​PJM adquiere servicios auxiliares en sus mercados mayoristas para garantizar la fiabilidad de la red. Estos servicios existen principalmente para dos propósitos:

• mantener continuamente la frecuencia de la red cerca de 60 Hz, y
• proporcionar capacidad adicional rápidamente ante eventos imprevistos, como una falla de generador.

Existen otros servicios, como el Servicio de Arranque en Negro, que PJM mantiene para otros fines, como el reinicio de la red en caso de un apagón. PJM no adquiere estos servicios en los mercados mayoristas, y solo un pequeño subconjunto de recursos califica.

​¿Qué son los servicios auxiliares de PJM y para qué sirven?

PJM adquiere cuatro servicios auxiliares a través de los mercados mayoristas:

• Regulación,
• Servicios de Reserva Sincronizada (SRS),
• Servicios de Reserva Primaria (PRS), y
• Servicios de Reserva de 30 minutos (TMRS).

​Los tres servicios de reserva se diferencian en los tipos de recursos que pueden calificar para proveerlos y en la respuesta esperada cuando se les solicita.

SRS incluye únicamente recursos sincronizados; es decir, recursos que están en línea y pueden responder en 10 minutos o menos.

PRS abarca a todos los proveedores de SRS y recursos adicionales no sincronizados; es decir, recursos fuera de línea que pueden responder en 10 minutos o menos.

Por último, TMRS incluye a todos los proveedores de SRS y PRS, así como recursos secundarios adicionales, permitiendo la elegibilidad tanto a recursos fuera de línea como en línea que puedan responder entre 10 y 30 minutos.

¿Quién provee los servicios auxiliares?

Los recursos son elegibles para proveer Regulación si:

• están dentro del área de control de PJM,
• pueden recibir y responder a señales automáticas de control de generación del operador del sistema,
• demuestran capacidad para cumplir los requisitos mínimos de desempeño y aprobar una prueba inicial definida por PJM, y
• pueden proveer al menos 0,1 MW de capacidad de Regulación durante el intervalo de adquisición; es decir, si un recurso normalmente es elegible pero no tiene margen disponible, no puede recibir Regulación.

Casi todos los recursos pueden ofrecer capacidad en los mercados de reservas si:

• están dentro del área de control de PJM,
• no están marcados solo para "emergencias",
• no están clasificados como generación nuclear, eólica o solar (a menos que tengan una exención aprobada), y
• pueden proveer al menos 0,1 MW de capacidad de reserva en el intervalo de adquisición.

Adicionalmente, los siguientes tipos de recursos no pueden participar como recursos no sincronizados:

• Respuesta de Carga Económica: un programa donde las empresas reducen el consumo eléctrico en periodos de menor oferta,
• Recursos Híbridos: recursos que usan varias tecnologías en un solo punto de interconexión,
• Recursos de Almacenamiento de Energía con Baterías inscritos en el modelo de participación ESR: un marco que permite a los recursos de almacenamiento programarse y participar en los mercados de energía, capacidad y servicios auxiliares, y
• Recursos de Bombeo Hidroeléctrico no incluidos en el modelo optimizado de almacenamiento por bombeo de PJM: una herramienta de programación anticipada que co-optimiza bombeo, generación y reservas.

Si bien una variedad de recursos participa en los mercados de servicios auxiliares de PJM, ciertos tipos de recursos tienden a desempeñar diferentes funciones según sus capacidades.

​Por ejemplo, las baterías y los generadores de gas natural constituyen la mayoría del volumen de Regulación. Entre los servicios auxiliares de reserva, los servicios no sincronizados suelen ser provistos por generadores hidroeléctricos y recursos a base de petróleo, mientras que el gas natural y el carbón aportan la mayor parte del volumen de reservas sincronizadas.

​¿Cuándo despliega PJM sus servicios auxiliares?

Los operadores del sistema despliegan Regulación de forma continua para mantener el equilibrio entre oferta y demanda. Cuando la frecuencia sube o baja de 60 Hz, PJM notifica a los proveedores de Regulación para que aumenten o disminuyan su producción.

PJM solo despliega los servicios de reserva después de que ocurre una perturbación. En PJM, una perturbación se define como un periodo de 60 segundos en el que el sistema pierde 900 MW o el 80% de la mayor contingencia individual.

​En los últimos 10 años, se han producido 175 de estas perturbaciones, con una duración media de aproximadamente 10 minutos cada una.

El Servicio de Reserva Sincronizada y el Servicio de Reserva Primaria (SRS y PRS) solo deben mantener su producción durante 30 minutos. PJM recurre al Servicio de Reserva de 30 minutos (TMRS) si necesita reservas por más de 30 minutos.

Todos los recursos que proveen servicios de reserva, incluyendo TMRS, solo están obligados a responder hasta 30 minutos después de ser desplegados.

