Comunicación presentada al II Congreso Smart Grids:
Autor
- José Ignacio Pradas Poveda, Director de Mercado Interior, Asociación Nacional de Fabricantes de Bienes de Equipo, SERCOBE
Resumen
La financiación de proyectos de redes eléctricas inteligentes es un factor fundamental para su despliegue y supone, a la vez, un desafío para el análisis de los proyectos. En el caso de las redes eléctricas inteligentes, la inversión en equipos que mejoran la eficiencia de las infraestructuras y aportan valor merced a la electrónica de potencia y a las TIC ofrece posibilidades de nuevos modelos de negocio en la industria eléctrica. Se abordan estos aspectos y los denominados proyectos de interés común con los que la UE va a impulsar las redes eléctricas inteligentes en el contexto del mercado interior de electricidad.
Financiación de proyectos de redes eléctricas inteligentes
Las redes eléctricas inteligentes constituyen un nuevo paradigma de ordenación del sistema eléctrico en el cual la aportación de valor de los agentes y de las tecnologías instaladas y de potencial desarrollo merece un tratamiento distinto a la práctica habitual. Además, se da la circunstancia de que se trata de tecnologías innovadoras que operan en red –algunas de ellas, aleatorias y no permanentes, como las energías eólica y solar, por lo que la financiación de proyectos de inversión en redes inteligentes es en sí misma un elemento clave para su propio despliegue.
En consecuencia, las redes eléctricas inteligentes también implican un cambio de modelo de análisis coste-beneficio de proyectos de inversión y, por ende, de la estimación de los flujos de caja asociados a la implantación de tecnologías de operación más eficiente de las redes eléctricas.
El sistema eléctrico es un sector intensivo en capital (también en conocimiento), de ahí que la financiación sea un factor determinante en la gestión de proyectos. En el caso de las redes eléctricas inteligentes, la inversión en equipos que mejoran la eficiencia de las infraestructuras y aportan valor en virtud al progreso técnico alcanzado por electrónica de potencia y TIC, requiere un análisis de nuevos modelos de negocio en la industria eléctrica, tales como las denominadas plantas virtuales de generación y las compañías agrupadoras de oferta y de demanda de “prosumidores”.
La regulación del sector eléctrico es otro factor esencial en las decisiones de los agentes y la estimación de los retornos de inversión está supeditada a marcos regulatorios estables. En ese sentido, el mercado interior europeo de electricidad ofrece un marco ambivalente con un horizonte temporal a medio y largo plazo en el que se combinan el principio necesario de subsidiariedad de los Estados miembros y la tendencia imparable que ofrece el progreso tecnológico para facilitar soluciones más eficientes de generación, transporte y distribución de electricidad, incluyendo el almacenamiento.
Desde un nuevo paradigma de mercado en el que se reforman las estructuras de monopolio natural evolucionando hacia mercados en los que los consumidores asumen un papel central y de mayor poder al ser capaces de gestionar su propia demanda en nuevos escenarios de generación distribuida y de autoconsumo, y la integración de vectores de consumo intensivo como la electromovilidad es una necesidad, la financiación de proyectos de inversión abre enormes posibilidades.
En síntesis, la financiación de proyectos es un elemento esencial para el despliegue de las redes eléctricas inteligentes y su viabilidad depende de la comprensión de las implicaciones tecnológicas asociadas a los nuevos modelos de negocio por parte de los agentes financieros y a la materialización de las expectativas en flujos de caja reales y contrastados. Este nuevo entorno constituye el objeto central del análisis coste-beneficio y sobre el que pivota la monetización del impacto de las redes inteligentes.
La comunicación concluye reconociendo el esfuerzo financiero emprendido por la Unión Europea para impulsar su liderazgo industrial en el desarrollo tecnológico y en la demostración de proyectos piloto de redes eléctricas inteligentes en territorio europeo, en los que los programas marcos de I+D han sido la principal fuente de financiación de desarrollos tecnológicos y así seguirá siendo con Horizonte 2020.
