Análisis del Mercado de la Energía...

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Capítulo 4 Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

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  • Capítulo 4

    Análisis del Mercado de la

    Energía Eléctrica

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    53

    Capítulo 4

    Análisis del Mercado de la Energía

    Eléctrica

    4.1 Datos históricos del mercado de la energía eléctrica

    Los datos utilizados en este trabajo son los datos históricos reales

    correspondientes a las ofertas horarias diarias de venta de energía que realizan los

    generadores, las ofertas de compra horaria diarias que realizan los

    consumidores/clientes, los puntos de casación (precio, energía) horarios diarios

    (incorporando las reglas complejas y resolución de restricciones) que se han producido

    diariamente durante el periodo 2008-2012, y que están disponibles, en formato texto, en

    la página web de OMIE [29], con información que se remonta hasta el año 2002.

    Cada documento descargado, de la página anterior incluye tantos archivos como

    días tenga ese mes. Como el periodo de trabajo está comprendido entre 2008-2012, esto

    significa que se han manejado 1827 archivos en formato texto. Un archivo tipo para un

    día tiene el formato que se muestra en la Tabla 4.1, contiene información en 8 columnas

    con una media de 50000 elementos en cada una, los cuales hay que separar hora a hora

    para construir las curvas de oferta y demanda agregadas. Para cada hora se pueden

    generar 4 curvas, oferta y demanda ofertadas, oferta y demanda casadas, de las cuales se

    obtendrán los puntos de casación simple y los de casación con reglas complejas.

    Tabla 4.1: Formato de los archivos de los cuales se crean las curvas de oferta y demanda agregadas.

    OMEL - Mercado de electricidad. Fecha Emisión: 31/12/2007 - 19:16. 01/01/2008 Mercado diario

    Hora Fecha País Unidad Tipo

    Oferta

    Energía

    Compra/Venta

    Precio

    Compra/Venta

    Ofertada (O)

    /Casada (C)

    1 01/01/2008 MI ATENC01 C 0.5 18.03 O

    1 01/01/2008 MI SOLDE01 C 1 18.03 O

    1 01/01/2008 MI GUFGC1 C 723.8 18.03 O

    1 01/01/2008 MI GIBEGC1 C 568 18.03 O

    1 01/01/2008 MI GENDGC1 C 568 18.03 O

    1 01/01/2008 MI DZABAC1 C 20 18.03 O

    1 01/01/2008 MI DVIEGC1 C 30 18.03 O

    1 01/01/2008 MI DUFGC1 C 520 18.03 O

    Donde:

    La casilla “Hora” va desde 1 a 24 (también puede tener 23 ó 25 para los días en los que hay cambio de hora).

    La casilla “País” indica si el mercado se cerró como mercado ibérico (MI), o si hubo Market Splitting, mercado español (ES) o mercado portugués (PT).

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    La casilla “Unidad” indica unas siglas que denominan de forma corta a los agentes generadores o compradores.

    La casilla “Tipo Oferta” indica si el agente realizó la oferta para comprar (C) o vender (V).

    La casilla “Energía Compra/Venta” indica la cantidad de energía que oferta el agente. Hasta el 31/04/2010 se expresa en cent€/kWh y a partir de entonces en

    €/MWh.

    La casilla “Precio Compra/Venta” indica el precio al que está dispuesto a comprar o vender la energía antes citada. Al igual que antes, también hubo un

    cambio en las unidades de trabajo.

    La casilla “Ofertada(O)/Casada(C)” indica si esa oferta tras la aplicación de las condiciones complejas llegó a casar (C) y por tanto el agente adquirió el

    compromiso de generar o comprar, o si por el contrario no llegó a casar y sólo

    llegó a ser ofertada (O).

    Además de éstos, también se utilizan otros documentos de texto, que también

    son en número 1827 archivos, para la determinación de qué tipo de generador realizaba

    la oferta en cuestión debido a que únicamente por las siglas en la casilla “Unidad” no se

    puede determinar (generador renovable (RE), central nuclear (CN), central de bombeo

    (CHB), central térmica (CT), ciclo combinado (CC), central hidráulica (CH) o

    cogeneración (CG)). Estos otros documentos también se han descargado de la página

    web de OMIE [30] y tiene el formato se muestra en la Tabla 4.2.

    Tabla 4.2: Formato de los archivos de los cuales se determina qué generador realizó la oferta.

    OMEL - Mercado de electricidad. Fecha Emisión: 31/12/2007 - 19:16. 01/01/2008 ENE- Energías

    Despachadas en casación M. Diario

    Uoferta Descripción H01 H02 H03 H04

    H23 H24 H25

    ACE4 ACECA 4 370 370 370 364.7 350 364.7

    AGUB C.H.B. AGUAYO BOMBEO 180 304 360 360

    AGUG C.H. AGUAYO GENERACION 320 320 320 202.3

    ALL1 C.T. ANLLARES 335 335 335 335 335 335

    Donde:

    La columna “Uoferta” indica las siglas que denominan de forma corta a los agentes generadores o compradores.

    La columna “Descripción” extiende las siglas y da un nombre algo más largo a partir del cual se puede determinar qué tipo de generador es.

    La columna “H01”, “H02”, etc., indica la energía despachada casada para hora del día.

    Una vez volcados todos los documentos se generan los diferentes escenarios de

    estudio que se compararan con los resultados del mercado original.

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    4.1.1 Casación simple y compleja

    Como ya se ha explicado, el mercado genera primero una solución simple, es

    decir, genera una solución sin tener en cuenta las condiciones complejas de las distintas

    ofertas de venta, y más tarde, aplica las condiciones complejas para obtener el precio

    definitivo del mercado. Debido a que estas condiciones siguen un método heurístico

    complicado, en este trabajo, se tendrán en cuenta a través de una variable aleatoria que,

    a la hora generar los diferentes escenarios de estudio, modelaran los efectos de

    incremento del precio y decremento de la energía de casación. En la Fig. 4.1 se observa

    cómo tanto el precio como la energía casados son distintos, según se tenga en cuenta o

    no las condiciones complejas.

    Figura 4.1: Efectos de la aplicación de las condiciones complejas.

    Lo primero que se hará es obtener el punto de casación simple ),( cscs EP en cada

    escenario. Más tarde, se incrementará este precio de casación simple en una cantidad,

    modelada a través de una variable aleatoria, ecioPr , que simulará el efecto de la

    aplicación de las condiciones complejas. La distribución que seguirá esta variable

    aleatoria se obtendrá de forma empírica siendo los puntos muéstrales las diferencias

    entre los precios de casación simple y los precios de casación complejos históricos de

    los años comprendidos entre 2008 y 2012.

    Con la energía se realizará el mismo proceso, se determinará una variable

    aleatoria, Energía , que simule la disminución de energía casada a aplicar las condiciones

    complejas. En este caso, dicha distribución se obtendrán a través de los puntos

    muéstrales diferencia entre las energías de casación simple y compleja, y en vez de

    sumar al punto de casación simple, se restará.

    eciocscc PP Pr

    Energíacscc EE

    La función de densidad de la variable aleatoria que modelará el incremento de

    precio debido a la aplicación de las condiciones complejas tiene la forma que se observa

    en la Fig. 4.2. En ella se puede ver como el valor más probable de incremento del precio

    es 31.5 €/MWh, con un 3.5% de probabilidad de que salga, y cómo a partir de 50

    €/MWh la probabilidad es muy pequeña.

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    Por tanto, una vez obtenido el precio de casación simple en el escenario de

    trabajo, se sumará esta variable aleatoria que sigue la distribución (histograma) de la

    figura 4.2. Para la energía se realizará el mismo proceso, salvo que, una vez obtenido el

    punto de casación simple, se restará la variable aleatoria que sigue la distribución

    (histograma) de la Fig. 4.3.