En los últimos 10 años, solo ha habido tres eventos de reserva que superaron los 30 minutos, todos durante la tormenta invernal Elliot en diciembre de 2022. En cuanto a los precios, esto explica por qué TMRS suele liquidarse a $0/MW, ya que rara vez se solicita.

¿Qué tamaño tiene el mercado de cada servicio auxiliar en PJM?

​PJM establece los requisitos de Regulación para cumplir los estándares de control de la North American Electric Reliability Corporation (NERC), manteniendo la frecuencia dentro de los límites predefinidos y corrigiendo pequeñas desviaciones.

El operador del sistema originalmente fijó el requisito de adquisición como un porcentaje de la demanda prevista, pero luego lo cambió a un valor fijo de MW efectivos. Este valor varía a lo largo del día dependiendo de si PJM está en un periodo de subida o no.

Reglas de fiabilidad separadas de NERC, que definen expectativas de respuesta tras una perturbación de frecuencia más severa, y requisitos de servicio extendido, determinan la demanda de servicios de reserva.

El tamaño de las mayores contingencias de PJM determina finalmente el requisito de fiabilidad. Condiciones temporales como alertas meteorológicas y emergencias establecen el requisito de servicio extendido, que utiliza una base de 190 MW para las tres reservas.

​Para SRS, el requisito de fiabilidad equivale a la pérdida de la contingencia individual más severa en PJM, normalmente la pérdida de grandes recursos de generación como plantas nucleares. Para PRS, el requisito es 1,5 veces esa pérdida de contingencia. Para TMRS, el requisito es el mayor entre el requisito de fiabilidad de PRS, la mayor contingencia de gas o 3.000 MW.

Al cumplir los requisitos en servicios menos restrictivos como TMRS, PJM cuenta los volúmenes asignados a recursos en servicios más restrictivos. Por ejemplo, los volúmenes de SRS se cuentan para los requisitos de PRS y TMRS.

​¿Cómo obtienen ingresos los recursos que proveen estos servicios y cómo se fijan los precios de los servicios auxiliares?

Los servicios de Regulación se adquieren exclusivamente en el Mercado en Tiempo Real. Los pagos a las entidades participantes se basan en tres factores: capacidad, desempeño y costo de oportunidad perdido. Haz clic aquí para saber más sobre cómo PJM calcula los requisitos de Regulación.

PJM adquiere los servicios de reserva en ambos mercados: en Tiempo Real y Día Anterior. PJM optimiza para obtener la combinación de menor costo para cubrir cada requisito de reserva, junto con Regulación y Energía, sujeto a la capacidad de entrega.

El precio de liquidación del mercado se calcula como el precio marginal del recurso más caro que recibe una adjudicación en un mercado de reservas dado, más los precios marginales de los mercados de reservas más generales a los que contribuye.

Como resultado, los precios en los mercados de reservas de PJM tienen una estructura anidada, y proveer un servicio más 'específico' automáticamente satisface los requisitos de servicios más amplios.

En la práctica, esto significa que el precio de liquidación de SRS es la suma del precio marginal no solo del mercado de SRS, sino también de los otros dos mercados de reserva. El precio de liquidación de PRS es la suma de los precios marginales de PRS y TMRS. Por último, el precio de liquidación de TMRS es solo el precio marginal de ese mercado.

¿Qué servicios auxiliares han sido históricamente los más valiosos para proveer en PJM?

La Regulación ha tenido un valor de liquidación constante que supera en más de 5 veces a los servicios de reserva como PRS y SRS.

​Como resultado, las baterías en PJM hasta ahora se han enfocado principalmente en los servicios de Regulación. Sin embargo, a medida que más baterías entran en operación comercial, este mercado continuará madurando y aumentará la competencia entre los participantes. Esto, junto con el rediseño del mercado de Regulación que se avecina, probablemente llevará a una disminución de los precios de Regulación.

A medida que los precios eventualmente bajen, las baterías cambiarán su enfoque hacia SRS y PRS.

Los recientes aumentos de precios en estos mercados de reserva sugieren que también pueden empezar a ofrecer oportunidades más atractivas para el almacenamiento de energía con baterías. Esto se debe en gran parte a un aumento en la escasez del sistema en PJM y, como resultado, al alza de los precios de la energía.

Si esta tendencia continúa, como indican los resultados del mercado de capacidad, las reservas podrían aportar un valor significativo para los sistemas de almacenamiento con baterías (BESS) en el corto plazo. Es decir, hasta que el despliegue alcance niveles similares a los de mercados como ERCOT, donde la saturación suele reducir los ingresos frente a la realización de arbitraje energético: comprar energía a bajos precios y venderla a precios altos dentro de un mismo día de operación.