Los nuevos modelos de negocio de redes eléctricas inteligentes
Con el objetivo de impulsar de forma eficaz las redes eléctricas inteligentes dentro de la política energética comunitaria y de su integración en el mercado interior de electricidad, la Comisión Europea decidió crear un grupo operativo que lleva trabajando desde 2009. Dentro de la estructura diseñada, se crearon varios grupos de expertos, de los cuales el tercero y el cuarto se dedicaron a recomendaciones regulatorias para el despliegue (EG3) y al desarrollo de infraestructuras de redes inteligentes (EG4), respectivamente. El objetivo es definir los criterios de selección y financiación de proyectos de interés común.
Nuevos modelos de negocio como mercados de referencia
En el grupo operativo de redes inteligentes dedicado a las recomendaciones regulatorias para el despliegue (EG3) se han analizado modelos de negocio, los aspectos sociales (costes y beneficios) y la flexibilidad de la demanda, analizándose casos de referencia de modelos de negocio. A modo de ejemplo, se presentan dos casos:
Caso I. Facilitado por las funcionalidades de los contadores inteligentes, el patrón de comportamiento del consumidor le permite gestionar la respuesta de demanda. Además del despliegue necesario de los contadores inteligentes, el uso intensivo de grandes datos de consumo permite la optimización de la red, incluyendo opciones de interfaz de comunicaciones con los dispositivos de gestión de energía. La culminación de estructura de mercado vendría por la posibilidad de agregar e integrar la respuesta de demanda.
Caso II. Establecimiento de una plataforma para la agregación de recursos de generación distribuida. Diversos proyectos han desarrollado los medios técnicos para diseñar una herramienta de agregación: arquitectura de control de la coordinación centralizada de recursos de generación distribuida; diseño viable de una central térmica virtual (agregación de energías renovables, microcogeneración); establecimiento de una plataforma completa de transacciones de servicios de suministro de electricidad a partir de generación distribuida.
Un nuevo paradigma de mercado eléctrico: el valor de la flexibilidad
La reflexión sobre el papel del consumidor activo capaz de convertirse en productor de electricidad no debería quedarse sólo en el plano teórico, sino que es preciso que pase a la acción práctica favorecida por una regulación que incentive la innovación y el despliegue de las tecnologías más eficientes.
Las redes eléctricas inteligentes van más allá de la integración necesaria de energías renovables (libres de emisiones) y en ellas encuentran sentido económico soluciones de generación distribuida, gestión activa de la demanda incluyendo la respuesta de demanda por parte de los consumidores, circunstancia en la que la electrónica de potencia cobra todo su valor. En consecuencia, se plantean nuevos modelos de negocio muy variopintos en el que interaccionan los agentes tradicionales, con nuevos entrantes y con el potencial que ofrecen las TIC.
Según las recomendaciones planteadas por los expertos del grupo operativo que asesora a la Comisión Europea, se plantean dos recomendaciones para la flexibilidad:
- Recomendación 1: los Estados miembros y las agencias nacionales de regulación deberían asegurar que el valor de la flexibilidad se maximiza para los consumidores y para otros suministradores de dicho servicio de flexibilidad, y que continúa siendo así en un mercado en evolución.
- Recomendación 2: la Comisión Europea y los Estados miembros deberían asegurar que los consumidores y otros suministradores de flexibilidad cuentan con la suficiente información y con las herramientas necesarias, y con los servicios adaptados a las necesidades de los consumidores, de forma que se integren en el mercado adecuada y eficazmente, y así puedan extraer el máximo valor de la flexibilidad suministrada.
Análisis coste-beneficio de proyectos de redes eléctricas inteligentes
La referencia fundamental para la realización de un análisis coste-beneficio ha sido aportada por el Centro Común de Investigación de la Comisión Europea (conocido como Joint Research Centre en inglés), el cual ha elaborado unas directrices al respecto como metodología básica empleada para evaluar proyectos.
Los pasos a seguir para analizar de forma pormenorizada los costes y beneficios de ejecutar un proyecto de redes inteligentes serían:
- Paso 1. Revisión y descripción detallada de las tecnologías, los elementos y los objetivos cuantitativos del proyecto.