    Figura 4.2: Función de densidad (histograma) de la diferencia entre el precio casado con y sin condiciones

    complejas.

    Figura 4.3: Función de densidad (histograma) de la diferencia entre la energía casada con y sin

    condiciones complejas.

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    Como se puede apreciar, estas distribuciones de disminución de la energía y

    aumento del precio no siguen una distribución normal aunque la muestra considerada es

    muy grande, lo que se tendería a pensar por aplicación del teorema central del límite.

    Esto no ocurre así debido a que las muestras no son independientes. Las condiciones

    complejas hacen que las ofertas puedan quedar ligadas durante varias horas.

    Al observar la distribución de la variable aleatoria que simula la disminución de

    la energía, se aprecia como hay situaciones, en las cuales en vez de disminuir, aumenta,

    no siguiendo el efecto de la aplicación de las condiciones complejas descritas en la Fig.

    4.1.

    Esto ocurre cuando en el mercado se da el fenómeno de separación de los

    mercados o Market Splitting ilustrado en la Fig. 4.4.

    Figura 4.4: Fenómeno de separación del mercado.

    La separación de mercados solo ocurre un 8% de las horas del año como se

    observa en la Fig. 4.5 y según un informe de mercado de OMIE [26].

    Figura 4.5: Porcentaje en las que se dio separación de mercados cada hora.

    4.1.2 Generación de nuevos escenarios

    El precio de casación del mercado diario, para una determinada hora, se obtiene

    cruzando las curvas de oferta y demanda agregadas. Modificando la curva de

    generación convenientemente se obtienen variaciones en el punto de intersección con la

    curva de demanda y, por tanto, en el precio, lo que permite obtener la influencia de los

    distintos efectos que se van a estudiar.

    Se van a realizar dos tipos de modificaciones en las curvas en función del tipo de

    generador en que se focalice el estudio. Estos cambios serán añadir o eliminar energía

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    ofertada por un determinado tipo de generadores, lo que desplazará las curvas de oferta

    de izquierda a derecha o viceversa, o incluir un impuesto a la generación, que subirá o

    bajará verticalmente las curvas de oferta. En concreto se analizarán los siguientes casos:

    Generadores renovables. Se reducirán las ofertas de energía que provengan de generadores renovables hasta que en el mercado sólo se produzca con

    generadores convencionales. También se aumentarán dichas ofertas para obtener

    cuantitativamente cómo varía el precio al incluir nueva generación renovable.

    Generadores nucleares. Se aumentará el precio al que ofertan los generadores nucleares simulando la inclusión de un impuesto a este tipo de generación. En

    este escenario no se consideran los aspectos técnicos y de seguridad

    relacionados con la posible parada o reconexión de este tipo de plantas, lo que

    impondría fuertes restricciones de operación.

    Generadores térmicos convencionales. Se incrementará y disminuirá la cantidad de energía eléctrica ofertada por este tipo de generadores para obtener su

    influencia en el mercado.

    Generadores de las centrales hidráulicas. Se le aplicaran los dos tipos de cambios, por un lado se simulará la inclusión de un impuesto, y por otro el

    aumento y disminución de la oferta de este tipo de generadores. También se

    realizará una última simulación con las dos modificaciones a la vez.

    Generadores de centrales de bombeo. Se aumentará la cantidad de energía eléctrica generada, cuando turbinan, y consumida, cuando bombean, por este

    tipo de generadores. Se supondrán que los escenarios de aumentar la cantidad de

    energía eléctrica generada o consumida van asociadas a un aumento

    proporcional del volumen del embalse.

    A la hora de generar nuevos escenarios, realizando estas modificaciones en las

    curvas de oferta, hay que realizar la hipótesis de que las ofertas del resto de agentes

    seguirían siendo las mismas al incorporar o retirar ofertas nuevas de generación. No

    obstante, esta hipótesis puede considerarse satisfecha, ya que cada ofertante (tanto de

    venta como de compra) realiza sus ofertas sin saber las que van a realizar el resto de

    agentes.

    4.1.3 Error de estimación

    Como se ha dicho en el apartado anterior, se va a trabajar con las curvas de

    oferta y demanda agregadas, a partir de las cuales se obtendrán el punto de casación con

    reglas sencillas ),( cscs EP . Para estimar el punto de casación correspondiente con reglas

    complejas, que es el resultado final del mercado, se van a corregir estos valores de

    casación simple mediante las variables aleatorias descritas anteriormente.

    Como es lógico, al utilizar estas variables aleatorias se incurre en un error en la

    estimación final del punto de casación real. En el caso de las estimación del precio de

    casación compleja del mercado, al analizar el error que se produce se observa como la

    diferencia entre los precios de casación complejos reales y estimados se diferencian

    muy poco al considerar el periodo completo 2008-2012, y algo más al considerar año a

    año. Esto se debe a que las distribuciones se generaron utilizando las muestras del

    periodo completo.

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    En la Tabla 4.3 se presentan los precios medios de casación compleja reales y

    estimados, la diferencia media entre ellos y su desviación estándar, año a año y para el

    periodo 2008-2012 completo.

    Tabla 4.3: Medias de los precios de casación complejos estimados y reales, diferencia media y desviación

    estándar, para todo el periodo y año a año.

    Media

    precio

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Media

    precio

    casación

    compleja

    estimada

    [€/MWh]

    Diferencia

    porcentual

    Diferencia media

    entre precio

    casación compleja

    real y estimada

    [€/MWh]

    Desviación estándar

    de la diferencia entre

    el precio de casación

    compleja real y

    estimado [€/MWh]

    2008 64.43 63.11 2.0% 1.32 17.41

    2009 36.96 41.84 -13.2% -4.88 14.69

    2010 37.02 35.31 4.6% 1.71 16.78

    2011 49.92 46.01 7.8% 3.91 16.64

    2012 47.22 45.05 4.6% 2.17 16.01

    2008-2012 47.12 46.27 1.8% 0.85 16.60

    Como puede verse, la distribución estadística que sigue este error se asemeja a

    una normal de media 0.85 €/MWh y de desviación estándar 16.60 €/MWh. Su función

    de densidad (histograma) se muestra en la Fig. 4.6.

    Figura 4.6: Función de densidad (histograma) del error cometido al estimar el precio de casación

    complejo.

    Se han obtenido los mismos resultados para el error de estimación de la energía

    de casación compleja. En la Tabla 4.4 se presentan las energías medias de casación

    compleja reales y estimadas, la diferencia media entre ellas y su desviación estándar,

    año a año y para el periodo 2008-2012 completo.

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    Tabla 4.4: Medias de las energías de casación complejas estimadas y reales, diferencia media y

    desviación estándar, para todo el periodo y año a año.

    Media

    energía

    casación

    compleja

    [GWh]

    Media

    energía

    casación

    compleja

    estimada

    [GWh]

    Diferencia

    porcentual

    Diferencia

    media entre

    energía casación

    compleja real y

    estimada [GWh]

    Desviación estándar

    de la diferencia entre

    el precio de casación

    compleja real y

    estimado [GWh]

    2008 28.08 27.14 3.34% 0.94 1.50

    2009 26.37 26.42 -0.15% -0.04 1.60

    2010 25.24 25.22 0.11% 0.03 1.70

    2011 24.42 24.71 -1.20% -0.29 1.64

    2012 25.49 26.12 -2.45% -0.63 1.85

    2008-2012 25.92 25.92 0.01% 0.00156 1.74

    La distribución que sigue el error cometido al aproximar la energía casada

    compleja se asemeja, al igual que para el precio, a una distribución normal con media

    0.00156 GWh y desviación estándar 1.74 GWh. Su función de densidad (histograma) se

    muestra en la Fig. 4.7.

