Desde 2019, National Grid ESO ha lanzado varias licitaciones 'pathfinder' de potencia reactiva para adquirir servicios de potencia reactiva. En este artículo, analizamos en detalle estas licitaciones y el papel que han desempeñado las baterías.
Si quieres saber más sobre la potencia reactiva, consulta nuestra reciente guía explicativa.
Aviso de spoiler
- Las baterías pueden proporcionar servicios de potencia reactiva y varias participaron en estos proyectos pathfinder.
- Las licitaciones altamente localizadas pueden ofrecer ingresos a largo plazo para emplazamientos bien ubicados.
- Sin embargo, en comparación con el resto de los ingresos del almacenamiento en baterías, estos ingresos son pequeños.
¿Por qué deberíamos preocuparnos por la potencia reactiva?
La tensión se gestiona cuidadosamente en las redes eléctricas para mantener el suministro. A medida que descarbonizamos y descentralizamos nuestro sistema energético, la creciente red de activos distribuidos hace que su gestión sea cada vez más compleja.
Grandes variaciones en la demanda y generación, pérdidas de transmisión y altos niveles de capacitancia o inductancia en la red provocan inestabilidades de tensión. Para que la red funcione de manera segura, el ESO gestiona la tensión dentro de los límites legales. La potencia reactiva es una herramienta clave para este control.
El coste de gestionar la tensión ha ido en aumento en los últimos años, como se muestra en la figura 1 (abajo). Los costes se duplicaron de abril a agosto de 2019 respecto al mismo periodo de este año, alcanzando los £117 millones.
Como la tensión puede variar considerablemente según la ubicación, algunas regiones requieren más gestión que otras. La figura 2 (abajo) muestra que el ESO ha gastado más de £90 millones en la gestión de la tensión desde abril de 2019 tanto en East Midlands como en el noroeste de Inglaterra. En los últimos 12 meses (agosto 2021 - agosto 2022), el coste total en Gran Bretaña fue de £320 millones.
¿Cuáles son los mercados para la potencia reactiva?
Históricamente, National Grid ESO ha cubierto sus necesidades de potencia reactiva con grandes generadores térmicos tradicionales. Según el código de red, los generadores están obligados a variar la potencia reactiva de su producción a través del Servicio Obligatorio de Potencia Reactiva (ORPS). Existe un segundo mercado, el Servicio Mejorado de Potencia Reactiva (ERPS), para quienes pueden ofrecer capacidades adicionales. Para esto, el ESO realiza una licitación cada seis meses.
En los últimos años, a medida que el ESO busca operar un sistema cero emisiones, las baterías han comenzado a prestar servicios adicionales de potencia reactiva. El emplazamiento Kings Barn de Zenobē Energy fue el primero en ofrecer potencia reactiva a través del proyecto Power Potential en abril de 2020, mediante la red de distribución. Como activos conectados a la transmisión, las baterías de Pivot Power en Oxford Superhub y Kemsley también deben proporcionar servicios de potencia reactiva. Además, las baterías han participado en los esquemas High Voltage Pathfinder.
High Voltage Pathfinders
Estos Pathfinders generaron tres licitaciones entre 2019 y 2022 para servicios de absorción de potencia reactiva. Los servicios se adquirieron por regiones, debido a la naturaleza localizada de las fluctuaciones de tensión. En concreto, las regiones de Mersey, noreste de Inglaterra y West Yorkshire, como se muestra en la figura 3 (abajo).
Las licitaciones resultaron en cinco contratos de potencia reactiva, resumidos en la Tabla 1 (abajo).
- Se presentaron 23 ofertas de baterías en la licitación a largo plazo de Mersey, de Zenobē Energy, Arenko, Shaw-Energi Ltd y ScottishPower Renewables.
- Zenobē Energy, Pivot Power y UKPA Energy participaron en la posterior licitación de los Peninos.
- La única batería adjudicada fue la de Capenhurst de Zenobē, de 100 MW. Las otras fueron rechazadas principalmente por motivos económicos: las ofertas promediaron £65/SP (por periodo de liquidación), frente a las £15/SP de Capenhurst.
- Otras licitaciones ganadoras provinieron de National Grid Electricity Transmission (NGET).
- Las bases permitían la acumulación de servicios de balance adicionales, “siempre que no afecte la capacidad de prestar los servicios de potencia reactiva contratados si se solicita”. Esto es especialmente relevante para los sistemas de almacenamiento en baterías.
De cara al futuro, se espera ver más licitaciones de este tipo. National Grid ESO realizó una consulta de información en mayo y junio de 2022 para estudiar la viabilidad de lanzar una licitación de servicios adicionales de absorción de potencia reactiva en 2023-2026. Los resultados se publicarán próximamente.
Estudio de caso: BESS Capenhurst 100MW de Zenobē
Capenhurst es un sistema de almacenamiento de baterías de 100 MW, conectado directamente a 275 kV a la red de transmisión en Chester. El sitio proporcionará 38 MVar de absorción de potencia reactiva durante nueve años, generando £3,1 millones a lo largo del contrato.
El servicio debía comenzar en abril de 2022. La intención de Zenobē es acumular “múltiples servicios de potencia activa, capacidad y tensión” para aumentar el valor, según las reglas de la licitación.
¿Cómo se comparan estos ingresos con el índice de referencia de Modo?
El contrato de Capenhurst paga una tarifa de disponibilidad de £15 por periodo de liquidación, equivalente a £0,39 MVAr/h. Suponiendo que el servicio de potencia reactiva de Capenhurst estuvo plenamente operativo desde el 1 de abril de 2022, la figura 4 (abajo) compara los ingresos del servicio de potencia reactiva de Capenhurst frente a los servicios de potencia activa en el mismo periodo. Los ingresos mostrados están anualizados y suponen que se pagan 38 MVar por cada 100 MW de disponibilidad en otros lugares.
La licitación de potencia reactiva equivale a £2628/MW/año para una batería de 100MW que proporcione 38MVar. Esto suma entre un 1 y un 2% al índice de referencia de ingresos para el periodo abril-agosto 2022. Sin embargo, estos meses han registrado los mayores ingresos históricos para el almacenamiento (por ejemplo, consulta nuestros artículos mensuales). Por tanto, es probable que en el futuro represente una mayor fracción del total.
En comparación con los servicios auxiliares (donde la volatilidad de precios es un factor), los pagos por disponibilidad de potencia reactiva están garantizados en el contrato de Capenhurst, siempre que la batería esté disponible al menos el 90% del tiempo. La potencia reactiva puede ser un pequeño pero constante extra en los ingresos, ofreciendo rentas a largo plazo, complementadas con servicios más lucrativos en el mercado mayorista y otros de respuesta en frecuencia.
Conclusiones clave
- La potencia reactiva es esencial para mantener la tensión del sistema de transmisión dentro de los límites seguros.
- Aunque los costes de gestión de la tensión han aumentado por la mayor complejidad del sistema, se necesitan formas más innovadoras de gestión, mediante diferentes tipos de activos capaces de generar y absorber potencia reactiva.
- Los sistemas de almacenamiento en baterías están bien posicionados para ofrecer servicios de potencia reactiva, ¡si están en el lugar adecuado!
Las baterías representaron una parte importante de las licitaciones High Voltage Pathfinder, ya que pueden proporcionar potencia reactiva limpia y rentable. Aunque los ingresos obtenidos en estos proyectos son bajos respecto al total actual, los servicios de potencia reactiva suponen una fuente adicional y a largo plazo de ingresos, y una diversificación respecto a los servicios principales de respuesta en frecuencia, para los activos ubicados en los lugares más adecuados.
