Autoconsumo eléctrico: hacia un nuevo modelo energético basado en la autogestión

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 necesidad de cambiar los modelos que utilizamos para generar energía es un tema que desde hace tiempo está sobre la mesa en el mundo. En el camino de la transición energética emprendida, el autoconsumo eléctrico es cada vez más eco. La nueva normativa aprobada en el Estado español en 2020 ha supuesto importantes cambios en materia de autoconsumo. En este artículo se explicará qué es el autoconsumo y la comunidad energética y qué nuevos futuros ofrecen en esta transición energética.
Figura . Generación centralizada.

Transición energética

La transición energética busca la transformación del modelo energético actual. Lograr un nuevo y sostenible modelo energético que garantice el bienestar de la ciudadanía y de las generaciones futuras. La lucha contra el cambio climático es una de las principales motivaciones para impulsar este cambio, por lo que es fundamental tomar decisiones para limitar el cambio climático y sus consecuencias y lograr un desarrollo más sostenible [1-2].

La Unión Europea ha adoptado una serie de medidas para la reducción de emisiones y la adaptación al cambio climático para los años 2020 y 2030 [3], entre otras:

  • Reducir las emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) en al menos un 40% respecto a los niveles de 1990.
  • Incrementar el aporte mínimo de energías renovables hasta un 32% respecto al consumo total de energía.
  • Incrementar el aporte mínimo de eficiencia energética hasta un 32,5%.

En el País Vasco existe también el compromiso de alcanzar estos objetivos (reflejo de ello es la Ley de Sostenibilidad Energética de la CAPV [4]).

Análisis del modelo energético vasco actual

Antes de seguir hablando de la transición energética es necesario analizar el modelo energético actual del País Vasco y explicar algunos puntos significativos.

Por un lado, la demanda energética del País Vasco depende en gran medida de las importaciones, el 94% de la energía de la Comunidad Autónoma del País Vasco (CAPV) y el 80% de Navarra proviene de fuera [5]. Y los combustibles fósiles siguen teniendo un peso muy importante en el consumo total de energía.

En cuanto a la generación eléctrica renovable, si bien en la última década la capacidad de generación de energía hidroeléctrica y eólica ha sido relativamente estable, tal y como se indica en el reciente informe de 2020 del Sistema Eléctrico publicado por Red Eléctrica de España (REE) [13], sólo el 16,5% de la potencia total instalada actualmente en la CAPV corresponde a energías renovables: el 5,9% corresponde a la energía hidráulica, el 5,3% a la eólica y el 1,7% a la fotovoltaica. Si nos fijamos en los datos de Navarra, el 53,2% de la potencia total instalada sería renovable: 6,8% energía hidráulica, 32,1% energía eólica y 4,7% fotovoltaica [13]. Si analizamos la situación del norte, la dependencia del estado francés con la energía nuclear es elevada, ya que entre un 75 y un 80% corresponde a la energía nuclear, un 10-15% a la hidráulica y tan sólo un 10% a las renovables.

Por otra parte, la estructura del sistema eléctrico del País Vasco es centralizada [6]. Es decir, se priorizan los grandes puntos de generación, que se ubican lejos de los puntos de consumo (lo que supone una mayor pérdida de transporte, distribución y coste). Además, la actual red permite el intercambio energético en una sola dirección, con grandes dificultades para controlar y gestionar el impacto de la demanda.

Finalmente, el sistema eléctrico sigue el funcionamiento de un modelo jerárquico, ya que tras la etapa de liberalización, el consumidor sólo se limita a pagar su electricidad [7].

Figura . (a) Autoconsumo individual conectado a la red interna, con excedentes y adaptados a compensar. La más habitual en viviendas individuales. (b) Autoconsumo compartido que todos los consumidores están conectados a la red, con excedentes y adaptados a compensar. El más habitual en los bloques de viviendas.

Por tanto, a pesar de la evolución tecnológica, seguimos manteniendo un modelo energético altamente dependiente del petróleo. Ante esta situación, en el camino de la transición energética emprendida, es necesario establecer un nuevo modelo energético, sostenible, distribuido (descentralizado), respetuoso con el medio ambiente (descarbonizado), digitalizado y que permita al consumidor implicarse y sentir la pieza fundamental del sistema. El autoconsumo (hibridado sobre todo con el almacenamiento) y las comunidades energéticas jugarán un papel fundamental en el cambio de paradigma [8-9].

Autoconsumo eléctrico

El autoconsumo es la producción de energía para autoconsumo a través de energías renovables. En la actualidad, los sistemas imperantes en el autoconsumo se basan en instalaciones solares fotovoltaicas con batería o almacenamiento hibridado. El autoconsumo puede realizarse mediante la incorporación de una instalación a cualquier punto de suministro eléctrico en los hogares, empresas, instituciones, centros escolares, ayuntamientos [8-9].

El Real Decreto 244/2019 define dos tipos de autoconsumo [10-11]:

  • Individual: un único consumidor asociado a la instalación solar fotovoltaica.
  • Colectiva o compartida: varios consumidores están vinculados a la instalación solar fotovoltaica.

Y en la instalación solar fotovoltaica se puede utilizar una de las siguientes modalidades de autoconsumo:

  • Sin excedentes: para asegurar que los excedentes no se vierten a la red es necesario instalar un sistema especial. Puede ser interesante para simplificar los permisos necesarios.
  • Con los excedentes y la compensación: el exceso de energía no consumida se vierte a la red y se ahorra en la factura eléctrica al precio de la tarifa de compensación acordada con el comercializador. La bonificación resultante de la compensación no podrá exceder del valor económico de la energía consumida. Si esto ocurriera, esta energía quedaría en manos del comercializador. Por lo tanto, es importante que no se dimensione excesivamente en el dimensionamiento de nuestra instalación.