    Figura 4.7: Función de densidad (histograma) del error cometido al estimar la energía de casación

    compleja.

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    4.2 Influencia de las condiciones de las ofertas en el

    mercado diario

    Como se ha explicado en el Capítulo 3, el operador del mercado OMEL-OMIE

    recibe las ofertas de compra y venta, hasta una hora límite, de los distintos agentes del

    mercado. Estas ofertas de venta pueden ser simples o pueden incluir condiciones

    complejas que buscan tanto la viabilidad económica como técnica de la unidad de

    generación.

    Como en todos los problemas de optimización, en el que se busca una solución

    de mínimo coste, al aumentar el número de restricciones, en general aumenta el valor de

    la solución mínima óptima. En la Fig. 4.8 se aprecia gráficamente el incremento del

    precio debido a la incorporación de las condiciones complejas en la casación del

    mercado. En la Tabla 4.5 se expone de forma numérica año a año y para el periodo

    completo 2008-2012. En ellas puede apreciarse que el precio llega a doblarse o más

    debido a las condiciones de casación complejas. La única excepción (en el periodo

    examinado) se produjo en el año 2008, en el que el incremento de precio sólo fue del

    67%.

    Por otro lado, se observa que las desviaciones estándar de los precios casados

    con reglas simples y complejas, que son una medida del grado de dispersión con

    respecto al valor promedio, son elevadas. Esto se debe a la gran variabilidad que existe

    en el valor del precio final a lo largo del año en el que influye qué hora es dentro del

    día, qué día es dentro de la semana y qué mes es dentro del año.

    Tabla 4.5 Precios medios y desviaciones típicas con casación simple y compleja año a año y para el

    periodo 2008 – 2012.

    Año

    Precio

    medio

    casación

    simple

    [€/MWh]

    Precio

    Medio

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Diferencia

    entre los

    precios

    medios

    [€/MWh]

    Aumento

    porcentual

    Desviación

    estándar

    casación

    simple

    [€/MWh]

    Desviación

    estándar

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Desviación

    estándar

    de la

    diferencia

    [€/MWh]

    2008 38.65 64.43 25.78 67% 20.01 12.85 12.64

    2009 17.54 36.97 19.42 111% 10.68 9.54 8.16

    2010 10.74 37.00 26.26 244% 10.96 14.70 11.61

    2011 21.59 49.92 28.34 131% 15.06 10.61 11.37

    2012 20.83 47.74 26.91 129% 14.90 12.35 10.53

    2008-2012 21.87 47.21 25.34 116% 17.42 15.87 11.39

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    62

    Figura 4.8: Precio medio anual tras aplicación de las condiciones complejas y antes de su aplicación.

    En el caso del mercado eléctrico ibérico, ha podido calcularse que el precio de

    casación del mercado aumenta de media 25.33 €/MWh como consecuencia de la

    incorporación de estas restricciones complejas. En la Figura 4.9 se muestran los

    resultados del mercado diario para el periodo 2008-2012 observándose cómo el precio

    de casación con reglas complejas es siempre mayor que el precio de casación simple. El

    valor máximo del precio de casación simple es de 92.5 €/MWh y el de casación

    compleja 145.0 €/MWh., Ambos llegan a tener valores nulos en ciertas horas del

    periodo examinado, lo que pone de manifiesto la gran variabilidad que puede llegar a

    tener el valor del precio del mercado diario.

    Figura 4.9: Evolución del precio de mercado con reglas de casación simples y complejas del mercado

    diario durante los años 2008 a 2012.

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    63

    En el periodo considerado y en términos económicos, la aplicación de estas

    condiciones complejas se traduce en un coste acumulado de 27.54 G€, lo que supone un

    49.81% del volumen económico total que movió el mercado diario en los últimos 5 años

    (2008-2012). En la Fig. 4.10 se muestra gráficamente, y en la Tabla 4.6 numéricamente,

    de forma desglosada para los años comprendidos entre 2008 y 2012.

    Tabla 4.6: Volumen económico del mercado diario y parte de éste que corresponde a la aplicación de las

    condiciones complejas.

    Año Volumen económico mercado

    diario [G€]

    Coste debido a las

    condiciones complejas [G€]

    Influencia porcentual

    del incremento de

    costes sobre el

    volumen económico

    del mercado diario

    2008 16.27 5.96 36.60%

    2009 8.80 4.26 48.37%

    2010 8.45 5.79 68.52%

    2011 10.89 5.83 53.48%

    2012 10.89 5.72 52.51%

    Total 55.31 27.55 49.81%

    Figura 4.10: Volumen económico del mercado y parte del coste asociado a las condiciones complejas.

    Por otro lado, al aumentar el precio de casación del mercado disminuye la

    cantidad de energía casada. Esta energía casada disminuyó, de media, 1.28 GWh cada

    hora durante el periodo 2008-2012. De forma acumulada, se dejó de consumir 56.19

    TWh, lo que supone un 4.71% del total de la energía consumida durante estos 5 años,

    como puede verse en la Fig. 4.11.

    En la Tabla 4.7 se muestra las energías casadas en el mercado diario sin y con

    condiciones complejas de forma desglosada para cada año. En comparación con el

    precio, la energía tiene una desviación típica muy pequeña, esto se debe a que las curvas

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    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    64

    de oferta y demanda son muy inelásticas en el punto de corte, haciendo que el precio

    pueda variar en un amplio rango y mientras que el de la energía sea muy estrecho.

    Tabla 4.7: Energía casada total y desviaciones típicas con casación simple y compleja año a año y para el

    periodo 2008 – 2012.

    Año

    Energía

    casada

    simple

    [TWh]

    Energía

    casada

    compleja

    [TWh]

    Diferencia

    entre las

    energías

    medias

    [TWh]

    Disminución

    porcentual

    Desviación

    estándar

    casación

    simple

    [TWh]

    Desviación

    estándar

    casación

    compleja

    [TWh]

    Desviación

    estándar de

    la

    diferencia

    [TWh]

    2008 249.44 246.64 2.80 1.12% 0.0053 0.0052 0.0008

    2009 242.73 231.05 11.68 4.81% 0.0056 0.0056 0.0010

    2010 232.12 221.13 10.99 4.73% 0.0053 0.0051 0.0012

    2011 227.84 213.88 13.96 6.13% 0.0053 0.0052 0.0011

    2012 240.68 223.92 16.76 6.97% 0.0056 0.0051 0.0014

    2008-2012 1192.81 1136.61 56.20 4.71% 0.0055 0.0054 0.0012

    Figura 4.11: Energía casada anualmente y energía que no llegó a casar debido a las condiciones

    complejas.

    Como se ha dicho anteriormente, tanto el precio como la energía consumida

    dependía mucho del día, del mes, e incluso, de la hora que se estudie. Realizando el

    mismo estudio pero para el año 2012, mes a mes, se obtienen los resultados recogidos

    en la Tabla 4.8.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    65

    Tabla 4.8: Variación mensual de los precios medios y las energías casadas, con casación simple y

    compleja, durante el año 2012.