- Paso 2. Inventario de los activos integrando sus funcionalidades.
- Paso 3. Inventario de las funcionalidades integrando sus beneficios.
- Paso 4. Definición de unos parámetros de servicio de referencia.
- Paso 5. Estimación monetaria de los beneficios e identificación de los beneficiarios del proyecto.
- Paso 6. Identificación y cuantificación de los cotes del proyecto.
- Paso 7. Comparación de costes y beneficios.
Con carácter previo, será preciso definir unas condiciones de contorno y una serie de parámetros del servicio de suministro de energía eléctrica. Estos requisitos son necesarios para la estimación y cuantificación de costes y beneficios: el tipo de interés de descuento de los flujos de caja; el horizonte temporal del análisis y del proyecto; la secuencia de programación y de ejecución; el impacto del marco regulatorio en los parámetros en que se asume la construcción del proyecto; las tecnologías desplegadas; la transferencia de carga pico y la reducción de consumido inducido; y, por supuesto, la estimación de demanda de electricidad.
Adicionalmente, es necesario realizar un análisis de sensibilidad, el cual nos aportará criterios para manejar distintos escenarios posibles de desarrollo del proyecto. Las variables sobre las que realizaríamos este estudio serían las siguientes: la tasa de crecimiento de la energía consumida y del potencial de eficiencia energética; la transferencia de carga pico; el porcentaje del nivel de pérdidas de electricidad en actividades de transporte y distribución; el número estimado de minutos con interrupción del suministro; el valor de la carga perdida; el tipo de interés de descuento; y el programa de implantación del proyecto.
En la estimación de los impactos, costes y beneficios, será necesario fijar índices de fiabilidad (probabilidad de interrupción de suministro), eficiencia en las operaciones del sistema en su conjunto y de los componentes individuales del mismo. Otro beneficio asociado a la mejora de eficiencia que suponen las redes inteligentes sería la disminución de robos de electricidad, mientras que por el lado de los costes de explotación, deberán tenerse en cuenta los cambios de procedimientos y de sistemas de información. Con carácter complementario, se recomienda la realización de un análisis cualitativo del impacto del proyecto. Esta evaluación de carácter no monetario implica valorar la importancia del despliegue de una red eléctrica inteligente en términos de mejora de prestaciones (eficiencia) del sistema y de aspectos medioambientales (disminución de emisiones) y sociales asociados al proyecto (comodidad de los hogares, seguridad energética).
Todo este ejercicio debe estar basado en la medida de lo posible en parámetros científicos y técnicos. El problema radica en la escasa experiencia acumulada en el despliegue práctico y simultáneo de las tecnologías asociadas a las redes eléctricas inteligentes. Aunque en muchos casos son tecnologías ya experimentadas, su uso convergente no está lo suficientemente contrastado y es por ello que existan incertidumbres no tanto sobre la fiabilidad de los equipos, como sobre las prestaciones funcionales inducidas por los equipos. En ese sentido, se pone de manifiesto una asimetría entre tecnología y finanzas, la cual tendría reflejo en las estimaciones de flujos de caja.
La financiación europea clave para el desarrollo de las redes inteligentes
Las redes eléctricas inteligentes son una prioridad política para la Unión Europea, tal y como se reflejan en las iniciativas de cooperación dentro de la Estrategia Europa 2020. La financiación comunitaria está siendo fundamental para incrementar el conocimiento (I+D), explorar la viabilidad (proyectos de demostración) y el despliegue tecnológico en el contexto del mercado interior de electricidad.
Horizonte 2020: Programa marco de I+D de la Unión Europea
El inventario de proyectos de redes eléctricas inteligentes en la Unión Europea es una obra realizada por el Centro Común de Investigación iniciada en 2011 y que se va actualizando anualmente. En la página de internet (http://ses.jrc.ec.europa.eu/smart-grids-observatory) se pueden obtener datos de los 459 proyectos lanzados desde 2002, cuya inversión acumulada asciende a 3.150 millones de euros.
