Autoconsum elèctric: cap a un nou model energètic basat en l'autogestió

2021/09/01 Zubiria, Ander - Ingeniaritza Elektrikoa Saila. Bilboko Ingeniaritza Eskola (EHU) | Villena, Unai - Ingeniaritza Elektrikoa Saila. Bilboko Ingeniaritza Eskola (EHU) | López, Iraide - Ingeniaritza Elektrikoa Saila. Bilboko Ingeniaritza Eskola (EHU) | Gómez, Julen - Ingeniaritza Elektrikoa Saila. Bilboko Ingeniaritza Eskola (EHU) | Aranzabal, Itxaso - Ingeniaritza Elektrikoa Saila. Bilboko Ingeniaritza Eskola (EHU) Iturria: Elhuyar aldizkaria

La necessitat de canviar els models que utilitzem per a generar energia és un tema que des de fa temps està sobre la taula en el món. En el camí de la transició energètica empresa, l'autoconsum elèctric és cada vegada més eco. La nova normativa aprovada en l'Estat espanyol en 2020 ha suposat importants canvis en matèria d'autoconsum. En aquest article s'explicarà què és l'autoconsum i la comunitat energètica i quina nous futurs ofereixen en aquesta transició energètica.
Figura . Generació centralitzada.

Transició energètica

La transició energètica cerca la transformació del model energètic actual. Aconseguir un nou i sostenible model energètic que garanteixi el benestar de la ciutadania i de les generacions futures. La lluita contra el canvi climàtic és una de les principals motivacions per a impulsar aquest canvi, per la qual cosa és fonamental prendre decisions per a limitar el canvi climàtic i les seves conseqüències i aconseguir un desenvolupament més sostenible [1-2].

La Unió Europea ha adoptat una sèrie de mesures per a la reducció d'emissions i l'adaptació al canvi climàtic per als anys 2020 i 2030 [3], entre altres:

  • Reduir les emissions de Gasos d'Efecte d'hivernacle (GEI) en almenys un 40% respecte als nivells de 1990.
  • Incrementar l'aportació mínima d'energies renovables fins a un 32% respecte al consum total d'energia.
  • Incrementar l'aportació mínima d'eficiència energètica fins a un 32,5%.

Al País Basc existeix també el compromís d'aconseguir aquests objectius (reflex d'això és la Llei de Sostenibilitat Energètica de la CAPV [4]).

Anàlisi del model energètic basc actual

Abans de continuar parlant de la transició energètica és necessari analitzar el model energètic actual del País Basc i explicar alguns punts significatius.

D'una banda, la demanda energètica del País Basc depèn en gran manera de les importacions, el 94% de l'energia de la Comunitat Autònoma del País Basc (CAPV) i el 80% de Navarra prové de fora [5]. I els combustibles fòssils continuen tenint un pes molt important en el consum total d'energia.

Quant a la generació elèctrica renovable, si bé en l'última dècada la capacitat de generació d'energia hidroelèctrica i eòlica ha estat relativament estable, tal com s'indica en el recent informe de 2020 del Sistema Elèctric publicat per Xarxa Elèctrica d'Espanya (REE) [13], només el 16,5% de la potència total instal·lada actualment en la CAPV correspon a energies renovables: el 5,9% correspon a l'energia hidràulica, el 5,3% a l'eòlica i el 1,7% a la fotovoltaica. Si ens fixem en les dades de Navarra, el 53,2% de la potència total instal·lada seria renovable: 6,8% energia hidràulica, 32,1% energia eòlica i 4,7% fotovoltaica [13]. Si analitzem la situació del nord, la dependència de l'estat francès amb l'energia nuclear és elevada, ja que entre un 75 i un 80% correspon a l'energia nuclear, un 10-15% a la hidràulica i tan sols un 10% a les renovables.

D'altra banda, l'estructura del sistema elèctric del País Basc és centralitzada [6]. És a dir, es prioritzen els grans punts de generació, que se situen lluny dels punts de consum (el que suposa una major pèrdua de transport, distribució i cost). A més, l'actual xarxa permet l'intercanvi energètic en una sola direcció, amb grans dificultats per a controlar i gestionar l'impacte de la demanda.

Finalment, el sistema elèctric segueix el funcionament d'un model jeràrquic, ja que després de l'etapa de liberalització, el consumidor només es limita a pagar la seva electricitat [7].