    Año 2012

    Precio medio

    casación

    simple

    [€/MWh]

    Precio

    medio

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Diferencia

    entre los

    precios

    medios

    [€/MWh]

    Energía

    casada

    simple

    [TWh]

    Energía

    casada

    compleja

    [TWh]

    Diferencia

    entre

    energías

    casadas

    [TWh]

    Enero 28.42 51.06 22.64 21.27 20.14 1.12

    Febrero 26.24 53.48 27.24 21.22 20.20 1.02

    Marzo 21.08 47.58 26.50 19.26 17.95 1.31

    Abril 13.37 41.21 27.84 18.73 17.41 1.32

    Mayo 13.29 43.58 30.30 18.94 17.35 1.59

    Junio 24.73 53.50 28.77 20.57 18.95 1.61

    Julio 21.94 50.29 28.35 20.84 19.18 1.66

    Agosto 25.96 49.34 23.38 20.10 18.58 1.52

    Septiembre 23.28 47.59 24.31 19.50 18.33 1.18

    Octubre 17.27 45.67 28.41 18.38 17.10 1.28

    Noviembre 13.67 42.04 28.36 19.62 18.15 1.47

    Diciembre 15.15 41.56 26.40 22.25 20.56 1.69

    Total 20.37 47.24 26.88 240.68 223.92 16.76

    Para tener una visión más gráfica, en la Fig. 4.12 y Fig. 4.13 se muestran los

    precios medios casados mensuales del año 2012, en las que se puede observar cómo en

    los periodos de verano e invierno hay un incremento del precio estacional

    presumiblemente por las temperaturas más extremas en estos periodos del año.

    Figura 4.12: Evolución del precio de casación con reglas simples y complejas del mercado diario durante el año 2012.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    66

    Figura 4.13: Evolución de la energía casada con reglas simples y complejas del mercado diario durante el

    año 2012.

    Si se focaliza todavía más, se observa que dentro de cada mes también hay cierto

    patrón. Estudiando el mes de Marzo de 2012, se obtienen los resultados de la Tabla 4.9.

    Se aprecia cómo los domingos hay una bajada de precios y energías casadas, cómo se

    puede ver en las Fig. 4.14 y 4.15, siendo los máximos valores de precios los días

    laborables, especialmente los días centrales de la semana.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    67

    Tabla 4.9: Precios medios y Energías casadas para cada día con casación simple y compleja para el mes

    de Marzo de 2012.

    Año 2012 -

    Marzo

    Precio

    casación

    simple

    [€/MWh]

    Precio

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Diferencia

    entre los

    precios

    [€/MWh]

    Energía

    casada

    simple

    [GWh]

    Energía

    casada

    compleja

    [GWh]

    Diferencia

    entre

    energías

    [GWh]

    1 35.38 54.10 18.72 641.37 608.43 32.94

    2 36.96 52.68 15.73 604.63 580.94 23.69

    3 19.52 50.22 30.71 629.08 575.90 53.18

    4 6.93 37.96 31.04 565.03 524.92 40.11

    5 29.86 51.30 21.44 735.56 697.56 38.01

    6 32.45 53.30 20.85 714.19 675.39 38.80

    7 37.63 54.12 16.48 615.75 602.30 13.44

    8 13.93 48.43 34.50 629.84 600.81 29.03

    9 17.69 45.38 27.69 622.56 590.21 32.35

    10 16.90 47.84 30.94 603.98 549.40 54.58

    11 5.00 33.63 28.64 551.13 515.17 35.96

    12 25.16 49.92 24.76 625.29 590.97 34.33

    13 30.69 53.42 22.73 583.73 570.10 13.63

    14 25.42 51.98 26.56 561.89 543.62 18.27

    15 22.83 51.13 28.30 578.79 548.03 30.76

    16 29.99 53.83 23.84 608.20 581.24 26.96

    17 11.16 44.42 33.26 595.21 533.10 62.12

    18 3.55 29.99 26.45 587.68 549.02 38.66

    19 21.22 50.09 28.87 637.85 595.90 41.95

    20 19.34 46.83 27.49 694.25 640.39 53.85

    21 27.72 51.07 23.36 653.56 616.72 36.84

    22 33.04 53.84 20.80 650.86 608.68 42.18

    23 21.08 48.58 27.49 690.79 632.40 58.39

    24 19.17 49.01 29.83 584.64 525.73 58.91

    25 14.48 46.00 31.52 547.40 492.57 54.83

    26 18.23 47.89 29.67 665.64 597.75 67.89

    27 11.57 42.40 30.83 649.41 592.14 57.27

    28 18.26 44.48 26.22 662.18 599.86 62.32

    29 7.56 38.81 31.25 580.39 532.00 48.39

    30 18.20 43.84 25.64 649.02 579.59 69.43

    31 23.09 48.43 25.34 560.11 521.08 39.03

    Total 21.10 47.58 26.48 19.280.01 17.971.91 1.308.10

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    68

    Figura 4.14: Evolución del precio de casación con reglas simples y complejas del mercado diario durante

    el mes de Marzo de 2012. Los días 4,11, 18 y 25 son domingos.

    Figura 4.15: Evolución de la energía de casación con reglas simples y complejas del mercado diario

    durante el mes de Marzo de 2012. Los días 4,11, 18 y 25 son domingos.

    Ya solo queda estudiar el comportamiento del mercado para un día en concreto.

    Al analizar el día 31 de Marzo de 2012, por ejemplo, se observa el típico perfil de

    consumo que tiene España, con un valle pronunciado entre las 23 horas del día anterior

    y 8 horas del día siguiente, seguido de un aumento rápido del consumo entre las 8 y 10

    horas. Es el pico de consumo diurno. Más tarde vuelve a bajar un poco y, sobre las

    21:30 h, vuelve a producirse un segundo pico, esta vez nocturno. Los resultados se

    presentan en la Tabla 4.10 pudiéndose observar la tendencia descrita anteriormente en

    las Fig. 4.16 y 4.17.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    69

    Tabla 4.10: Evolución horaria de los precios medios y las energías casadas, con casación simple y

    compleja, para el día 31 del mes de Marzo de 2012.

    Horas, 31

    Marzo, Año

    2012

    Precio

    medio

    casación

    simple

    [€/MWh]

    Precio

    medio

    casación

    compleja

    [€/MWh]

    Diferencia

    entre los

    Precios

    Medios

    [€/MWh]

    Energía

    casada

    simple

    [GWh]

    Energía

    casada

    compleja

    [GWh]

    Diferencia

    entre energías

    casadas

    [GWh]

    1 35.00 50.03 15.03 22.23 22.30 -0.07

    2 33.00 41.02 8.02 20.94 19.82 1.12

    3 0.01 37.33 37.32 15.35 16.67 -1.32

    4 0.00 34.83 34.83 15.03 16.37 -1.34

    5 5.00 34.83 29.83 17.31 16.12 1.20

    6 1.00 34.83 33.83 18.66 18.17 0.49

    7 8.00 38.91 30.91 19.22 18.13 1.10

    8 20.13 40.33 20.20 22.04 18.92 3.12

    9 24.00 49.69 25.69 23.53 20.58 2.94

    10 24.00 51.70 27.70 24.54 22.66 1.88

    11 30.31 53.54 23.23 25.89 23.80 2.09

    12 30.34 54.01 23.67 26.28 24.19 2.08

    13 26.88 55.00 28.12 25.88 24.34 1.54

    14 24.50 56.25 31.75 25.78 24.16 1.63

    15 24.00 52.00 28.00 25.61 23.56 2.05

    16 20.13 50.12 29.99 24.25 22.71 1.53

    17 20.13 50.35 30.22 24.27 22.83 1.43

    18 28.76 52.07 23.31 25.53 22.54 2.99

    19 29.57 50.35 20.78 25.82 22.70 3.12

    20 29.64 54.10 24.46 26.61 23.80 2.81

    21 32.96 60.02 27.06 27.85 25.24 2.61

    22 33.00 55.00 22.00 27.93 24.98 2.95

    23 24.00 50.00 26.00 26.32 23.23 3.08

    24 49.72 55.91 6.19 23.24 23.25 -0.01

    Total 23.09 48.43 25.34 560.11 521.08 39.03

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    70

    Figura 4.16: Evolución del precio de casación con reglas simples y complejas del mercado diario durante

    el 31 del mes de Marzo de 2012.

