A nivel mundial, el sector eléctrico está pasando de grandes redes centralizadas alimentadas con combustibles fósiles a redes locales renovables más pequeñas e inteligentes.

Un área de gran interés es el "arbitraje de energía", que permite a los usuarios comprar y almacenar electricidad cuando es más barata y venderla o usarla cuando el costo es alto.

Pero Aotearoa Nueva Zelanda tarda en asumir esto, a pesar de que es una parte crucial de la transición hacia un futuro sin carbono. ¿Por qué es esto?

Las tecnologías y la infraestructura de redes pequeñas aún se encuentran en la fase experimental, y se prueba la eficacia y la conveniencia de diferentes configuraciones, modelos de propiedad y acuerdos comerciales. Y los sistemas inteligentes de administración de energía que pueden proporcionar un pronóstico profético de la dinámica del mercado no se usan mucho.

Para comprender mejor estas dinámicas, hemos modelado una "microrred" teórica en una subdivisión residencial, Totarabank, en la isla norte de Aotearoa.

Utilizamos el modelo para pronosticar los rendimientos comerciales esperados de la inversión en microrredes y para desbloquear posibles fuentes de ingresos del arbitraje energético.

Programación inteligente de baterías

El arbitraje energético requiere almacenamiento en baterías y control inteligente para aprovechar al máximo la generación de un sistema local de energía renovable.

Esto se puede lograr pronosticando el consumo futuro de electricidad a corto plazo y vinculándolo con el precio de la energía al contado en el mercado. Los controladores sofisticados en tiempo real luego deciden si el sistema local debe almacenar o vender al mercado (o almacenar y vender más tarde).

Los sistemas de almacenamiento de baterías pueden variar en tamaño, desde baterías a escala comunitaria que abastecen a un vecindario hasta baterías dentro de una flota de vehículos eléctricos (EV). Los procesos de control fundamentales requeridos para lograr un resultado óptimo son básicamente los mismos, excepto que las baterías comunitarias están estacionarias mientras que las baterías EV se mueven.

Las baterías comunitarias pueden almacenar la electricidad comprada a la red durante los períodos de menor demanda y luego descargarla durante los períodos de mayor demanda. Los vecindarios con energía solar pueden cargar las baterías de la comunidad a la mitad del día cuando la electricidad generada por energía solar es abundante y descargarse durante el pico de la noche, que es más caro.

Las baterías EV se pueden usar de manera similar, utilizando tarifas nocturnas más baratas o períodos de viento excedente durante la noche para cargar. La energía almacenada en las baterías de los vehículos eléctricos se puede descargar en cargas locales o volver a vender a la red cuando el precio es más alto, lo que genera un flujo de ingresos adicional.

Modelado del retorno de la inversión

En nuestro modelo, asumimos que las principales razones por las que las personas invertirán en tecnologías de energía limpia son la sostenibilidad, la independencia energética y la resiliencia. Creemos que el arbitraje energético podría ser un habilitador de microrredes intensivas en capital, a diferencia de una inversión realizada sobre una base puramente comercial.

Específicamente, consideramos una microrred conectada a la red que integra energía solar fotovoltaica (PV) y turbinas eólicas. El sistema también está respaldado por una batería comunitaria y tiene una flota de diez vehículos eléctricos personales para atender.

Consideramos dos escenarios:uno con ingresos por arbitraje de red y otro sin ellos.

Nuestros resultados sugieren que los ingresos obtenidos explícitamente del arbitraje energético podrían reducir el costo total del sistema en al menos un 12 %. Para poner esto en perspectiva, para una inversión típica en una microrred de 10 millones de dólares neozelandeses en toda la ciudad, esto significa un ahorro de 1,2 millones de dólares.

Otro hallazgo interesante fue que la cantidad de tiempo que las baterías pudieron sostener cargas críticas durante cortes de red no planificados fue mayor en aproximadamente 16 horas por año, en comparación con el caso sin control inteligente. Esta es una notable ventaja de resiliencia.

Entonces, ¿qué significa este tipo de análisis para usted? Si usted es parte de una comunidad interesada en poseer y operar una microrred, ahora tiene suficiente evidencia para pedirle a su desarrollador que considere el arbitraje energético para que la comunidad pueda participar en el mercado de la electricidad y obtener ganancias.

Si posee un vehículo eléctrico y está tratando de obtener tarifas nocturnas más baratas, esta es una advertencia sobre las ofertas futuras de los minoristas de electricidad para que su almacenamiento sobre ruedas funcione con la tecnología de vehículo a red.

En general, el arbitraje energético es una excelente herramienta para brindar apoyo a las decisiones de inversión en energía renovable y ayudar a reafirmar las previsiones de ingresos. + Explora más

La integración de vehículos eléctricos en la red podría evitar apagones

Este artículo se vuelve a publicar de The Conversation bajo una licencia Creative Commons. Lea el artículo original.