El mercado eléctrico español es un sector clave para la transición energética y la descarbonización de la economía. Sin embargo, la entrada masiva de energía solar ha provocado una disminución de los precios de la energía y una expulsión de otras fuentes renovables del mix energético, generando grandes excedentes que podrían aprovecharse en horarios de mayor demanda, y poniendo en cuestión la viabilidad económica de futuros proyectos de energía renovable. En este artículo se analiza la situación actual y las perspectivas de futuro del mercado eléctrico español, utilizando datos públicos de Red Eléctrica de España y del Operador del Mercado Ibérico de Energía, se examinan los factores que influyen en los precios de la energía y el mix energético, así como el papel de los sistemas de almacenamiento para integrar las fuentes renovables y aumentar la eficiencia y la seguridad del sistema.
Para ilustrar esta afirmación, desde Rolls-Royce Solutions Ibérica se ha realizado un estudio de la demanda eléctrica, el mix energético y los precios de la energía basado en datos públicos de Red Eléctrica de España (REE) y del Operador del Mercado Ibérico de Energía (OMIE). Se han utilizado los datos disponibles desde el 1 de enero de 2022, hasta el 18 de abril de 2023. Se han excluido los datos correspondientes a los mercados intradiarios y a los servicios de ajuste. Las variables que se han analizado son: precio medio diario de la electricidad (€/MWh), potencia instalada por tecnología (MW), generación por tecnología (GWh), participación en el mix energético por tecnología (%), GAP entre el precio mínimo y máximo diario (€/MWh) y número de días con precio menor o igual a 5 €/MWh y a 10 €/MWh.
Desde el 1 de enero hasta el 13 de abril de 2023 ha habido 177 horas con un precio de la energía menor o igual a 5 €/MWh, frente a las 7 horas en el mismo periodo del año pasado. Se estima que habrá aún más horas con precios bajos de la energía durante el año.
Figura 1 Horas anuales con precios máximos desde 01/01/2023 hasta 18/04/2023
¿Qué ocurre cuando hay precios bajos de energía? En la Figura 2 se muestran los datos del mix energético promedio de los días que han tenido precios de energía menores a 10 €/MWh en el periodo citado. Como se puede apreciar esta caída en el precio de la energía está relacionada con la penetración solar en el mix.
Figura 2 MIX promedio los días con precios bajos a principios de 2023
Además, en este periodo, durante las horas de mayor contribución solar se aprecia una disminución de la aportación de la energía eólica e hidráulica, que luego vuelve a aumentar cuando sale la solar del mix, coincidiendo con una subida del precio de la energía. Es decir, se expulsa del mix no solo tecnologías como el ciclo combinado, sino a otras energías renovables.
Este aumento de la frecuencia de precios bajos respecto al año 2022 coincide con un aumento de la potencia solar instalada en el país de aproximadamente 4 GW en ese periodo, como se puede ver en la Tabla 1.
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Tabla 1 Datos de la evolución de la potencia instalada de abril 2022 a abril 2023 (Fuente: www.ree.es)
Esta situación de periodos de muy bajo precio de la energía se da cada vez con mayor frecuencia y se prevé que se acentúe con el tiempo. A fecha del 18/04/2023 la potencia renovable en tramitación por tecnologías se indica en la Tabla 2, mostrando una perspectiva de crecimiento de la potencia solar y eólica instalada. No se indica si estos poseen sistemas de almacenamiento energéticos asignados o no.
Tabla 2 Estado del acceso y conexión de la generación renovable eólica y solar fotovoltaica.
Análisis económico
En la Figura 2 se ve una diferencia intradiaria entre precio mínimo y máximo de la energía (GAP). A continuación, se muestra una distribución normal de los GAPs que ha habido a principios de 2023 y 2022
Cuando la solar disminuye su contribución en el mix por la falta de sol, esta deja paso a otras tecnologías renovables como la eólica y la hidráulica. Como se aprecia en la siguiente gráfica, el GAP promedio en este tramo horario a principios de 2023 es de 88 €/MWh.
Figura 4 GAPs 2022 y 2023 hasta 13 de abril
Como se puede ver en la Figura 4 la distribución normal del GAP del año 2022 refleja valores altos del GAP con una gran variabilidad. Esto se debió a los precios que alcanzó el gas y a la contribución que tuvieron los ciclos combinados en ese año.
La curva normal del GAP correspondiente a 2023 ha presentado un mayor apuntamiento que se traduce en una menor dispersión. Esto ha coincidido con la implementación de potencia renovable a la red. Por lo tanto, la penetración de energía renovable a la red no aumenta la volatilidad en los precios de la electricidad. Como ya se ha visto en la Tabla 2, se está instalando cada vez más renovable, por lo que este apuntamiento tiende a consolidarse.
Contribución del almacenamiento con baterías
Estos GAPs podrían ser rentabilizados por sistemas de almacenamiento eléctrico con baterías que almacenen cuando el precio es mínimo y descarguen cuando el precio es máximo.
Esta diferencia de precios o GAPs son un fenómeno recurrente, predecible y esperable, cualidades que les permiten ser aprovechados y rentabilizados a través de almacenamiento eléctrico en baterías. Este aprovechamiento permitirá no solo aumentar la contribución de energías renovables al mix energético, sino que además aumentará la estabilidad de los precios de la energía y dotará de seguridad y robustez al sistema eléctrico.
En un contexto de muchos ceros, un escenario plausible a la luz de lo aquí explicado, la rentabilidad de las plantas solares puede disminuir, además de expulsar a otras fuentes renovables del mix energético, como la eólica y la hidráulica, también abundantes y competitivas. Estos excedentes de energía podrían aprovecharse en horarios de mayor demanda y menor disponibilidad de energía solar
Conclusión
Estos resultados tienen importantes implicaciones para el desarrollo sostenible del sector eléctrico español y para el cumplimiento de los objetivos de transición energética y descarbonización. Por un lado, sugieren que es necesario fomentar el desarrollo de los sistemas de almacenamiento energético, que pueden contribuir a mejorar la rentabilidad y la competitividad de las plantas solares y eólicas. No es la energía solar lo que va a permitir que entren las baterías, serán las baterías las que van a permitir que entre la energía solar. Además, los sistemas de almacenamiento pueden mejorar la integración y la seguridad de las fuentes renovables variables e intermitentes, al proporcionar servicios auxiliares como el control de frecuencia, el balanceo o la reserva.
Para que esto suceda, es imprescindible el establecimiento de un marco regulatorio que reconozca la realidad del mercado.
Artículo escrito por:
Ignacio Moneo Meana
Rolls-Royce Solutions Ibérica
