Las futuras redes eléctricas inteligentes requieren una interacción efectiva entre los mercados de energía y los sistemas de gestión de la red eléctrica para introducir nuevos servicios y mitigar los riesgos que presenta la alta penetración de fuentes de energías renovables. Cerrar la brecha entre el funcionamiento fiable de la red, la flexibilidad energética y la eficiencia del mercado ha sido la misión del proyecto europeo Flexgrid, finalizado el pasado mes de septiembre.
El objetivo principal de Flexgrid ha sido facilitar que las partes interesadas del sector energético se conecten a la red y mejorar el mecanismo para que los DSO y TSO usen la flexibilidad. El proyecto ha sido coordinado por la Universidad Técnica Nacional de Atenas, y 11 socios de varios países europeos constituyeron el consorcio junto con socios industriales, entre ellos ETRA (España). La iniciativa ha contado con una financiación cercana a los 4 millones de fondos europeos del programa Horizonte 2020.
Los mercados de flexibilidad ayudan a las redes de energía a monitorizar los flujos de energía y crear señales de mercado para motivar cambios en la oferta y demanda de energía. Como cualquier otro mercado, un mercado de flexibilidad es un lugar donde los compradores y vendedores pueden reunirse para permitir el intercambio o la transacción de productos y servicios. Además, los mercados deciden los precios de los bienes y servicios en función de la oferta y la demanda.
El concepto del proyecto Flexgrid se ha basado en la flexibilidad energética, en crear un mercado online donde los compradores de flexibilidad puedan adquirir fácilmente los servicios de proveedores de flexibilidad.
Mercado de flexibilidad energética
Lo que el proyecto Flexgrid denomina FlexBuyers incluye a los operadores de sistemas de distribución (DSO), que usan la flexibilidad para lidiar con los problemas de la red local, y también incluye a los operadores de sistemas de transporte (TSO), que obtienen servicios auxiliares de activos flexibles a nivel de distribución, junto con partes responsables del balance (BRP) que buscan equilibrar sus carteras.
En el otro lado, se encuentran los FlexSuppliers. Este grupo incluye a los minoristas de energía que aprovechan la flexibilidad de los activos del consumidor final, así como a proveedores de energía renovable que operan unidades de almacenamiento, y a empresas agregadoras independientes que tienen contratos con una cartera de prosumidores de energía y vehículos eléctricos.
Entre estos dos grupos se encuentra Flexgrid Automated Trading Platform (ATP), la plataforma creada en el marco del proyecto, un mercado de flexibilidad online donde los FlexBuyers pueden comprar fácilmente los servicios de los FlexSuppliers.
Plataforma de Negociación Automatizada Flexgrid
El principal resultado del proyecto es la Plataforma de Negociación Automatizada (ATP) Flexgrid. El mercado creado se compone de varias herramientas digitales innovadoras, cada una de las cuales se enfoca en las necesidades comerciales de un actor de energía específico.
Flexgrid ATP ofrece tres servicios principales. En primer lugar, el kit de herramientas de agregación de flexibilidad automática (AFAT) que consta de tres subservicios: el servicio AFAT 1 (Administrar una solicitud flexible), 2 (Administrar un mercado flexible B2C) y 3 (Crear una oferta flexible agregada).
El segundo servicio de la Plataforma de Negociación Automatizada Flexgrid consiste en FST, un kit de herramientas de compensación de mercado de flexibilidad, que a su vez incluye tres servicios: servicio FST 1 (minimizar ESP’ OPEX), 2 (minimizar ESP’s CAPEX) y 3 (maximizar los ingresos acumulados de ESP).
Finalmente, Flexgrid ATP se complementa con un tercer servicio. Se trata de TCPMF (Flexibility Market Clearing Toolkit), un conjunto de herramientas para la oferta flexible.
Uso de las herramientas digitales
Todos los servicios siguieron el enfoque de describir el problema que estas soluciones resuelven en el mercado de la electricidad, el aspecto único de la solución y la vía de explotación sobre cómo se pueden utilizar más en aplicaciones comerciales y de investigación.
Por ejemplo, un operador de mercado de flexibilidad puede usar el kit de herramientas de compensación de mercado de flexibilidad para limpiar el mercado de flexibilidad local teniendo en cuenta las limitaciones de la red de distribución, mientras que un DSO puede utilizar esta misma herramienta para identificar las necesidades de flexibilidad y así evitar la congestión local y los problemas de control de voltaje.
El mercado de flexibilidad online también incluye herramientas diseñadas para FlexSuppliers y para agregadores independientes. Por el lado de la demanda, los FlexBuyers pueden usar estas herramientas para formular automáticamente solicitudes de flexibilidad, mientras que por el lado de la oferta los FlexSuppliers puede formular automáticamente ofertas de flexibilidad.
Ambas partes pueden enviar sus ofertas a Flexgrid ATP, que encuentra automáticamente la demanda de flexibilidad óptima y las coincidencias de suministro.
Un enfoque flexible para la transición energética
Entre las ventajas de la plataforma Flexgrid ATP, destaca la coincidencia de ofertas y solicitudes a través de los procesos de compensación del mercado de flexibilidad de nivel distribuido (DLFM); la mejora de la comunicación y el intercambio de datos entre los participantes del mercado; la integración más fácil para futuros mercados de flexibilidad mediante el uso de algoritmos novedosos; y un enfoque de diseño modular.
Gracias al uso de modelos matemáticos avanzados y algoritmos complejos, el proyecto Flexgrid ha logrado cerrar la brecha entre la operación confiable de la red y la eficiencia del mercado de flexibilidad energética. Los resultados del proyecto se han publicado recientemente en Cordis, la principal fuente de la Comisión Europea sobre los resultados de los proyectos financiados por los programas marco de investigación e innovación de la UE, donde el coordinador del proyecto, Manos Varvarigos, profesor de la Universidad Técnica Nacional de Atenas, concluye que al unir los intereses en conflicto de varias partes interesadas del mercado de la energía y encontrar puntos de equilibrio óptimos, Flexgrid ha avanzado en la transición hacia la energía renovable.
Además de ayudar a reducir la huella de carbono de Europa, también se contribuye a reducir los costos de energía para los ciudadanos europeos. Asimismo, las soluciones de Flexgrid tienen el potencial de ofrecer a los formuladores de políticas la información científica y técnica necesaria para tomar decisiones energéticas informadas.
En la actualidad, los investigadores están trabajando para probar las soluciones del proyecto a través de demostradores piloto en varios Estados miembros de la UE.