    Figura 4.17: Evolución de la energía de casación con reglas simples y complejas del mercado diario

    durante el día 31del mes de Marzo de 2012.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    71

    4.3 Efecto de la incorporación de las energías renovables

    La actual regulación de mercado liberalizado de la energía eléctrica obliga al

    Operador del Mercado (OMEL-OMIE) a incorporar toda la producción ofertada por

    aquellos productores que generan energía eléctrica a partir de un recurso renovable

    (como el viento o el sol), siempre que no haya restricciones técnicas o riesgo para el

    funcionamiento del sistema, y estas lo hacen a coste cero, lo que produce un

    desplazamiento hacia la derecha de la curva de oferta agregada. Los productores

    renovables ven retribuida su participación por dos vías. Por un lado, perciben el precio

    de venta de la energía resultante del cierre del mercado, a lo que se añade una prima

    (ver en Anexo 1.1 el apartado externalidades), reguladas actualmente por el R.D.-Ley

    1/2012 [13]. Se entiende que la retribución al precio de mercado más la prima debe ser

    suficiente para compensar a los productores renovables sus costes marginales,

    incluyendo el riesgo de producir con una tecnología menos madura.

    Esta forma de funcionamiento hace que la integración de los productores de

    energía eléctrica a partir de recursos renovables en el esquema actual de mercado

    liberalizado conduzca a dos tipos de efectos diferenciados.

    Por un lado, el sobrecoste que supone para los consumidores el pago de la prima

    que deben recibir los productores renovables a través de la componente regulada. Esta

    prima se concede a los productores renovables para facilitar el desarrollo de una

    tecnología en principio más cara (y arriesgada por estar en fases de desarrollo) pero

    también para poner en valor las ventajas medioambientales, sociales y estratégicas que

    conlleva su aprovechamiento.

    Por el otro, la integración en el mercado de la producción renovable a coste cero,

    desplaza hacia la derecha la curva de oferta agregada, lo que hace que el punto de corte

    con la curva de demanda agregada se desplace hacia abajo y hacia a la derecha, con

    respecto al punto inicial de operación del mercado (sin renovables). Es decir, la

    integración de un cierto volumen de energía renovable produce un descenso del precio

    de casación del mercado diario y un incremento de la energía casada. Debido a que la

    curva de demanda es muy inelástica, variaciones relativamente pequeñas de renovables

    pueden llegar a producir reducciones importantes en el precio, pero aumentos de energía

    casada pequeños.

    Este efecto es el resultado de incluir ofertas al mercado diario de tecnologías

    cuyo coste de oportunidad es nulo (como en el caso de la energía fotovoltaica y eólica,

    por ejemplo). Como todas las unidades de producción que casan en el mercado y

    generan son retribuidas al precio de casación, esto se traduce en una disminución del

    coste de la componente de mercado de la factura de electricidad y, como consecuencia,

    en un ahorro para los consumidores eléctricos. La disminución del precio de mercado de

    la electricidad debido a la incorporación de generación renovable es lo que se conoce

    como merit order effect.

    Por tanto, se ha expuesto como la inclusión de energías de generación

    renovables afectan a los consumidores de dos formas contrapuestas: reduce el coste de

    compra de la energía en la componente de mercado e incrementa del coste por pago de

    la prima renovable en la componente regulada. Dependiendo de cual factor sea más

    importante, la integración de renovables le resultará más costosa, neutra o menos

    costosa.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    72

    Figura 4.18: Esquema del efecto de disminución del precio de casación en el mercado (∆P = Pa-Pb) que

    causa la incorporación de una cierta cantidad de energía renovable ∆E.

    La Fig. 4.18 muestra esquemáticamente el efecto denominado como merit order

    effect. Para una situación de mercado en la que no exista oferta de producción renovable (escenario A, con generación convencional) el punto donde se crucen la curva de oferta

    y demanda agregadas determinará el precio del mercado, Pa, y el total de energía

    intercambiada casada, Ea. El coste total que pagarán los consumidores por esa energía

    estará representado por el rectángulo de área aaa EPC . Este importe lo reciben

    íntegramente los productores convencionales. Del mismo modo, para una situación de

    mercado en la que exista una determinada oferta de energía renovable ∆E (escenario B,

    con incorporación de producción renovable) la curva de oferta se desplazará a la

    derecha una cantidad igual a la energía renovable incorporada, Rab EEE . En el

    nuevo punto de equilibrio del mercado, los nuevos valores son, para el precio casado,

    bP (inferior al inicial), para la energía casada, Eb (superior a la inicial), y el coste total de

    esa energía para los consumidores/clientes será bbb EPC . Todo este importe lo

    reciben los productores, una parte los convencionales y otra los renovables.

    El merit order effect se define entonces como el ahorro para los clientes/consumidores producido por la incorporación de la producción renovable a la

    curva de oferta agregada, es decir,

    bbaaba EPEPCCahorro (4.1)

    Por otro lado, el coste extra RC para los consumidores, que ha supuesto la

    producción de una cantidad ∆E de energía renovable dependerá del valor de las primas

    que reciban EPC primasR . De esta forma si el cociente entre ambas magnitudes es

    mayor que uno esto se traducirá en un ahorro neto para los consumidores.

    EP

    EPEP

    renovablesporextraCoste

    effectordermeritporAhorro

    primas

    bbaa

    (4.2)

    Imponiendo la condición de que el cociente sea igual a uno, se obtendrá el valor

    máximo de las primas, primasP , que pueden recibir los generadores de energías renovables

    sin que el consumidor de energía eléctrica tenga que pagar de más (aunque consuma

    algo más de energía), ya que el sobrecoste de estas primas se compensa exactamente por

    el ahorro que producen al disminuir el precio del mercado.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    73

    E

    EPEPP bbaa

    ahorroteSobreprimas

    cos (4.3)

    La figura 4.19 muestra este efecto. El área de los rectángulos naranja y verde

    representan el coste asociado a la compra de energía en el mercado mayorista (sin y con

    aumento de la oferta de energía renovable, respectivamente), mientras que el rectángulo

    gris representa el coste de las primas que subvencionan dicha oferta renovable.

    Figura 4.19: Casación del mercado sin y con incremento de oferta de generación renovable (escenario de

    generación convencional y generación con renovables respectivamente).

    Ahora bien, se ha mantenido que el valor de la prima que podrían recibir las

    tecnologías de generación renovables podrían ser aquellas que eviten el aumento del

    precio de casación del mercado eléctrico. Sin embargo las energías renovables tienen

    otras ventajas económicas, que computan en otros apartados diferentes al de la

    componente de mercado de la electricidad, pero que suponen ahorros nada despreciables

    aunque en este trabajo no se tengan en cuenta ya que se escapan del ámbito de estudio.