Por el interés generado desde el punto de vista de eficiencia energética, de beneficios sociales y de política industrial, las redes eléctricas inteligentes son prioritarias para las políticas de la Unión Europea y de buena parte de sus Estados miembros: 22% son aportados por la Unión, 18% por programas nacionales y 9% por entidades reguladoras nacionales. En suma, sólo el 51% de los recursos financieros empleados en proyectos de redes eléctricas inteligentes han sido aportados por los agentes privados.
La mayoría de las tecnologías está en fases consolidadas de madurez. Sin embargo, aún subsisten importantes incertidumbres técnicas ligadas a la integración en las redes existentes. Semejante escenario provoca que la mayor parte de los proyectos de redes inteligentes y de las inversiones asociadas sean para demostración y despliegue (72% del total para 249 proyectos).
Del 26% de inversión de proyectos en I+D correspondientes a 210 proyectos, el Programa Marco de I+D de la Unión Europea se erige en la principal fuente de financiación de proyectos en el campo de las redes eléctricas inteligentes. Bajo este esquema se han financiado la mayor parte de los 172 proyectos multinacionales (37% del total) con una inversión total agregada de 1.350 millones de euros (43%). Otra virtud del Programa Marco es facilitar la constitución de consorcios pluridisciplinares, con una amplia variedad de agentes participantes: TSO, DSO, fabricantes de bienes de equipo, universidades, compañías desarrolladoras de TIC.
Por lo que se refiere a las TIC, DG Connect presentó sus prioridades en la convocatoria bajo el objetivo ICT-2013.6.1 Smart Energy Grids con un presupuesto de 13 millones de euros: explorar el potencial de atraer a diferentes agentes tanto del mundo de las compañías eléctricas como del sector de telecomunicaciones con el fin de poder desarrollar enfoques comunes de aprovechamiento sinérgico de las infraestructuras de servicios de redes digitales y eléctricas inteligentes. El foco de atención se pone en la gestión de datos (‘big data’), incluyendo el intercambio de información con los operadores de redes de transporte y con los usuarios finales, y en la exploración de nuevos modelos de negocio para las compañías distribuidoras (uso rentable y de valor de los datos del consumidor).
Redes transeuropeas de energía: Facilidad Conectar Europa
Las redes transeuropeas de electricidad han centrado su actividad en facilitar las interconexiones entre sistemas nacionales. Con la necesidad de reforzar la seguridad energética, los proyectos de impulso de redes eléctricas inteligentes van a recibir un impulso en el período 2014-2020 por su contribución a la mejora de eficiencia y a la menor dependencia.
Por lo que se refiere al despliegue de las tecnologías, el desafío a nivel europeo está en superar la fase de demostración y generalizar su implantación sin que la regulación nacional sea un obstáculo, de ahí que la financiación europea se concentre en los denominados proyectos de interés común, cuyas características serán analizadas en la ponencia. La integración de las redes eléctricas inteligentes en las redes transeuropeas de energía es un desafío también para la propia Unión Europea, el cual se encuadra en los objetivos del mercado interior de electricidad: suministro competitivo, seguro y respetuoso con el medio ambiente. Estas tres dimensiones son medidas por indicadores a la hora de evaluar los proyectos y otorgarles la financiación comunitaria.
El instrumento financiero comunitario de estos proyectos para el período 2014-2020 es el Mecanismo Conectar Europa, creado de acuerdo con el reglamento (UE) nº 1316/2013 de 11 de diciembre de 2013. Su objetivo es facilitar financiación a los proyectos de las redes transeuropeas, incluidas las energéticas (RTE-E), cuyas inversiones en la industria eléctrica se estima que ascenderán a 140.000 millones en los próximos diez años. El Mecanismo Conectar Europa facilitará un total de 5.850 millones de euros en 2014-2020 y financiará el 50% de los estudios de ingeniería y servicios de instalación y montaje, excepcionalmente hasta el 80%. La primera convocatoria (abierta hasta 19 de agosto de 2014) contará con 750 millones de euros.
A causa de su carácter transfronterizo, los proyectos RTE-E no suelen encuadrarse en los habituales de redes eléctricas inteligentes, pues no aplican a las redes de distribución de baja tensión, pero sí a todas las instalaciones de alta y media tensión, dificultando la justificación de financiación del despliegue.
