El almacenamiento de energía en baterías es una tecnología sumamente flexible que puede operarse de múltiples maneras. Su funcionamiento depende principalmente de cómo puede generar mayores ingresos y en qué mercados participa.
Pero, ¿cuál es el perfil operativo del almacenamiento de energía en baterías en Gran Bretaña? ¿Cuándo deberían los sistemas futuros cargar y descargar? ¿Y en qué se diferencian los sistemas individuales?
Primero, ¿a qué nos referimos con ‘perfil operativo’?
Por perfil operativo nos referimos a la forma que toma la producción física de una batería a lo largo del día. Esto puede ser producción programada para comerciar energía o respuesta a desviaciones de frecuencia en la red.
El perfil operativo de la flota es la combinación de las producciones físicas de cada batería individual.
El mercado mayorista domina el perfil diario de las operaciones de los activos
Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías en Gran Bretaña suelen operar en tres mercados principales: la respuesta de frecuencia, el Mecanismo de Balance y los mercados mayoristas. Cuándo y cómo las baterías exportan o importan energía en un día determinado depende de en qué mercados participan.
El perfil de la flota sigue una forma que muchos esperarían del almacenamiento en baterías: la flota se carga durante la noche y al mediodía, y descarga en los picos de la mañana y la tarde. Esta forma sigue, en líneas generales, los precios del mercado mayorista: las baterías se cargan cuando los precios son bajos y descargan cuando los precios son altos.
El comercio en los mercados mayoristas utiliza, en promedio, una proporción de potencia significativamente mayor que los servicios de respuesta de frecuencia y las acciones del Mecanismo de Balance. Por lo tanto, es el principal impulsor de la forma del perfil operativo de la flota.
Existe una variación significativa día a día en el funcionamiento de una batería
La producción real de la flota de almacenamiento en baterías puede variar respecto a este perfil promedio. Como proporción de la capacidad total de la flota, las importaciones y exportaciones pueden fluctuar ampliamente en cualquier momento.
- Durante la noche, las baterías rara vez descargan en una medida significativa. El 1% superior de las exportaciones nocturnas sólo alcanza el 5% de la potencia total.
- De igual manera, en el pico de la tarde, es muy poco común que las baterías se carguen de forma relevante.
- Las exportaciones máximas de la flota alcanzaron sólo el 40% de la capacidad total. Esto se debe a que históricamente la mayoría de la capacidad de baterías ha estado comprometida en contratos de respuesta de frecuencia.
La respuesta de frecuencia y el Mecanismo de Balance no siguen un patrón diario
Aunque el perfil operativo de toda la flota sigue una forma diaria definida, esto está impulsado por el comercio mayorista. El perfil operativo de la carga y descarga para la entrega de servicios de respuesta de frecuencia es mucho más plano.
Bajo esta forma pueden existir grandes variaciones: termina siendo plana porque los cambios de frecuencia suelen ser esencialmente aleatorios a lo largo del día. En la última semana de julio de 2023, la respuesta de frecuencia produjo perfiles operativos muy distintos cada día.
De igual forma, el Mecanismo de Balance no presenta patrones claros de actuación a lo largo del día, ya que las Ofertas y Demandas pueden despacharse en cualquier media hora, según las necesidades del sistema en ese momento.
Los mercados determinan el perfil operativo de cada activo
La relación entre el mercado y el perfil operativo implica que la producción de cada batería puede variar considerablemente. Aquellas enfocadas en el comercio tendrán un perfil más definido y marcado. Por otro lado, los sistemas centrados en respuesta de frecuencia muestran un perfil mucho más plano.
- Lower Road y Tynemouth presentan perfiles relativamente planos. Ambas han obtenido gran parte de sus ingresos el último año de los servicios de Firm Frequency Response y la gama dinámica.
- Creyke Beck, Holes Bay, Red Scar y Mannington han generado grandes porciones de sus ingresos mensuales en el mercado mayorista. El impacto de esto se refleja en sus perfiles operativos.