Figura . (a) Autoconsum individual connectat a la xarxa interna, amb excedents i adaptats a compensar. La més habitual en habitatges individuals. (b) Autoconsum compartit que tots els consumidors estan connectats a la xarxa, amb excedents i adaptats a compensar. El més habitual en els blocs de cases.

Per tant, malgrat l'evolució tecnològica, continuem mantenint un model energètic altament dependent del petroli. Davant aquesta situació, en el camí de la transició energètica empresa, és necessari establir un nou model energètic, sostenible, distribuït (descentralitzat), respectuós amb el medi ambient (descarbonizado), digitalitzat i que permeti al consumidor implicar-se i sentir la peça fonamental del sistema. L'autoconsum (hibridat sobretot amb l'emmagatzematge) i les comunitats energètiques jugaran un paper fonamental en el canvi de paradigma [8-9].

Autoconsum elèctric

L'autoconsum és la producció d'energia per a autoconsum a través d'energies renovables. En l'actualitat, els sistemes imperants en l'autoconsum es basen en instal·lacions solars fotovoltaiques amb bateria o emmagatzematge hibridat. L'autoconsum pot realitzar-se mitjançant la incorporació d'una instal·lació a qualsevol punt de subministrament elèctric en les llars, empreses, institucions, centres escolars, ajuntaments [8-9].

El Reial decret 244/2019 defineix dos tipus d'autoconsum [10-11]:

  • Individual: un únic consumidor associat a la instal·lació solar fotovoltaica.
  • Col·lectiva o compartida: diversos consumidors estan vinculats a la instal·lació solar fotovoltaica.

I en la instal·lació solar fotovoltaica es pot utilitzar una de les següents modalitats d'autoconsum:

  • Sense excedents: per a assegurar que els excedents no s'aboquen a la xarxa és necessari instal·lar un sistema especial. Pot ser interessant per a simplificar els permisos necessaris.
  • Amb els excedents i la compensació: l'excés d'energia no consumida s'aboca a la xarxa i s'estalvia en la factura elèctrica al preu de la tarifa de compensació acordada amb el comercialitzador. La bonificació resultant de la compensació no podrà excedir del valor econòmic de l'energia consumida. Si això ocorregués, aquesta energia quedaria en mans del comercialitzador. Per tant, és important que no es dimensioni excessivament en el dimensionament de la nostra instal·lació.

En aquest cas també s'han de complir una sèrie de requisits:

  • La potència màxima compensada no podrà excedir de 100 kW.
  • Establir criteris de distribució de l'energia generada. És a dir, cal decidir quina quantitat d'energia correspon a cada consumidor. Normalment són criteris fixos.
Figura . Estructura de la comunitat energètica local.
  • Amb excedents i sense compensació: els excedents d'energia no consumida es venen en el mercat majorista d'electricitat al valor de Pool o energia actualitzada. Normalment aquest valor Pool és més econòmic que el que paga el consumidor.

L'RD 244/2019 sobre autoconsum ha suposat un pas fonamental en la implantació de l'energia fotovoltaica i l'autoconsum en la xarxa elèctrica de Baixa Tensió, ja que ara el consumidor també pot assumir el paper del productor, que d'ara endavant denominarem “prosumidor”, i pot apostar per l'autoconsum energètic per a satisfer les seves necessitats energètiques.

Reptes de l'autoconsum compartit. Comunitat energètica

Com s'ha indicat en l'apartat anterior, en el camí de la transició energètica, el consumidor pot adquirir noves capacitats gràcies a l'autoconsum, ja que podrà produir, consumir, emmagatzemar o vendre energia. L'excedent energètic (produït però no consumit) podrà acumular-se en bateries i vendre's per si mateix o a través d'un intermediari. Tot això contribuirà a l'apoderament dels consumidors i permetrà un model més transparent i democràtic. Per tant, en el futur és possible que una part important de la societat que ha estat un mer consumidor passi a ser prosumidor (productor + consumidor). Per això, al País Basc es preveu la presència de milers de prosumidores amb bateries pròpies en la xarxa.