    La primera de estas ventajas económicas tiene que ver con las toneladas de 2CO

    y otros Gases de Efecto Invernadero (GEI) evitadas en la generación de electricidad y,

    como consecuencia, con el ahorro mediante los derechos de emisión de GEI que ya no

    es necesario adquirir. En la actualidad los Estados miembros de la UE, a raíz de los

    compromisos adquiridos en el Protocolo de Kioto, elaboran Planes Nacionales de

    Asignación (PNA), en los que se fija el nivel total de emisiones en el comercio de

    derechos de emisión y el número de derechos de emisión asignado a cada instalación en

    su territorio. Al final de cada año, las instalaciones tienen que entregar una cantidad de

    derechos equivalente a sus emisiones. Las empresas cuyas emisiones se sitúan por

    debajo del nivel de derechos pueden vender los derechos que les sobran. Las que tienen

    dificultades para mantener sus emisiones al nivel de sus derechos pueden optar, bien por

    tomar medidas para reducir sus propias emisiones (como, por ejemplo, invertir en una

    tecnología más eficiente o utilizar fuentes de energía con menos emisiones de carbono),

    bien por comprar en el mercado de derechos suplementarios, bien por una combinación

    de ambas opciones. De ese modo, las emisiones se reducen ahí donde resulta más

    rentable hacerlo. También es un factor a tener en cuenta que menos emisiones de 2CO ,

    además de permitir con el cumplimiento de los acuerdos internacionales, suponen

    menos enfermedades y una reducción de los correspondientes costes en cuidados

    sanitarios.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    74

    La segunda ventaja tiene que ver con la disminución del consumo de los

    combustibles fósiles para la generación de electricidad y la considerable mejora que este

    ahorro implica en la balanza de pagos exterior del país. Para un tipo de cambio de

    moneda dado, primar a las fuentes de generación renovable hace que disminuya las

    importaciones de combustibles fósiles y, por tanto, que aumenten las exportaciones

    netas. Como consecuencia, la demanda de moneda nacional aumenta desplazándose

    hacia la derecha y, como la oferta de moneda no varía, esto se traduce en una

    apreciación de la moneda como se observa en la Fig.4.20. Como resultado, los

    generadores fósiles adquirirán el combustible más barato.

    Figura 4.20: Evolución del tipo de cambio.

    Por último, existen otros beneficios derivados de la incentivación del uso de las

    energías renovables en España que, si bien hoy en día resultan difícilmente

    cuantificables económicamente, pueden tener una importancia trascendental en un

    futuro cercano, como son la deceleración del cambio climático (y el ahorro asociado

    debido a los necesarios mecanismos de mitigación y adaptación) o el aumento de la

    soberanía energética del país, que puede resultar muy importante ante un escenario de

    escalada de precios de los combustibles fósiles o problemas geopolíticos que afecten a

    los países de los que se importa la energía hoy en día.

    4.3.1 Variación en la generación de energía renovable

    A continuación se describen los pasos a seguir para obtener el nivel de primas

    que deberían recibir los productores basados en energías renovables de nueva

    instalación para que ese coste se pueda satisfacer únicamente con el ahorro que

    producen en el mercado diario, sin coste adicional para el consumidor (aunque

    incrementen ligeramente la cantidad de energía consumida). Así mismo, se ha obtenido

    el resultado que se obtendría en el mercado diario si se quitara la generación de energía

    renovable ya instalada y, en consecuencia, fuese sustituida por generadores

    convencionales.

    Tipo deCambio

    Cantidad de Moneda

    Exceso demoneda

    E1

    E2

    Oferta de Moneda

    Demanda de Moneda

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    75

    Se consideran inicialmente las curvas de ofertas agregadas de generación y

    consumo para una determinada fecha, y hora como se observa en la Fig. 4.18. Para esta

    hora concreta, el punto de casación es ( aE , aP ). El coste del mercado que pagaron los

    consumidores en esta hora fue aaa EPC . Ese mismo importe lo recibieron

    íntegramente los generadores convencionales. A continuación se modifica la curva

    agregada de generación, restando o incorporando una oferta de producción renovable,

    RE , a precio cero. La nueva intersección con la curva de demanda se produce en el

    punto de casación ( bP , bE ). El aumento o descenso del precio de casación en el nuevo

    escenario es ba PPP . Para los consumidores, el nuevo coste del mercado diario es

    ahora bbb EPC , mientras que el sobrecoste que deberán pagar los

    consumidores/clientes debido a las primas que cobrarán los productores renovables es

    Rprimasprimas EPC .

    En esta situación en la que se ha incrementado la cantidad de energía

    proveniente de generadores renovables en el mercado, el coste total para los

    consumidores es RprimasbbesConsumidorTotal EPEPC _ . Los nuevos generadores

    renovables y convencionales recibirían unos ingresos totales respectivamente de:

    RprimasbbnovableGeneradorTotal EPEPI Re__

    bbalConvencionGeneradorTotal EPI __

    Se observa que al añadir nueva energía de generación renovable, los generadores

    convencionales ya existentes que participaban en el mercado, disminuirán sus ingresos.

    En la Fig. 4.21 se representa esta disminución de ingresos medios que tendrían cada

    hora (o aumento si se elimina la energía renovable existente).

    Figura 4.21: Variación de los ingresos medios de los generadores convencionales cada hora al aumentar o

    disminuir la cantidad de energía renovable en el mercado.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    76

    Este proceso se ha repetido para un rango de valores de RE comprendidos entre

    10 MWh y 6 GWh, que se suma a la generación renovable actual, con el fin de obtener

    la curva de variación del precio de casación en función del volumen de la oferta

    renovable integrada, )( REP . Los incrementos se han escalonado logarítmicamente

    debido a que la variación de precios es más pronunciada en los primeros incrementos de

    energía renovable.

    Por otro lado, se resta una cantidad de energía renovable a la que realmente se

    produjo. Esta vez el rango ha estado comprendido entre 10 MWh y la energía máxima

    renovable generada que fue 23.7 GWh.

    Posteriormente se obtienen todas las curvas correspondientes a todas las horas

    del periodo 2008 a 2012. Esta suma de energía renovable a coste cero conlleva un

    ahorro para los consumidores/clientes debido a la reducción del precio diario al que se

    retribuyen todos los generadores pero también un coste extra para los mismos

    consumidores por las primas retribuidas a la cantidad de energía renovable anterior.

    También, cabe esperar que, la eliminación de la generación de energía renovable

    conlleve a un aumento del precio diario y un ahorro para los consumidores por no tener

    que primar su generación.

    Una vez obtenidos los nuevos precios y energías casadas para cada hora y cada

    incremento y decremento de energía renovable, se puede obtener la media del

    decremento e incremento del precio como resultado de la variación de dicha energía

    renovable. En la Tabla 4.11 y Tabla 4.12 se expone el precio de casación compleja del

    mercado en el caso de aumentar y disminuir la cantidad de energía renovable generada

    respectivamente.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    77

    Tabla 4.11: Precio medio de casación compleja en función del incremento de energía renovable.

    Incremento

    de energía

    renovable

    [MWh]

    Precio medio de casación compleja al incrementar energía renovable [€/MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 64.43 36.96 37.01 49.92 47.22 47.12

    10.00 63.29 42.22 35.29 46.31 44.60 46.35

    12.09 63.01 42.01 35.33 46.30 44.79 46.30

    14.61 63.13 42.34 35.26 45.99 44.83 46.32

    17.66 63.16 42.03 35.23 46.24 44.90 46.32

    21.35 63.19 42.03 35.18 46.23 44.84 46.30

    25.81 63.16 41.84 35.34 46.26 44.69 46.26

    31.20 63.28 42.03 35.13 46.03 45.00 46.30

    37.71 63.25 42.14 35.28 46.09 44.96 46.35

    45.59 63.02 41.97 35.08 45.83 44.85 46.16

    55.10 62.99 42.18 35.14 46.07 44.85 46.26

    66.61 62.93 41.89 35.08 46.03 44.76 46.15

    80.52 62.95 41.95 35.30 46.02 44.73 46.20

    97.33 62.84 41.90 35.28 45.68 44.63 46.08

    117.65 62.94 41.85 35.01 45.74 44.71 46.06

    142.21 62.88 41.77 35.01 45.83 44.42 45.99

    171.91 62.44 41.71 34.96 45.82 44.23 45.84

    207.80 62.48 41.67 34.77 45.51 44.16 45.73

    251.19 62.33 41.72 34.71 45.48 44.06 45.67

    303.64 62.09 41.66 34.74 45.38 43.95 45.57

    367.03 61.87 41.47 34.48 45.22 43.65 45.34

    443.67 61.64 41.24 34.58 45.12 43.59 45.24

    536.30 61.27 41.35 34.27 44.46 43.34 44.95

    648.28 60.98 40.79 34.11 44.25 43.23 44.68

    783.64 60.30 40.57 33.89 43.84 42.61 44.25

    947.26 59.77 40.28 33.32 43.55 42.26 43.84

    1145.05 58.99 40.10 33.13 43.04 41.70 43.40

    1384.13 58.03 39.55 32.76 42.20 41.03 42.72

    1673.13 56.89 39.02 32.20 41.51 40.43 42.02

    2022.47 55.41 38.52 31.77 40.85 39.43 41.20

    2444.75 53.94 37.53 31.17 39.66 38.40 40.15

    2955.21 52.03 37.15 30.56 38.73 37.04 39.11

    3572.24 49.74 35.76 29.67 37.09 35.63 37.58

    4318.11 47.19 34.65 28.96 35.41 34.02 36.05

    5219.72 44.55 33.36 28.18 33.74 32.15 34.40

    6309.57 41.38 31.79 27.10 31.60 30.20 32.42

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    78

    Tabla 4.12: Precio medio de casación compleja en función del decremento de energía renovable.