El precio mayorista es el principal impulsor de las operaciones de los activos
La relación entre el comercio mayorista y la producción de las baterías significa que los precios mayoristas son el factor que más determina la producción de la flota. Sin embargo, esto no siempre fue así.
Durante gran parte de 2022, buena parte de la flota de baterías se centró en ofrecer servicios de respuesta de frecuencia, especialmente Dynamic Containment, con precios elevados. Esto provocó que el perfil operativo promedio de la flota fuera mucho más plano en ese periodo.
Desde septiembre de 2022, los mercados de respuesta de frecuencia han comenzado a saturarse. Esto ha hecho que la capacidad no contratada se haya volcado cada vez más al comercio en el mercado mayorista. Por ello, el perfil operativo se ha vuelto mucho más marcado, ya que los proveedores buscan ingresos en el mercado mayorista, generando la forma que vemos hoy.
El perfil operativo de la flota cambia de forma a lo largo del año
La forma y el tamaño de los precios mayoristas se ven afectados por cambios estacionales y variaciones diarias debidas a factores como la demanda y las condiciones meteorológicas.
La producción media por media hora de la flota entre agosto de 2022 y julio de 2023 muestra cómo el perfil operativo de la flota de baterías evoluciona a lo largo del año por los cambios estacionales.
- Las exportaciones de baterías durante el pico de demanda nocturno son mayores en los meses de invierno, de diciembre a marzo.
- El momento del pico nocturno está determinado principalmente por la luz natural. Esto significa que los precios máximos de la tarde y las exportaciones de baterías se desplazan más tarde en primavera y verano.
- Las baterías se cargan principalmente por la noche en invierno. Pero hay un gran cambio hacia la carga en la primera tarde en primavera y verano, cuando la generación solar abarata los precios en esas horas.
Días extremos provocan grandes desviaciones en la producción de la flota
Dentro de estos cambios estacionales, también puede haber días particulares que se desvíen mucho del perfil operativo debido a eventos de precios aislados.
El 12 de diciembre de 2022, los precios alcanzaron niveles récord durante el pico nocturno. La flota de almacenamiento en baterías descargó fuertemente, superando los 600 MW a las 17 h, el nivel más alto registrado hasta ahora. Por la mañana, la producción fue muy baja.
En cambio, durante los precios negativos récord del 2 de julio de 2023, la flota se cargó principalmente al mediodía y descargó mucho más tarde, cuando los precios volvieron a ser positivos.
Por su parte, el día de Navidad de 2022 presentó un perfil único de operación de activos, ya que los precios más altos se produjeron alrededor de la 1 de la tarde, cuando la demanda alcanzó su máximo. Como resultado, la flota de baterías descargó en ese momento e importó energía por la tarde.
El mercado mayorista seguirá dominando el perfil operativo de la flota
Con los servicios de respuesta de frecuencia saturados, muchos proveedores buscan cada vez más el comercio mayorista para aumentar sus ingresos. Por lo tanto, este servicio continuará dominando el perfil operativo del almacenamiento en baterías.
Cada vez entra en funcionamiento más capacidad de baterías, pero los mercados de respuesta de frecuencia no crecen al mismo ritmo. Por eso, se espera que la relación entre el perfil operativo de la flota y los precios mayoristas siga creciendo con el tiempo. Con sistemas más nuevos capaces de ciclar más veces, podríamos ver que la forma de doble ciclo se acentúe aún más.
El aumento del comercio en los mercados intradiarios puede llevar a desviaciones respecto a esta forma, aprovechando las diferencias entre el precio intradiario y el precio del día siguiente. Por su parte, una mayor utilización del Mecanismo de Balance generaría más importaciones y exportaciones fuera de las ventanas habituales.
Sin embargo, es probable que ambos factores sean menos significativos en comparación con la creciente relación con el mercado mayorista del día siguiente.
Descarga los datos
Los datos utilizados en este artículo pueden descargarse como archivo csv aquí.
