Desarrollo de una herramienta software para la gestión óptima del almacenamiento participando en mercados de ajuste del Reino Unido

Ochoa Eguilegor, Lander (2021). Desarrollo de una herramienta software para la gestión óptima del almacenamiento participando en mercados de ajuste del Reino Unido. Thesis (Master thesis), E.T.S.I. Industriales (UPM).

Description

Title: Desarrollo de una herramienta software para la gestión óptima del almacenamiento participando en mercados de ajuste del Reino Unido
Author/s:
  • Ochoa Eguilegor, Lander
Contributor/s:
  • Hernández Bayo, Araceli
Item Type: Thesis (Master thesis)
Masters title: Ingeniería Eléctrica
Date: July 2021
Subjects:
Faculty: E.T.S.I. Industriales (UPM)
Department: Automática, Ingeniería Eléctrica y Electrónica e Informática Industrial
Creative Commons Licenses: Recognition - No derivative works - Non commercial

Full text

[img]
Preview
PDF - Requires a PDF viewer, such as GSview, Xpdf or Adobe Acrobat Reader
Download (5MB) | Preview

Abstract

La integración masiva de fuentes de energía renovables es uno de los motores de la electrificación que permitirá alcanzar un futuro energético más sostenible. Sin embargo, esta integración implica dificultades en el diseño y la operación del sistema eléctrico, relacionadas con la reducción de la inercia en los sistemas, la incertidumbre en la predicción del recurso y el aumento en los posibles desequilibrios generación-consumo en las redes. Todos estos factores ponen en riesgo la estabilidad y seguridad del sistema eléctrico, lo que hacer aumentar la exigencia y la necesidad de servicios auxiliares requeridos por los operadores de los sistemas eléctricos. Actualmente, los marcos normativos entorno a los servicios auxiliares se encuentran en plena evolución, facilitando de manera progresiva la entrada de nuevos actores. En este contexto, los sistemas de almacenamiento de energía (ESS) se consideran una de las tecnologías flexibles clave que pueden permitir un aumento en las prestaciones y el volumen de las respuestas en los mercados auxiliares. En este contexto, y desde octubre de 2020, ha entrado en operación un nuevo servicio auxiliar llamado Dynamic Containment diseñado para dar una primera respuesta ante una desviación repentina de frecuencia en el sistema eléctrico de Gran Bretaña. Particularmente, este nuevo servicio requiere de una respuesta de actuación muy exigente en tiempos, lo que en la práctica incide en que únicamente sean activos de almacenamiento de energía quienes oferten para la adjudicación de este servicio, constituyendo así una ventana de oportunidad para la entrada de nuevos activos de baterías en el sistema. El objetivo fundamental de este TFM es realizar un análisis tecno-económico que englobe la participación exclusiva de un activo de almacenamiento de baterías (BESS) en este nuevo servicio, para así determinar la viabilidad tanto técnica como económica de incorporar ciertas tecnología de baterías a las exigencias de este nuevo servicio con las condiciones de retribución que tiene asociadas. Para ello, se ha establecido como objetivo desarrollar una herramienta software capaz de permitir la entrada, verificación y salida de datos necesaria para el estudio de la operación de un sistema de baterías en el nuevo servicio Dynamic Containment. Al mismo tiempo, se debe implementar una estrategia de gestión energética por la cual el BESS pueda ajustar su estado energético de carga y descarga, posibilitando la capacidad de disponibilidad continua del nuevo servicio. Para esto, la herramienta integrará la participación simultánea del BESS en uno de los mercados mayoristas de electricidad de corto plazo de Gran Bretaña, concretamente, el mercado intradiario continuo. Adicionalmente, se ha implementado un modelo de degradación del BESS, el cual permite estimar la vida útil del activo teniendo en cuenta la operación resultante de un escenario determinado al proporcionar el servicio de respuesta rápida. A través de este modelo de degradación, los indicadores y flujos financieros esperados se evaluarán teniendo en cuenta las estimaciones de vida útil, el desempeño en el nuevo servicio, y el coste de gestión energética resultante del mercado mayorista de electricidad, además de los costes de inversión inicial y operativos del activo en cuestión. Finalmente, se han planteado varios casos de estudio en aras de esclarecer qué criterios de dimensionado energético del BESS pueden resultar en mejores retornos económicos, teniendo en cuenta las distintas tipologías de servicio y escenarios anuales planteados (2018, 2019 y 2020). En los casos de estudio se concluye que en los tres escenarios anuales analizados, el bajo requerimiento energético del servicio influye en unos mejores resultados financieros para aquellos activos con una capacidad energética de 60 minutos, además de posibilitar el apilamiento con otros servicios/mercados motivado por la mencionada baja solicitud en términos energéticos. Asimismo, tras implementar una primera versión de la estrategia de gestión energética, se ha desarrollado una estrategia mejorada donde se pretende optimizar el precio y la cuantía de las adquisiciones de energía en el mercado. Dicha estrategia mejorada, ha supuesto hasta un ahorro del 45% del coste de compra de energía frente a la versión base anterior. Finalmente, la empresa sostenedora de este proyecto, el centro de investigación tecnológica Ikerlan, ha tramitado el registro civil de la herramienta en cuestión, bajo el nombre de ESS4DC_tool. Además, se ha elaborado y posteriormente presentado un artículo académico para la conferencia internacional de ingeniería eléctrica y ambiental de 2021 (EEEIC 2021).

More information

Item ID: 68917
DC Identifier: https://oa.upm.es/68917/
OAI Identifier: oai:oa.upm.es:68917
Deposited by: Biblioteca ETSI Industriales
Deposited on: 25 Oct 2021 15:43
Last Modified: 25 Dec 2021 23:30
  • Logo InvestigaM (UPM)
  • Logo GEOUP4
  • Logo Open Access
  • Open Access
  • Logo Sherpa/Romeo
    Check whether the anglo-saxon journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo Dulcinea
    Check whether the spanish journal in which you have published an article allows you to also publish it under open access.
  • Logo de Recolecta
  • Logo del Observatorio I+D+i UPM
  • Logo de OpenCourseWare UPM