    Decremento

    de energía

    renovable

    [MWh]

    Precio medio de casación compleja al decrementar energía renovable [€/MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 64.43 36.96 37.01 49.92 47.22 47.12

    10.00 63.11 42.23 35.31 46.12 44.92 46.35

    12.57 63.46 42.08 35.20 46.21 45.12 46.42

    15.80 63.17 42.22 35.26 46.07 44.88 46.33

    19.85 63.41 42.13 35.33 46.35 44.98 46.45

    24.95 63.32 42.43 35.39 46.34 44.98 46.50

    31.36 63.55 42.32 35.48 46.69 45.22 46.66

    39.41 63.42 42.22 35.23 46.36 45.05 46.46

    49.53 63.31 42.29 35.34 46.23 45.19 46.48

    62.25 63.69 42.54 35.51 46.61 45.25 46.73

    78.23 63.61 42.42 35.39 46.47 45.28 46.64

    98.32 63.48 42.17 35.43 45.99 45.30 46.48

    123.57 63.83 42.59 35.57 46.57 45.47 46.81

    155.30 64.12 42.44 35.49 46.80 45.67 46.91

    195.18 64.16 42.72 35.84 47.02 45.69 47.09

    245.30 64.30 42.90 35.93 47.09 46.22 47.29

    308.30 64.68 43.05 36.37 47.65 46.27 47.61

    387.47 65.02 43.32 36.44 47.54 46.82 47.83

    486.97 65.27 43.25 36.37 47.82 47.28 48.01

    612.02 66.29 44.04 37.10 48.91 48.08 48.89

    769.18 66.75 44.30 37.40 48.97 48.90 49.27

    966.71 67.90 44.80 37.99 49.94 49.77 50.09

    1214.95 69.11 45.47 38.70 51.10 51.25 51.13

    1526.95 70.42 46.62 39.95 51.92 52.53 52.30

    1919.06 72.44 47.87 41.44 53.71 54.81 54.06

    2411.86 74.74 49.19 42.98 55.58 57.59 56.03

    3031.22 77.68 50.97 45.35 58.39 60.61 58.61

    3809.63 80.95 53.33 48.64 61.23 64.54 61.75

    4787.92 84.69 56.12 51.86 64.65 68.92 65.26

    6017.44 87.67 57.94 54.47 66.98 72.19 67.86

    7562.69 88.68 58.29 55.15 67.65 72.95 68.56

    9504.76 88.48 58.09 55.02 67.43 73.00 68.41

    11945.54 88.71 58.47 55.34 67.77 73.00 68.67

    15013.11 88.77 58.29 55.28 68.00 73.25 68.73

    18868.41 88.59 58.15 55.18 67.47 72.99 68.49

    23713.74 88.77 58.33 55.33 67.73 73.21 68.69

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    79

    Figura 4.22: Evolución del precio medio de casación compleja en función del incremento/decremento de

    energía renovable.

    En la Fig. 4.22 se ha representado esta media para el periodo completo 2008-

    2012. Se observa cómo sin variación de energía renovable se parte de un precio medio

    de 47.12 €/MWh. Al ir aumentando la cantidad de energía renovable generada cada

    hora, el precio disminuye y al retirar parte de la energía renovable, el precio aumenta

    hasta los 68.69 €/MWh. En las Tablas 4.13 y 4.14 se expone la variación experimentada

    por el precio medio al incrementar/decrementar la cantidad de energía renovable. En la

    Fig. 4.23 se representa dicha variación del precio medio del mercado diario.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    80

    Tabla 4.13: Variación del precio medio al incrementar la cantidad de energía renovable.

    Incremento de

    Energía renovable

    [MWh]

    Variación del precio medio de casación compleja al incrementar la cantidad

    de energía renovable [€/MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0 0 0 0 0 0 0

    10 1.08 -5.26 1.84 3.92 2.42 0.8

    12.09 1.37 -5.3 1.75 3.86 2.14 0.77

    14.61 1.28 -5.33 1.64 3.89 2.49 0.79

    17.66 1.16 -5.02 1.87 3.84 2.28 0.83

    21.35 1.33 -5.12 1.85 3.88 2.11 0.81

    25.81 1.27 -5.3 1.66 3.75 2.38 0.76

    31.2 1 -5.33 1.61 3.98 2.45 0.74

    37.71 1.34 -5.33 1.81 3.94 2.42 0.84

    45.59 1.28 -4.84 1.54 3.74 2.31 0.81

    55.1 1.38 -5.19 1.97 3.95 2.47 0.92

    66.61 1.36 -4.99 1.95 3.94 2.46 0.95

    80.52 1.4 -5.01 1.74 3.97 2.41 0.9

    97.33 1.58 -5.18 1.93 4.14 2.22 0.94

    117.65 1.22 -5.18 1.89 3.92 2.54 0.88

    142.21 1.69 -4.9 1.95 4.07 2.57 1.07

    171.91 1.75 -4.94 2.09 4.31 2.71 1.18

    207.8 2.05 -4.9 1.83 4.33 2.95 1.25

    251.19 1.89 -4.74 2 4.36 3.17 1.34

    303.64 2.15 -4.77 1.85 4.5 2.99 1.34

    367.03 2.3 -4.54 2.42 4.46 3.36 1.6

    443.67 2.64 -4.52 2.75 4.78 3.55 1.84

    536.3 2.96 -4.17 2.31 4.93 3.49 1.9

    648.28 3.09 -4.11 2.56 5.43 3.94 2.18

    783.64 3.46 -3.89 2.73 5.49 4.33 2.43

    947.26 4.42 -3.86 3.05 6.19 4.61 2.88

    1145.05 4.64 -3.49 3.5 6.41 4.91 3.19

    1384.13 5.3 -2.86 3.74 6.71 5.52 3.68

    1673.13 6.37 -2.57 3.93 7.72 6.29 4.35

    2022.47 7.46 -2.3 4.51 8.34 7 5

    2444.75 8.65 -1.56 4.9 9.19 8.04 5.85

    2955.21 10.04 -0.79 5.54 10.37 9.06 6.85

    3572.24 11.94 -0.02 6.22 11.4 10.41 7.99

    4318.11 14.19 0.89 7 13 12.05 9.43

    5219.72 16.72 2.22 7.99 14.42 13.73 11.02

    6309.57 19.48 3.5 9 16.41 15.27 12.74

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    81

    Tabla 4.14: Variación del precio medio al decrementar la cantidad de energía renovable.