Proyectos de interés común
En el grupo de trabajo de redes inteligentes dedicado a infraestructuras (EG4), se definió el concepto de proyecto de interés común a partir de una serie de criterios (involucrar al menos a 2 Estados miembros; integración de energías renovables y afectar a más de 100.000 habitantes) y se analizó la viabilidad de los proyectos candidatos dentro de redes transeuropeas. En la primera convocatoria llevada a cabo entre 2012 y 2013, se presentaron tres proyectos energéticos que cumplían los requisitos formales:
- GREEN ME en el norte de Italia y sur de Francia;
- THE North Atlantic Green Zone entre Irlanda del Norte e Irlanda; y
- SUPERIOR entre las regiones de Galicia, Asturias y parte de Castilla y León en España y la zona norte de Portugal.
El Centro Común de Investigación analizó exhaustivamente los tres proyectos, recabando datos a las entidades de los consorcios para calcular los indicadores fundamentales de prestaciones (KPI) definidos en las siguientes seis características: sostenibilidad; capacidad de reversibilidad de redes de transporte y distribución para conectar y traer electricidad desde y a los usuarios; conectividad y acceso de todos los usuarios; seguridad y calidad de suministro; eficiencia y calidad de servicio (niveles de pérdidas, grado de utilización de red); contribución a los mercados transfronterizos de electricidad. En este ejercicio de análisis, se requería el dictamen de las comisiones reguladoras de la energía agrupadas a nivel europeo (ACER) acerca del valor añadido y la consistencia transfronteriza de cada proyecto.
En el caso de SUPERIOR, la falta de compromiso por parte de los TSO (especialmente REE) fue determinante para su exclusión como proyecto de interés común, por lo que no fue analizado ya que era imposible estimar, contrastar y valorar muchos de los parámetros a evaluar.
El resultado de la evaluación económica de los KPI se sintetiza en la tabla I.
En el campo de las telecomunicaciones, fueron dos los conceptos de proyecto presentados en la primera convocatoria con la particularidad de que los proyectos TIC podían ejecutarse en un único Estado miembro por un solo operador:
- Deutsche Telekom: “Connected life and work”, en Friedrichshafen (Alemania) y otras ciudades austriacas y suizas en el entorno del lago Constanza, interconexión de tres redes nacionales para realizar una operación económica de energías renovables y de servicios energéticos; y
- Silver Spring Networks: Next Generation M2M enabled Energy Services, en Reino Unido, a partir de las redes eléctricas y de telecomunicaciones existentes se propone nuevas conexiones vía radio y de televisión integrando plataformas LTE-M y 3G.
Deben tenerse en cuenta dos consideraciones relevantes desde el punto de vista económico: la concesión de la etiqueta de interés común a un proyecto corresponde a los Estados miembros; y las condiciones de financiación otorgadas son privilegiadas, en aras precisamente de los beneficios sociales y ambientales inducidos para el conjunto de la Unión Europea.
Referencias
- M. Wakefield, 2012, Guidebook for Cost/Benefit Analysis of smart grid demonstration projects, Electric Power Research Institute, Palo Alto (Estados Unidos).
- Joint Research Centre (Vincenzo Giordano, Manuel Sánchez Jiménez, et al.), 2011, Smart Grid projects in Europe: lessons learned and current developments, JRC Reference Reports, Petten (Holanda).
- Joint Research Centre (Vincenzo Giordano, Manuel Sánchez Jiménez, et al.), 2012, Guidelines for conducting a cost-benefit analysis of Smart Grid projects, JRC Reference Reports, Petten (Holanda).
- Joint Research Centre (Vincenzo Giordano et al.), 2013, Evaluation of Smart Grids projects within the Smart Grid Task Force Expert Group 4. Application of the assessment framework for energy infrastructure Projects of Common Interest in the field of Smart Grids, JRC Science and Policy reports, Petten (Holanda).
- Joint Research Centre (Catalin Felix Covrig et al.), 2014, Smart Grids Projects Outlook 2014, JRC Science and Policy reports, Petten (Holanda).