EÓLICA Solar Eólica Dr. Johannes Henkel 13

14 ORDEN DEL DÍA A B C D Influencia de la energía fotovoltaica en los precios del mercado energético. Desafíos relacionados con la energía fotovoltaica y otras energías renovables sujetas a fluctuación en el mercado energético. Posibles modelos comerciales para empresas de servicios públicos con energía fotovoltaica. Soluciones de servicio de energía inteligente con TIC como modelos comerciales actuales y futuros Dr. Johannes Henkel 14

15 CANALES DE VENTA POTENCIALES Carteras de consumidores finales/ Venta directa local Mercado de futuros de acuerdos para la compra de energía (PPA) Canales de venta potenciales para la electricidad fotovoltaica Mercado del día anterior Mercado intradiario Servicios de sistema, ej. equilibrio de energía Autoabastecimiento Dr. Johannes Henkel 15

16 POSIBLES OPORTUNIDADES DE VENTA: MERCADOS BILATERALES Acuerdo para la compra de energía (PPA) Condiciones negociables y libres Precio Período del contrato Cantidades por entregar Condiciones de pago Actualmente, no es muy común en Alemania Dr. Johannes Henkel 16

17 Regulado/sin influencia Libre Práctica del consumo de energía solar en Alemania COMPOSICIÓN DEL PRECIO DE LA ENERGÍA (EJEMPLO PARA CLIENTES PRIVADOS) Componentes del precio Cent./k Wh Energía (precio mayorista) 3,73 Margen de ventas 1,0 Prima de riesgo 1,4 Tarifas de la red, medición 6,70 Tarifa de concesión (de 1,32 a 2,39 ct/kwh) 1,59 Recargo en virtud de la ley EEG 6,17 Recargo por cogeneración 0,254 Recargo en virtud de la sección 19 0,227 Recargo por responsabilidad de operadores de turbinas eólicas marinas -0,051 Recargo por AbLa 0,006 Impuesto a la energía 2,05 Impuesto al valor agregado (19 %) 4,40 Total (IVA incluido) 27,57 Fuentes: netztransparenz.de, BNetzA-Monitoringbericht 2014 y estimaciones propias Dr. Johannes Henkel 17

18 POSIBLES OPORTUNIDADES DE VENTA: MERCADOS BILATERALES Integración en carteras de productos de consumidores Buenas oportunidades, pero dependiendo del modelo de negocios. La proximidad al cliente ayuda a optimizar las cantidades residuales y usar la potencialidad de la gestión y del almacenamiento de la demanda. El cliente espera un contrato de suministro completo. El cliente mantiene el riesgo relacionado con el precio para las cantidades residuales solo si hay entregas parciales. Cooperación opcional con la empresa de servicios públicos: El socio de cooperación entrega cantidades residuales. El socio de cooperación opera la planta de energía renovable e integra la electricidad en el contrato de suministro completo. El socio de cooperación y el operador de la planta firman un PPA y se integra la electricidad en el contrato de suministro completo Dr. Johannes Henkel 18

19 AUTOABASTECIMIENTO: COMPARACIÓN DE TARIFAS ESPECIALES PARA LOS PRECIOS DE LA ELECTRICIDAD Y LA ENERGÍA FOTOVOLTAICA <10 kwp <40 kwp <1 MWp <10 MWp Tarifa especial para energía fotovoltaica desde 01/06/2015 [ct/kwh] Precio típico de la electricidad [ct/kwh] Grupo de clientes Residencias privadas Negocios comerciales Negocios comerciales/industrias Industrias Dr. Johannes Henkel 19

20 ORDEN DEL DÍA A B C D Influencia de la energía fotovoltaica en los precios del mercado energético. Desafíos relacionados con la energía fotovoltaica y otras energías renovables sujetas a fluctuación en el mercado energético. Posibles modelos de negocio para empresas de servicios públicos con energía fotovoltaica. Soluciones de servicio de energía inteligente con las TIC como modelos de negocio actuales y futuros Dr. Johannes Henkel 20

21 Carga en kw Práctica del consumo de energía solar en Alemania CURVA DE CARGA SEMANAL DE UN PUESTO DE TRANSFORMADOR DE UN DSO Curva de carga en 2003 Curva de carga en 2014 Fuente: BWK 10/ Dr. Johannes Henkel 21

