La prueba de flexibilidad energética denominada Mercado de Energía Local de Cornualles (Cornwall LEM), en Inglaterra, ha sido completada recientemente. Más de 200 viviendas y empresas han comercializado electricidad renovable almacenada, proporcionando equilibrio a la red eléctrica. Durante tres años, se comercializaron 310 MWh de energía, con un ahorro de gases de efecto invernadero de cerca de 10.000 toneladas al año.
La prueba ha sido desarrollada por la compañía Centrica, en asociación con el operador de red de distribución local Western Power Distribution, junto con National Grid ESO, la Universidad de Exeter y el Imperial College London, y con el apoyo de la consultora de análisis energético avanzado con sede en Bélgica N-Side.
El proyecto ha contado con un presupuesto total de 16,7 millones de libras. Fue financiado por Centrica, y recibió una subvención de 11,6 millones del Fondo Europeo de Desarrollo Regional de Inglaterra como parte del Programa de Crecimiento de los Fondos Estructurales y de Inversión Europeos 2014-2020.
Red eléctrica inteligente
El condado de Cornualles fue el lugar elegido para la prueba al contar con una red con altos niveles de energía renovable. Conectar nueva generación a la red suponía un desafío, por lo que resultaba ser un emplazamiento adecuado donde poder crear una plataforma basada en el mercado para la flexibilidad y mostrar cómo podría ayudar a administrar la red eléctrica.
El objetivo era desarrollar y probar una solución de mercado para el comercio de flexibilidad energética a nivel local, como parte de los esfuerzos nacionales y mundiales para aumentar la penetración de energías renovables dentro del sistema energético.
Se instalaron una red de energía inteligente y tecnologías bajas en carbono (incluyendo equipos de monitorización, sistemas de batería, paneles solares, calor y energía combinados, y una turbina eólica) en viviendas y empresas de todo el condado.
En concreto, se instalaron 5 MW de tecnología baja en carbono en más de 100 empresas y otro centenar de viviendas contaron con paneles solares y almacenamiento de batería montado en la pared. La capacidad almacenada de los sistemas de baterías domésticos se combinó en una planta de energía virtual y, cuando se agregó, permitió comerciar con los operadores de la red, de forma completamente autónoma.
Mercado de Energía Local
El LEM era un programa complejo, dividido en cuatro proyectos distintos: residencial, empresarial, desarrollo de plataforma software y un proyecto de investigación con la Universidad de Exeter y el Imperial College de Londres.
En 2018 se comenzaron a instalar paneles solares, baterías inteligentes y equipos de monitorización en 100 viviendas de Cornualles, formando una Virtual Power Plant (VPP). Según los responsables del proyecto, la más grande de su tipo en el Reino Unido.
También se incluyeron varias tecnologías de calor y energía combinados (CHP), solar, eólica, baterías de almacenamiento y energía a nivel de dispositivo de seguimiento en 87 comercios locales. Se realizaron estudios energéticos y se proporcionó formación con el objetivo de ayudar a otras 26 empresas a desbloquear oportunidades que redujeran sus costos de energía.
Se creó un mercado energético virtual online con N-Side, Western Power Distribution y National Grid ESO, lo que permitió que hogares y empresas pudieran ajustar su demanda de energía o generación en respuesta a las necesidades de la red y recibir el pago por este servicio.
En el proyecto se instaló una turbina eólica inteligente conectada a la red, una batería de almacenamiento de iones de litio de 1,5 MW, además de una granja solar inteligente de 2,5 MW y equipos de monitorización energética en empresas de todo el condado.
Ahorro energético y reducción de emisiones
Según los datos de Centrica, algunas empresas ahorraron hasta un 35% en costos de energía al operar en momentos más alineados con las necesidades de la red. Se calcula que consiguieron ahorrar casi 9.000 toneladas de emisiones de gases de efecto invernadero al año.
En cuanto al ahorro en la factura energética de los participantes residenciales en la prueba LEM, varió dependiendo de factores como el tamaño del equipo y la energía utilizada en la vivienda. El ahorro medio fue de 357 libras al año.
Con el proyecto Mercado de Energía Local de Cornualles también se superó un obstáculo importante en la introducción de una red eléctrica más flexible y receptiva cuando el operador local del sistema de distribución (Western Power Distribution) y el operador del sistema de transporte (National Grid ESO) adquirieron flexibilidad de manera simultánea a través del mercado basado en subastas de Centrica, que prepara el camino para conseguir una red más inteligente con el fin de adaptarse a la integración de energías renovables.
Plataforma LEM de Centrica
La pieza central del proyecto fue el mercado basado en subastas de Centrica, una plataforma online para la flexibilidad comercial, destinada a reducir las limitaciones de la red.
La plataforma LEM de Centrica permite a los compradores de energía realizar ofertas por servicios de flexibilidad, que después se comparan con las ofertas de los vendedores (hogares y negocios) a través de subastas. La plataforma gestiona el proceso para ambas partes desde la creación del contrato hasta la línea de base y la liquidación, lo que facilita la flexibilidad comercial.
Este mercado virtual permitió al operador del sistema y al operador de red local comprar flexibilidad simultáneamente por primera vez. Asimismo, resultó ser una solución más barata para los consumidores energéticos, lo que se convertía en algo clave para aumentar la participación.
Como parte de la plataforma LEM, se desarrolló un conjunto de algoritmos que compensan cada subasta con la solución de mejor costo, considerando también las capacidades de las tecnologías involucradas y la red. Como resultado, el modelo de mercado virtual desarrollado aborda el problema de las limitaciones locales en Cornualles y proporciona un modelo aplicable en mercados energéticos nacionales e internacionales.
El objetivo era mostrar que las viviendas y las pequeñas empresas pueden desempeñar un papel activo junto con la industria. Se demostró que soluciones como Cornwall LEM pueden mostrar el camino para una red más inteligente y mejor integración de energías renovables, así como reducir emisiones de carbono y crear nuevos modelos económicos basados en recursos energéticos flexibles.
Fomento de la flexibilidad energética
El Mercado de Energía Local de Cornualles ha permitido demostrar que existen soluciones técnicas que pueden desbloquear y coordinar la energía local con servicios de flexibilidad para apoyar la red local y contribuir a gestionar el sistema nacional de Reino Unido. Desde Centrica destacan acciones clave a desarrollar por parte del gobierno, la industria y el regulador para fomentar la flexibilidad y ayudar a crear un sistema energético más renovable, como la introducción de mercados de flexibilidad en el sistema energético para el año 2023, así como la coordinación entre todas las partes para adoptar mercados locales de flexibilidad independientes.
La flexibilidad energética es esencial para que el Reino Unido cumpla los objetivos de neutralidad climática en 2050 y pueda ayudar a equilibrar los picos y valles de las energías renovables, como la energía solar y la energía eólica marina. Centrica ha calculado que para adaptarse a los planes del Gobierno de alimentar cada hogar con energía eólica marina, se necesitará intercambiar hasta 25 TWh de electricidad de manera flexible cada año, lo que equivale a casi el doble de la demanda anual de electricidad de Gales.
Los responsables del proyecto destacan su pretensión de que LEM (o tecnologías similares) pueda ser utilizada en el Reino Unido y en otros países para asegurar la implantación de mercados locales de flexibilidad abiertos y transparentes.