El proyecto FlexPlan, financiado por el programa europeo de investigación e innovación Horizonte 2020, ha creado una herramienta de planificación de la red eléctrica que destaca por su carácter innovador. Para ofrecer una visión de la planificación de la red eléctrica en Europa hasta el año 2050, en el marco del proyecto se analizaron seis demostraciones que abarcan casi todo el continente europeo, y se publicaron directrices y reflexiones regulatorias finales.
Coordinado por Ricerca Sul Sistema Energetico – RSE (Italia), el consorcio de FlexPlan estuvo integrado por un socio español, el centro de investigación y desarrollo tecnológico Tecnalia. En concreto, el consorcio incluye tres TSO europeos, varias empresas de I+D y universidades de ocho países europeos (Bélgica, Alemania, Italia, Noruega, Portugal, Serbia, Eslovenia y España). La International Smart Grids Action Network (ISGAN) ha publicado recientemente los resultados finales del proyecto.
Herramienta de planificación de la red eléctrica
Con la ambición de ir más allá de las metodologías de planificación de última generación, la herramienta del proyecto FlexPlan destaca por diferentes características innovadoras. Entre otras cuestiones, permite evaluar la mejor estrategia de planificación mediante el análisis, en una sola vez, de un gran número de opciones proporcionadas por una herramienta de preprocesamiento.
A su vez, permite la evaluación simultánea de la planificación de la red eléctrica a medio y largo plazo en 2030, 2040 y 2050; así como la incorporación de una gama completa de criterios de análisis de coste-beneficio, la planificación integrada de transporte y distribución, el análisis ambiental integrado (calidad del aire, huella de carbono, limitaciones del paisaje); las metodologías de contingencia probabilística en sustitución del criterio tradicional N-1; y la aplicación de técnicas de descomposición numérica para reducir los esfuerzos de cálculo.
Por último, la herramienta permite el análisis de la variabilidad de fuentes de energía renovables anuales y series temporales de carga a través de un enfoque de optimización estocástica.
Una visión de la planificación de la red eléctrica en Europa hasta 2050
Con el objetivo de demostrar la aplicación de la herramienta en escenarios reales, así como de ofrecer una visión de la planificación de la red eléctrica en Europa hasta 2050, en el marco del proyecto se utilizó la herramienta de FlexPlan para analizar seis casos regionales que cubren casi todo el continente europeo: Península Ibérica; Francia y Benelux; Alemania, Suiza y Austria; Italia; países balcánicos; y países nórdicos.
De esta manera, el proyecto FlexPlan intenta responder a la pregunta de qué papel podría desempeñar la flexibilidad y cómo su uso puede contribuir a reducir las inversiones en la planificación manteniendo, al menos, los niveles actuales de seguridad del sistema.
El proyecto finalizó formulando directrices para los reguladores y los operadores del sistema eléctrico, para las oficinas de planificación de los TSO y DSO, indicando en qué medida la flexibilidad del sistema puede contribuir a la reducción de los costes generales del sistema (operativos + inversión), manteniendo al mismo tiempo los niveles actuales de seguridad del sistema y qué disposiciones regulatorias podrían fomentar dicho proceso. Un informe expone las reflexiones y directrices regulatorias finales.
Directrices para la planificación de las redes de transporte y distribución
Las conclusiones del proyecto exponen que los procedimientos de planificación de la red de TSO y DSO podrían estar coordinados. La metodología propuesta por FlexPlan podría ser un punto de partida para reflexionar sobre posibles formas de implementar la coordinación de la planificación TSO-DSO.
En el futuro, la flexibilidad resultará sinérgica para el desarrollo de nuevas líneas eléctricas o el refuerzo de las existentes, como lo demuestran los resultados de los seis casos regionales desarrollados por FlexPlan. Esto aumentará en gran medida el número de candidatos a evaluar en los estudios de planificación de la red eléctrica. En este sentido, el documento expone la necesidad de implementar un nuevo procedimiento que permita la coevaluación de todos los candidatos. Al desarrollar los seis casos de uso, el proyecto FlexPlan ha demostrado la aplicabilidad de este enfoque a modelos de planificación que tengan el mismo tamaño que los utilizados por los operadores del sistema.
Otras directrices se basan en que los estudios de planificación deberían realizarse en el futuro no para un solo año en el horizonte, sino para varias décadas con el fin de diseñar la vía de descarbonización completa a medio y largo plazo (2030, 2040 y 2050). La optimización debería realizarse de manera coordinada entre las diferentes décadas, como propone el proyecto FlexPlan.
Asimismo, los estudios de planificación de la red deberían considerar diferentes variantes climáticas ponderadas cada una con su probabilidad relevante, lo que requiere resolver un modelo de optimización probabilística. Y los criterios ambientales (calidad del aire y huella de carbono) pueden monetizarse con éxito e incluirse en la función objetivo utilizada para llevar a cabo estudios de planificación. En concreto, FlexPlan ha demostrado que esto se puede lograr manteniendo un modelo lineal, lo que garantiza la manejabilidad numérica del modelo.
Además, el proyecto ha demostrado que la gran dimensionalidad del modelo obtenido al implementar todas las características anteriores se puede tratar mediante técnicas de descomposición (T&D).
Directrices reglamentarias
En cuanto a las directrices reglamentarias, el documento destaca que las inversiones en almacenamiento y flexibilidad permanecerán mayoritariamente en manos de inversores privados. En este contexto, se indica que las Autoridades Reguladoras Nacionales deberían traducir la conveniencia de desplegar nuevos sistemas de almacenamiento o flexibilidad en ubicaciones estratégicas de la red en herramientas de incentivos oportunos para los potenciales inversores.
El documento también considera que las limitaciones operativas del almacenamiento y la gestión de la demanda deberían tenerse plenamente en cuenta, y que el papel y las responsabilidades de los agregadores deben diseñarse con precisión a un nivel europeo común. Entre otras cuestiones, también destaca que el análisis de coste-beneficio debe tener en cuenta los efectos positivos de los recursos de flexibilidad, y que se debe atribuir una importancia clave a la reducción de GEI y otros contaminantes.
En definitiva, el proyecto FlexPlan ha analizado varios aspectos relacionados con la sinergia entre los recursos de flexibilidad (almacenamiento y demanda flexible) y las intervenciones de refuerzo de la red. Se ha creado una nueva metodología de planificación de la red, se ha desplegado una nueva caja de herramientas que aplica esta metodología y se han desarrollado estudios regionales para demostrar la viabilidad de aplicar dicha metodología a problemas que tienen el mismo nivel de complejidad que los que afrontan los operadores del sistema. Por último, se ha analizado el marco regulatorio, localizando barreras para la aplicación de la metodología FlexPlan y las formas de eliminarlas.
Después de tres años y medio de trabajo del proyecto FlexPlan, el consorcio afirmó que se ha sentado una primera piedra angular para la creación de una nueva metodología de planificación de la red eléctrica, capaz de hacer frente a algunos retos importantes de los próximos años, como el aumento de la penetración de las fuentes de energía renovables, la necesidad de dar flexibilidad al sistema y la necesidad de coordinar la planificación del transporte y distribución de energía eléctrica.