Així mateix, la falta de coneixements tècnics suficients per part de la majoria dels usuaris i la complexitat del funcionament del sistema i del mercat elèctric obre la porta a un nou agent responsable de la gestió de les seves instal·lacions, l'agregador de la demanda. L'agregador s'encarregaria de gestionar les instal·lacions de molts prosumidores. També pot obtenir beneficis addicionals oferint serveis d'ajust de xarxa [6]. D'altra banda, una gestió òptima d'emmagatzematge proporcionarà flexibilitat a la xarxa elèctrica, augmentant la capacitat d'adaptar la producció i el consum de les llars a les necessitats de la xarxa.

Cal assenyalar que la figura de l'agregador continua sent una figura no regulada. No obstant això, tenint en compte les noves regulacions procedents d'Europa, això canviarà a curt termini.

Què és una comunitat energètica local:

Un altre dels agents que impulsen des d'Europa a causa de la nova legislació són les comunitats energètiques. Per definició, “la comunitat energètica és una organització legal entorn de la qual s'organitzen persones i entitats de l'entorn pròxim, tant públiques com privades, per a col·laborar en una activitat relacionada amb el sector energètic, prestant serveis als seus membres o a la comunitat local, o altres beneficis socioeconòmics i ambientals”.

Les comunitats energètiques jugaran un paper important en la transició energètica. Transformen el sistema tradicional de generació i distribució d'energia en una zona local i es basen en l'explotació intel·ligent de recursos energètics renovables locals per a combatre el canvi climàtic. L'objectiu de la comunitat energètica és impulsar els valors socioeconòmics i ambientals, deixant en un segon pla els beneficis econòmics, sobretot per a permetre una major participació i apoderament del consumidor local en la presa de decisions en el mercat elèctric.

D'altra banda, si bé l'RD 244/2019 ha suposat un gran pas per a avançar en el desenvolupament de l'autoconsum i de les comunitats energètiques, en l'actualitat és necessari analitzar i desenvolupar nous models de negoci entorn de les comunitats energètiques.

Bibliografia

[1] M. L. Di Silvestre, S. Favuzza, E. R. Sanseverino, G. Zizzo. How Decarbonization, Digitalization and Decentralization llauri changing key power infrastructures. Renewable and Sustainable Energy Reviews 93 (2018) 483-498.
[2] Price Waterhouse Cooper (PwC), “Quin és el paper que juguen les xarxes elèctriques en la transició energètica? Generant debat en el sector elèctric”, Technical report (2019).
[3] La política energètica: principis generals. https://www.europarl.europa.eu/factsheets/es/sheet/68/la-politica-energetica-principios-generales.
[4] LLEI 4/2019, de 21 de febrer, de Sostenibilitat Energètica del País Basc. https://www.legegunea.euskadi.eus/eli/és-pv/l/2019/02/21/4/dof/eus/html/
[5] Supermercat. Observatori per al desenvolupament econòmic i social del País Basc. Origen de l'energia. https://gaindegia.eus/és/orígens de l'energia
[6] M. Child, C. KemcanalD. Bogdanov, C. Breyer. Flexible electricity generation, grid exchange and storage for the transition to 100% renewable energy system in Europe. Renewable Energy 139 (2019) 80-101.
[7] EE Power School, “Power System: Basic Structure and Functioning.” https://www.eepowerschool.com/energy/power-system-basic-structure-functioning/
[8] Price Waterhouse Cooper (PwC), “L'autoconsum a Espanya. Segments residencial i comercial.” Technical report 2015.
[9] Deloitte Consultancy, “La contribució de les xarxes elèctriques a la descarbonització de la generació elèctrica i la mobilitat.”, Executive summary (2018).
[10] https://neuroenergia.com/la-nueva-norma-de-autoconsumo-explicada-detalle-2/
[11] Guia professional de tramitació de l'autoconsum. https://www.idae.es/publicaciones/guia-profesionalal-de-tramitacion-del-autoconsumo
[12] Pla d'Energia Solar Fotovoltaica 2017-2020. Ens Basc de l'Energia (EVE). https://www.euskadi.eus/continguts/pla_departamentals/16_plandep_xileg/és_def/3.-%20Plan%20Energ%C3%ADa%20Solar%20(2017-2020).pdf
[13] Avanç de l'Informe del sistema elèctric espanyol 2020. https://www.ree.es/es/datos/publicaciones/informe-anual-sistema.