La carga neta de CAISO puede variar más de 20 GW en una sola hora. Esta variabilidad extrema, impulsada por la enorme expansión solar en California, llevó al operador del mercado a desarrollar el Producto de Rampas Flexibles (FRP). Este novedoso mecanismo de mercado compensa a los recursos por su capacidad de ajustar rápidamente su producción de energía en respuesta a la demanda o a la incertidumbre generada por las renovables.
La combinación de generación liderada por renovables en California crea necesidades de flexibilidad y rampas en la red sin precedentes
En 2024, la energía solar y eólica proporcionaron juntas el 32% de la energía consumida en CAISO. Esto superó la contribución del gas natural, que fue del 28%.
Los 610 GWh de energía solar y 268 GWh de energía eólica han transformado la forma en que opera la red eléctrica de California. Estos recursos también han creado nuevos desafíos que las herramientas tradicionales de CAISO, como los servicios de regulación y reserva, no pueden gestionar completamente.
Las fuentes renovables de California pueden cubrir una parte significativa de las necesidades de energía mayorista de CAISO a un costo marginal prácticamente nulo. Y su presencia en el mercado solo va a aumentar: la lista de interconexión de CAISO incluye 1,5 GW adicionales de recursos solares que se conectarán a la red antes de fin de año. A pesar de la reciente aprobación de la OBBBA, la penetración de generadores renovables en CAISO continuará.
La carga neta es el principal motor de la dinámica del mercado energético
La gran presencia de renovables es la razón por la que la carga neta - carga total menos generación solar y eólica - es clave para entender los mercados de CAISO.
A lo largo de un día en 2025, la carga neta de CAISO suele fluctuar en 25 GW, llegando incluso a valores negativos justo después del mediodía. En promedio, aumenta 6,5 GW en la hora de las 18:00. Esto ocurre cuando el sol se pone y la generación solar cae rápidamente, mientras la demanda sigue cerca de su pico vespertino.
La rampa de carga neta vespertina se ha vuelto más pronunciada cada año a medida que se incorpora más capacidad solar.
El mayor aumento registrado de carga neta en una sola hora en 2025 superó los 20 GW. Ese salto concentró el 80% del cambio típico de carga neta diaria en solo 60 minutos.
Una variabilidad de demanda de ese tamaño es un problema para CAISO, ya que los recursos térmicos despachables necesitan tiempo para arrancar o para aumentar y disminuir su producción.
El desafío de esta inflexibilidad se agrava cuando los errores de pronóstico se acumulan con el tiempo, especialmente durante esos periodos de rampas, cuando predecir la generación solar es más difícil. El Producto de Rampas Flexibles de CAISO busca ayudar a gestionar esa incertidumbre.
Conclusiones ejecutivas
- Los sistemas de almacenamiento de energía en baterías tienen ventajas únicas en los mercados de flexibilidad: A diferencia de los generadores térmicos que requieren tiempo para rampas, las baterías pueden ajustar su producción instantáneamente en ambas direcciones, lo que les permite captar valor del novedoso programa FRP de CAISO.
- El FRP genera ingresos sin necesidad de flujo de energía: El servicio compensa a los recursos simplemente por mantener la capacidad de rampas rápidas, permitiendo que los activos bien posicionados obtengan primas de flexibilidad durante periodos de alta incertidumbre en la red.
- CAISO enfrenta desafíos de flexibilidad en la red sin precedentes: La carga neta de California puede cambiar 20 GW en una hora. La magnitud de ese cambio aumentará con el crecimiento de recursos renovables conectados a la red. A medida que ocurran estos cambios, también puede aumentar el valor de proveer FRP.
¿Qué es el Producto de Rampas Flexibles?
CAISO asigna Requerimientos de Rampas Flexibles a cada Autoridad de Área de Balance (BAA) en el Mercado de Desbalance Energético del Oeste. En tiempo real, CAISO distribuye esos requerimientos a recursos individuales y los recompensa por poder ajustar su producción de energía al alza o a la baja.
Características clave del FRP:
- Adquisición en tiempo real: Las asignaciones de FRP se realizan tanto en el proceso de Compromiso de Unidades en Tiempo Real (RTUC) como en el Despacho en Tiempo Real (RTD).
