Examen de la gestión de la flexibilidad para proveedores y prosumidores de energía

En un ecosistema energético, el consumo y la producción se producen al mismo tiempo. A medida que la oferta sigue compitiendo con la fluctuación de la demanda, podemos ver que los mercados energéticos empiezan a confiar más en las soluciones descentralizadas para sortear los inconvenientes del diseño inflexible de los sistemas de energía tradicionales. Sin embargo, esta no es precisamente una solución primordial. La forma de resolver este escollo es tan sencilla como vital: se necesitan más actores energéticos. Un ecosistema formado por un mercado autosuficiente que alimente una red de IoT y consumidores comerciales de tal manera que los cambios en la carga y el suministro puedan ser anulados por las contribuciones de las fuentes de baterías, paneles solares, V2G y prosumidores.

Lasaplicaciones de las redes inteligentes se utilizan para gestionar y optimizar a distancia a los actores de la energía que intervienen en el suministro y el consumo. Este es el futuro de la energía sostenible.

Gestión de la flexibilidad: Una solución paralela

La perspectiva de la producción de electricidad ha experimentado cambios dinámicos en los últimos tiempos debido a la inclusión acelerada de las FER (Fuentes de Energía Renovables). Estas FER producen energía limpia y reutilizable y se han desarrollado para sustituir al carbón y al gas natural, que solían ser las fuentes principales. En 2020, las fuentes renovables representaban por sí solas el 19,8% del volumen de electricidad generada y se prevé que esta cifra aumente hasta el 35% en 2030. Entre estas fuentes renovables están la solar y la eólica. Éstas también han aportado beneficios de descarbonización al mercado climático y energético. Estas fuentes variables de generación de energía requieren la flexibilidad de un sistema eléctrico robusto para equilibrar y mantener la capacidad de la red en medio de una demanda fluctuante. En un caso, la capacidad actual de las FER no es suficiente para aumentar las variaciones de la carga residual en la red. Por otro lado, las aportaciones de energía de los prosumidores a la red deben ser gestionadas para mantener la fiabilidad de la red al tiempo que se les ofrece flexibilidad. La implantación de modelos flexibles en los puntos de oferta y demanda de la red optimizaría toda la infraestructura. La afluencia de diversos actores al mercado de la energía (al que no hay barrera de entrada) forma una integración que puede gestionarse a través de la IO, los orquestadores de la flexibilidad y los contadores inteligentes, que detectan y miden el consumo de energía en función de los precios en tiempo real.

Flexibilidad de la oferta y respuesta a la demanda

En el pasado, la simple variación de la potencia generada daba flexibilidad a la gestión. Sin embargo, hoy en día existen nuevas dinámicas como las FER, el almacenamiento en baterías y los DER (recursos energéticos distribuidos). Por lo tanto, la generación flexible, la infraestructura de red y el almacenamiento determinan la gestión eficaz de la energía.

La infraestructura de la red suele estar compuesta por dispositivos no flexibles. Por ejemplo, el exceso de energía producida puede almacenarse durante el día en baterías y otros lugares de almacenamiento que no están en la red. La energía del almacenamiento puede estar disponible para ser devuelta a la red para equilibrar la demanda de carga.

Respuesta a la demanda

Esta técnica garantiza que los usuarios adapten sus necesidades energéticas a las situaciones correspondientes de la red de carga y suministro, ahorrando energía y reaprovechándola. Cuando se incorpora a un sistema de red inteligente, la gestión de la respuesta a la demanda puede optimizar el consumo de energía. La energía ahorrada es redistribuida o almacenada por los proveedores, reduciendo los costes de producción. La respuesta a la demanda basada en el precio garantiza que los consumidores puedan ahorrar en las facturas de energía al consumir sólo lo que necesitan.Más allá de los subconjuntos de proveedores y consumidores, una implementación holística de la respuesta a la demanda se utiliza para equilibrar la demanda y la oferta de energía mediante la fijación de precios en tiempo real. Además, la respuesta a la demanda puede ofrecer un alivio de la carga durante las congestiones de carga, manteniendo así la fiabilidad de la capacidad del sistema.

Gestión de la flexibilidad del prosumidor

Los modelos actuales de generación de energía sufren una transformación continua, lo que da lugar a enfoques sofisticados en la forma de producir y distribuir la energía. Así, los mercados energéticos ya no pueden funcionar desde una perspectiva centralizada, ya que los consumidores están empezando a desempeñar papeles activos que satisfacen la demanda en la red: los prosumidores.

Los prosumidores como actores de la energía

Los prosumidores son minoristas de energía simbiontes en una red inteligente. Generan parte de su energía utilizando medios renovables o microgeneradores. Se puede incentivar a los prosumidores para que funcionen como DER cuando comparten o devuelven a la red el excedente de la energía generada. También utilizan la electricidad de la red para aumentar su capacidad de producción. Una ventaja importante que no podemos pasar por alto es la cantidad de fuentes prosumidoras que ofrecen soluciones energéticas limpias y renovables. Además, la introducción acelerada de las FER no fósiles para los prosumidores ha demostrado que la descarbonización de la fase de producción de energía, incluso para la demanda a gran escala, es posible. [caption id="attachment_8715" align="aligncenter" width="927"]

Fuente: A Comprehensive State-of-the-Art Review and Scientometric Analysis. Energies 2020, 13, 2710. https://doi.org/10.3390/en13112710[/caption]Estas opciones, junto con una red inteligente, pueden impulsar un mercado energético sostenible. La distribución sincrónica de los prosumidores puede optimizarse mediante plataformas innovadoras de gestión de la flexibilidad, un modelo de negocio perfeccionado, como el comercio de energía entre pares, y un orquestador de red inteligente competente. Este perfil energético se clasifica en corto y largo plazo. Los prosumidores con perfiles a largo plazo suelen tener más influencia en la fiabilidad y el mantenimiento de la red eléctrica. Sin embargo, todavía hay muchos consumidores individuales que, debido a la aparente barrera del coste, pueden verse disuadidos de invertir en una fuente alternativa. Sin embargo, las comunidades energéticas pueden contribuir con proyectos descentralizados.

Conclusión

Correlacionar la carga variable con el suministro variable requiere una gestión de la flexibilidad. El suministro de energía descentralizado es dinámico, lo que plantea la necesidad de flexibilidad en la planificación del sistema eléctrico. A medida que más actores entran en el mercado de la energía, los operadores se enfrentan al reto de implementar la agilidad de la red y, al mismo tiempo, reducir las pérdidas e incentivar un mercado de la energía.

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