22 POSIBLES OPORTUNIDADES DE VENTA: SERVICIOS DEL SISTEMA Equilibrio del mercado energético Agrupación de los sistemas de energía fotovoltaica necesarios. Acceso de la energía fotovoltaica al mercado según los requerimientos de precalificación de diseño del mercado y el TSO. El suministro de energía de equilibrio negativa y positiva para la estabilización de la frecuencia en la reserva en minutos es técnicamente posible. La calidad de los pronósticos meteorológicos para la energía fotovoltaica es esencial (en Alemania, es lo suficientemente buena). A menor cantidad de errores en los pronósticos, se necesitará menor capacidad de reserva en las plantas de energía. Los servicios de sistema adicionales como el aprovisionamiento de potencia reactiva para la estabilidad del voltaje también podrían ser oportunidades en el futuro. Participación en el mercado de los servicios del sistema que hacen uso de las TIC Dr. Johannes Henkel 22

23 SERVICIOS PÚBLICOS EN LA ACTUALIDAD Empresa de servicios públicos/proveedor Demanda/cliente Flujo de energía Flujo de datos Generación controlable Generación fluctuante RE Proveedor de energía Residencias privadas y pequeños negocios Industria y clientes de gran envergadura Dr. Johannes Henkel 23

24 SERVICIOS PÚBLICOS EN 2022 Gestión interactiva de la energía para prosumidores y flexibilidades Flujo de energía Flujo de datos Batería y sistemas de almacenamiento Generación controlable Generación fluctuante RE Gestor de energía Residencias privadas y pequeños negocios Industria y clientes de gran envergadura Electromovilidad Dr. Johannes Henkel 24

25 EJEMPLOS DE CONCEPTOS Y SUS RECURSOS CLAVE Modelo de negocio Grupo objetivo TIC Pronósticos Integración de cartera de productos (p. ej., arrendamiento de techos) Residencias ( ) Autoabastecimiento Residencias Industrias ( ) ( ) Gestión de la energía (p. ej., gestión de la demanda) Servicios del sistema ( planta de energía virtual ) Residencias, Industrias Generadores descentralizados (de energía renovable) Dr. Johannes Henkel 25

26 LAS PLANTAS FOTOVOLTAICAS DIGITALIZADAS CON CADENAS MEJORAN LA EFICIENCIA Y LA COMPETITIVIDAD Planta fotovoltaica inteligente Adquisición de datos La unidad básica es la cadena Precisión muy alta, de (0,5 %) Detección de tensión y corriente Dentro del arreglo Fuera del arreglo Comunicación PLC No hay necesidad del RS485 Comunicación inalámbrica Rango máx. 10 m 2 Análisis de datos Minería de macrodatos Operación y mantenimiento inteligentes Nube Baja precisión Se detecta solo la corriente RS485 Red de fibra óptica Dificultad para localizar las fallas No soporta O&M móvil Precisión limitada de los datos Función débil del mantenimiento remoto Inversor central Combinador de CD Inversor central Switch O&M local Transformador Red de media tensión O&M remoto Nube Almacenamiento en nube Análisis de macrodatos

27 LOS INVERSORES DE CADENA DE BAJA POTENCIA REPRESENTAN LA TENDENCIA DEL FUTURO Se estima que la entrega de inversores trifásicos de la clase de baja potencia rondará los 22 gw para 2018

28 CONCLUSIONES Un mercado enfocado exclusivamente en la energía no será adecuado cuando esté dominado por energías renovables sujetas a fluctuación (energía fotovoltaica y eólica). Se necesita un nuevo diseño de mercado. En este mercado del futuro, los clientes requerirán la prestación de un servicio de energía (p. ej., seguridad en el suministro) en lugar de solamente el aprovisionamiento de energía En el futuro, se necesitará más intervención de las TIC y más pronósticos en cuanto al sistema de energía con el fin de conocer el estado actual del sistema de energía con más detalle y tener la posibilidad de brindar respuesta y optimizarlo Dr. Johannes Henkel 28

29 Dr. Johannes Henkel, Gerente Sénior Energy Brainpool GmbH & Co. KG Brandenburgische Straße 86/ Berlín Teléfono: +49 (0) Fax: +49 (0)