- Requerimientos direccionales: Los recursos pueden recibir premios tanto de Rampas Flexibles Ascendentes (FRU) como Descendentes (FRD).
- Basado en capacidad: Los premios se basan en la capacidad del recurso para cambiar su producción, no en el flujo real de energía.
- Precio local: CAISO lanzó el programa FRP en 2016 y añadió precios nodales en febrero de 2023.
- Sin ofertas explícitas: Los recursos no presentan ofertas separadas para FRP. CAISO basa los premios en las ofertas del mercado de energía y las capacidades físicas.
¿Cómo se determina un premio FRP?
El algoritmo de minimización de costos de CAISO optimiza simultáneamente el despacho de energía, los servicios auxiliares y los programas de rampas flexibles. Este proceso de co-optimización determina la cantidad de responsabilidad FRP que recibe un recurso y el precio por brindar ese servicio.
El proceso ocurre en dos pasos:
- Fijación de requerimientos. Para cada intervalo de mercado RTUC y RTD, CAISO asigna a cada BAA un requerimiento FRU y FRD.
- El modelo estadístico “Mosaic” de CAISO determina el tamaño de los requerimientos, considerando los pronósticos actuales de solar, eólica y demanda, así como los errores históricos de pronóstico.
- Cada requerimiento direccional se divide en un segmento de “movimiento pronosticado” y otro de “incertidumbre”.
- Asignación de recursos. CAISO ejecuta su motor de optimización en tiempo real.
- Los recursos de generación reciben de CAISO su instrucción de despacho: su “movimiento pronosticado” individual para ese intervalo de despacho de 5 minutos.
- Para cada BAA, CAISO asigna a los recursos de generación sus responsabilidades FRU/FRD para el segmento de “incertidumbre” en función del margen disponible y la capacidad de rampas.
- La rigidez de la restricción de rampas flexibles a nivel BAA determina los precios de FRP, mientras que la congestión y los factores de transmisión añaden primas locales.
Este diseño posiciona especialmente bien a los BESS para captar el valor del FRP. A diferencia de los generadores térmicos, que necesitan tiempo para cambiar su producción, las baterías pueden aumentar o disminuir su salida instantáneamente, dándoles ventajas inherentes en la obtención de premios FRU y FRD.
Una vez que un recurso recibe un premio FRP, no se espera que haya flujo real de energía. En cambio, el FRP es utilizado por CAISO para pagar a los recursos flexibles por reservar su margen de capacidad o estado de carga para un momento posterior, en caso de que se necesite debido a la incertidumbre de rampas.
El Producto de Rampas Flexibles rara vez presenta oportunidades de ingresos para los recursos en CAISO
Los recursos no presentan ofertas explícitas para proveer servicios de rampas flexibles, por lo que diseñar una estrategia de trading es inviable. Además, los precios son cero en la mayoría de los intervalos de mercado debido a que hay suficiente capacidad flexible disponible.
En más del 90% de los nodos donde se ubican baterías en CAISO, los precios del FRP casi siempre son de $0/MWh. Además, las ocasiones en que los precios son distintos de cero tienden a tener un potencial limitado —es decir, precios bajos— y a ser poco predecibles.
Sin embargo, en algunos nodos, los precios del FRP superan regularmente los $0/MWh con un patrón consistente.
¿Cómo pueden algunos recursos aprovechar las oportunidades del Producto de Rampas Flexibles?
Baterías como Mordor 1 y el par de recursos en el sitio Resurgence BESS son excepciones al perfil típico de precios del FRP. Las tres baterías están asociadas a otros recursos. Mordor 1 comparte una línea de generación con el proyecto geotérmico Coso, mientras que las dos baterías Resurgence son sitios híbridos solares.
Todos estos recursos también están en el Desierto de Mojave. Como resultado, la dinámica de precios nodales de energía en la región está dominada por la producción solar.
Esto ha dado lugar a perfiles de precios diarios consistentes de FRP en lo que va de 2025.
El precio FRU de Mordor 1 alcanzó un promedio de $20/MWh por las mañanas, mientras que los precios de Resurgence BESS a menudo superaron los $5/MWh. Los precios se mantuvieron elevados hasta seis horas consecutivas.