En este caso también se deben cumplir una serie de requisitos:

  • La potencia máxima compensada no podrá exceder de 100 kW.
  • Establecer criterios de distribución de la energía generada. Es decir, hay que decidir qué cantidad de energía corresponde a cada consumidor. Normalmente son criterios fijos.
Figura . Estructura de la comunidad energética local.
  • Con excedentes y sin compensación: los excedentes de energía no consumida se venden en el mercado mayorista de electricidad al valor de Pool o energía actualizada. Normalmente este valor Pool es más económico que el que paga el consumidor.

El R.D. 244/2019 sobre autoconsumo ha supuesto un paso fundamental en la implantación de la energía fotovoltaica y el autoconsumo en la red eléctrica de Baja Tensión, ya que ahora el consumidor también puede asumir el papel del productor, que en adelante denominaremos “prosumidor”, y puede apostar por el autoconsumo energético para satisfacer sus necesidades energéticas.

Retos del autoconsumo compartido. Comunidad energética

Como se ha indicado en el apartado anterior, en el camino de la transición energética, el consumidor puede adquirir nuevas capacidades gracias al autoconsumo, ya que podrá producir, consumir, almacenar o vender energía. El excedente energético (producido pero no consumido) podrá acumularse en baterías y venderse por sí mismo o a través de un intermediario. Todo ello contribuirá al empoderamiento de los consumidores y permitirá un modelo más transparente y democrático. Por lo tanto, en el futuro es posible que una parte importante de la sociedad que ha sido un mero consumidor pase a ser prosumidor (productor + consumidor). Por ello, en el País Vasco se prevé la presencia de miles de prosumidores con baterías propias en la red.

Asimismo, la falta de conocimientos técnicos suficientes por parte de la mayoría de los usuarios y la complejidad del funcionamiento del sistema y del mercado eléctrico abre la puerta a un nuevo agente responsable de la gestión de sus instalaciones, el agregador de la demanda. El agregador se encargaría de gestionar las instalaciones de muchos prosumidores. También puede obtener beneficios adicionales ofreciendo servicios de ajuste de red [6]. Por otro lado, una gestión óptima de almacenamiento proporcionará flexibilidad a la red eléctrica, aumentando la capacidad de adaptar la producción y el consumo de los hogares a las necesidades de la red.

Cabe señalar que la figura del agregador sigue siendo una figura no regulada. Sin embargo, teniendo en cuenta las nuevas regulaciones procedentes de Europa, esto cambiará a corto plazo.

Qué es una comunidad energética local:

Otro de los agentes que impulsan desde Europa debido a la nueva legislación son las comunidades energéticas. Por definición, “la comunidad energética es una organización legal en torno a la cual se organizan personas y entidades del entorno cercano, tanto públicas como privadas, para colaborar en una actividad relacionada con el sector energético, prestando servicios a sus miembros o a la comunidad local, u otros beneficios socioeconómicos y ambientales”.

Las comunidades energéticas jugarán un papel importante en la transición energética. Transforman el sistema tradicional de generación y distribución de energía en una zona local y se basan en la explotación inteligente de recursos energéticos renovables locales para combatir el cambio climático. El objetivo de la comunidad energética es impulsar los valores socioeconómicos y ambientales, dejando en un segundo plano los beneficios económicos, sobre todo para permitir una mayor participación y empoderamiento del consumidor local en la toma de decisiones en el mercado eléctrico.

Por otro lado, si bien el RD 244/2019 ha supuesto un gran paso para avanzar en el desarrollo del autoconsumo y de las comunidades energéticas, en la actualidad es necesario analizar y desarrollar nuevos modelos de negocio en torno a las comunidades energéticas.

Bibliografía

[1] M. L. Di Silvestre, S. Favuzza, E. R. Sanseverino, G. Zizzo. How Decarbonization, Digitalization and Decentralization are changing key power infrastructures. Renewable and Sustainable Energy Reviews 93 (2018) 483-498.
[2] Price Waterhouse Cooper (PwC), “¿Cuál es el papel que juegan las redes eléctricas en la transición energética? Generando debate en el sector eléctrico”, Technical report (2019).
[3] La política energética: principios generales. https://www.europarl.europa.eu/factsheets/es/sheet/68/la-politica-energetica-principios-generales.
[4] LEY 4/2019, de 21 de febrero, de Sostenibilidad Energética del País Vasco. https://www.legegunea.euskadi.eus/eli/es-pv/l/2019/02/21/4/dof/eus/html/
[5] Supermercado. Observatorio para el desarrollo económico y social del País Vasco. Origen de la energía. https://gaindegia.eus/es/orígenes de la energía
[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), “El autoconsumo en España. Segmentos residencial y comercial.” Technical report 2015.
[9] Deloitte Consultancy, “La contribución de las redes eléctricas a la descarbonización de la generación eléctrica y la movilidad.”, Executive summary (2018).
[10] https://neuroenergia.com/la-nueva-norma-de-autoconsumo-explicada-detalle-2/
[11] Guía profesional de tramitación del autoconsumo. https://www.idae.es/publicaciones/guia-profesionalal-de-tramitacion-del-autoconsumo
[12] Plan de Energía Solar Fotovoltaica 2017-2020. Ente Vasco de la Energía (EVE). https://www.euskadi.eus/contenidos/plan_departamentales/16_plandep_xileg/es_def/3.-%20Plan%20Energ%C3%ADa%20Solar%20(2017-2020).pdf
[13] Avance del Informe del sistema eléctrico español 2020. https://www.ree.es/es/datos/publicaciones/informe-anual-sistema.