En algunos meses, esos precios también pueden igualar los LMP. Por ejemplo, en un día típico de abril de 2025, la diferencia FRU-Energía para Mordor 1 fue de hasta $32/MWh.
Al asegurar un estado de carga positivo hacia el final de la mañana y una curva de oferta de energía bien diseñada, estas baterías podían aumentar sus posibilidades de ser seleccionadas para la provisión de FRU. Aquí, “bien diseñada” significa un precio superior al LMP, de modo que los recursos no sean viables económicamente para la descarga de energía en tiempo real, pero tampoco tan alto que su oferta quede demasiado abajo en la pila de suministro de FRU.
Las oportunidades de Rampas Flexibles son muy escasas, pero pueden ser fuentes significativas de ingresos
Predecir cuándo surgirán estas dinámicas FRU-Energía es difícil, dada la rareza de las condiciones. Pero cuando ocurren, los operadores ágiles podrán captar ingresos comparables a los de arbitraje energético, todo sin ver realmente flujo de energía.
Por ejemplo, si Mordor 1 recibiera 10MW de FRU —la mitad de su potencia nominal— durante las horas entre las 9:30am y las 12:30am, podría haber ganado $48,9/MW cada día de 2025 hasta el 31 de julio. Si lograra asegurar esas obligaciones solo cada otro día en ese mismo periodo, eso resultaría en un aumento de $5,8/kW en sus ingresos.
Esto representaría un 21% más sobre el índice Modo Energy BESS CAISO hasta finales de julio, ya que la batería promedio ganó $27/kW en los primeros siete meses de 2025.
Por supuesto, este potencial de mejora es una excepción respecto a la gran mayoría de baterías en CAISO, y asegurar estas obligaciones está lejos de estar garantizado. Sin embargo, si los problemas de rampas continúan agravándose en CAISO en los próximos años, el FRP podría empezar a brindar una vía alternativa de ingresos para más baterías.
¿Por qué otros ISOs no tienen un producto similar al FRP?
Todos los operadores de red enfrentan incertidumbre en la carga, pero la fuerte dependencia de CAISO en la solar genera desafíos especialmente agudos de variabilidad en la carga neta.
Entre los seis ISOs más grandes en 2024, CAISO tuvo tanto la mayor disminución promedio de carga neta en una hora —cuando la solar entra en línea por la mañana— como el mayor aumento de carga neta —cuando el sol se pone por la tarde—. Esos valores son -6 GW y 4,57 GW, respectivamente.
Las fluctuaciones de carga neta en PJM y ERCOT son similares a las de CAISO en términos absolutos, pero esos sistemas también tienen cargas promedio más altas. Ningún otro ISO de EE. UU. enfrenta rampas de carga neta de la magnitud de CAISO en relación al tamaño del sistema.
Y todo indica que la rampa de carga neta de CAISO seguirá aumentando en los próximos años. A medida que esto suceda, el Producto de Rampas Flexibles y otras herramientas de mitigación de incertidumbre probablemente ganarán valor.
La incertidumbre es la razón del FRP
Si la carga neta de CAISO cambiara al mismo ritmo predecible cada día, los operadores de la red podrían programar generación despachable de manera confiable para cubrir esa demanda.
Pero en la realidad, la carga neta puede variar drásticamente de un minuto a otro. Esto significa que los pronósticos de carga y generación renovable son clave para una red estable. Los generadores intermitentes y concentrados geográficamente crean errores de pronóstico correlacionados, dificultando aún más la predicción de la oferta y la demanda.
Y con su orientación norte-sur, la generación solar de CAISO alcanza su pico aproximadamente a la misma hora en todo el ISO. Esto concentra los periodos de cambios extremos en ventanas de tiempo muy reducidas.
A medida que aumenta la penetración renovable, también lo hace la incertidumbre en los pronósticos, creando una demanda adicional de servicios de flexibilidad. Esta incertidumbre crece rápidamente a medida que las renovables representan una mayor parte de la mezcla de generación. Pequeños errores porcentuales en los pronósticos renovables se traducen en mayores discrepancias absolutas de megavatios que requieren recursos flexibles para equilibrar. Esto también podría señalar el creciente beneficio de proveer servicios de Rampas Flexibles a la red en el futuro.