    Decremento de

    Energía renovable

    [MWh]

    Variación del precio medio de casación compleja al decrementar la cantidad

    de energía renovable [€/MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    10.00 -1.32 5.27 -1.70 -2.76 -2.60 -0.77

    12.57 -0.98 5.12 -1.80 -2.76 -2.54 -0.70

    15.80 -1.26 5.26 -1.76 -2.81 -2.65 -0.79

    19.85 -1.02 5.18 -1.68 -2.64 -2.50 -0.67

    24.95 -1.11 5.47 -1.61 -2.60 -2.48 -0.62

    31.36 -0.89 5.36 -1.52 -2.38 -2.26 -0.46

    39.41 -1.01 5.26 -1.78 -2.67 -2.51 -0.65

    49.53 -1.13 5.33 -1.67 -2.68 -2.47 -0.64

    62.25 -0.74 5.58 -1.51 -2.42 -2.27 -0.39

    78.23 -0.82 5.46 -1.62 -2.54 -2.34 -0.48

    98.32 -0.95 5.21 -1.58 -2.76 -2.48 -0.64

    123.57 -0.61 5.63 -1.44 -2.40 -2.18 -0.31

    155.30 -0.31 5.48 -1.52 -2.33 -2.07 -0.21

    195.18 -0.28 5.76 -1.17 -2.03 -1.87 -0.02

    245.30 -0.13 5.94 -1.09 -1.96 -1.64 0.18

    308.30 0.25 6.09 -0.64 -1.46 -1.29 0.49

    387.47 0.59 6.35 -0.57 -1.48 -1.12 0.72

    486.97 0.83 6.29 -0.64 -1.37 -0.89 0.89

    612.02 1.85 7.08 0.09 -0.46 -0.02 1.77

    769.18 2.31 7.35 0.39 -0.28 0.37 2.15

    966.71 3.47 7.83 0.98 0.49 1.18 2.97

    1214.95 4.68 8.51 1.69 1.43 2.30 4.02

    1526.95 5.99 9.67 2.94 2.47 3.41 5.18

    1919.06 8.01 10.91 4.42 4.10 5.27 6.94

    2411.86 10.30 12.23 5.96 5.81 7.33 8.91

    3031.22 13.24 14.01 8.34 8.40 10.06 11.49

    3809.63 16.51 16.38 11.63 11.47 13.42 14.63

    4787.92 20.26 19.16 14.85 14.78 17.09 18.14

    6017.44 23.23 20.99 17.45 17.25 19.83 20.74

    7562.69 24.25 21.33 18.13 17.93 20.53 21.44

    9504.76 24.04 21.13 18.00 17.75 20.43 21.30

    11945.54 24.27 21.51 18.32 18.08 20.65 21.55

    15013.11 24.34 21.33 18.26 18.17 20.79 21.61

    18868.41 24.16 21.19 18.17 17.86 20.50 21.37

    23713.74 24.33 21.38 18.32 18.06 20.70 21.57

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    82

    Figura 4.23: Variación del precio medio de casación compleja en función de la variación de la energía

    renovable generada.

    Lo primero que se destaca es que el precio aumenta al decrementar la energía

    renovable existente, se observa cómo, al eliminar los primeros 5 GWh,

    aproximadamente, la subida de precios se estanca en torno a los 21.5 €/MWh. La parte

    negativa del eje horizontal debe interpretarse como eliminar cierta cantidad de energía

    renovable o el máximo de energía renovable generada cada hora. En otras palabras,

    reducir 15 GWh de energía renovable cada hora en el mercado, o el máximo generado

    hasta 15 GWh, aumenta el precio hasta los 68.73 €/MWh. Esto hay que interpretarlo así

    debido a que hubo horas en las que no se llegó a generar 15 GWh.

    Por otro lado, al aumentar la cantidad de energía renovable existente, el precio

    disminuye de forma bastante lineal pero con una cierta tendencia a la saturación (cada

    ver crece menos la reducción del precio), por lo que la prima que puede darse a una

    tecnología renovable debida únicamente al ahorro que esta produce en el mercado diario

    varía con la cantidad de energía renovable integrada, RE . Esta saturación se debe a la

    llegada del precio al precio nulo, por lo que seguir aumentando la cantidad de energía

    renovable no llevaría a precios menores.

    La curva de variación del precio en función de la cantidad de energía renovable

    generada se puede aproximar más o menos bien con dos rectas de regresión lineal, una

    para la zona de incremento y otra para la zona de decremento de energía renovable

    generada, descritas mediante q(x) y t(x) (ambas en €/MWh), y siendo x la variación de

    energía renovable (GWh), tal y cómo se aprecia en la Fig. 4.24. Decrementos de energía

    mayores a 6 GWh se podrían aproximar por la constante 21.5 €.

    7027.08.3)( xxq si 0,6x GWh.

    8325.00.2)( xxt si 31.6,0x GWh.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    83

    Figura 4.24: Ajuste a través de rectas de regresión lineal de la variación del precio medio de casación

    compleja en función de la variación de la cantidad de energía renovable en el mercado.

    Estas expresiones indican que el precio de mercado baja 2 €/MWh por cada

    GWh renovable que entre en el mercado y sube 3.8 €/MWh por cada GWh renovable

    que se retira del mercado.

    Un ajuste de la variación de precio con mayor precisión se puede conseguir a

    través de un polinomio de grado 5, p(x) en €/MWh y x en GWh, tal y cómo se puede

    observar en la Fig. 4.25.

    5681.03355.01024.11024.61031.5)( 2324354 xxxxxxp

    Figura 4.25: Ajuste polinomial de la variación del precio medio de casación compleja en función de la

    variación de la cantidad de energía renovable en el mercado.

    Los resultados de este escenario de estudio para la energía casada con reglas

    complejas del mercado se exponen en las Tablas 4.10 y 4.11 al aumentar y disminuir la

    cantidad de energía renovable generada, respectivamente.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    84

    Tabla 4.15: Energía media casada con reglas de casación compleja al aumentar la cantidad de energía

    renovable generada.

    Incremento

    de Energía

    renovable

    [MWh]

    Energía media de casación compleja al incrementar Energía Renovable [GWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 28.08 26.37 25.24 24.41 25.49 25.92

    10.00 27.11 26.43 25.22 24.73 26.10 25.92

    12.09 27.11 26.43 25.21 24.74 26.13 25.93

    14.61 27.11 26.44 25.23 24.73 26.13 25.93

    17.66 27.11 26.46 25.24 24.72 26.12 25.93

    21.35 27.13 26.45 25.21 24.73 26.14 25.94

    25.81 27.14 26.43 25.24 24.75 26.14 25.94

    31.20 27.13 26.43 25.23 24.74 26.15 25.94

    37.71 27.13 26.44 25.22 24.74 26.12 25.93

    45.59 27.12 26.44 25.22 24.75 26.14 25.93

    55.10 27.12 26.43 25.24 24.72 26.15 25.93

    66.61 27.12 26.44 25.22 24.75 26.12 25.93

    80.52 27.14 26.46 25.22 24.75 26.15 25.95

    97.33 27.13 26.44 25.24 24.75 26.15 25.94

    117.65 27.15 26.45 25.23 24.74 26.17 25.95

    142.21 27.16 26.47 25.26 24.77 26.15 25.96

    171.91 27.15 26.47 25.24 24.77 26.18 25.96

    207.80 27.15 26.46 25.23 24.78 26.17 25.96

    251.19 27.19 26.49 25.25 24.78 26.19 25.98

    303.64 27.19 26.49 25.24 24.80 26.22 25.99

    367.03 27.19 26.51 25.28 24.81 26.20 26.00

    443.67 27.22 26.54 25.27 24.81 26.24 26.01

    536.30 27.24 26.54 25.29 24.85 26.25 26.04

    648.28 27.27 26.56 25.31 24.86 26.30 26.06

    783.64 27.28 26.57 25.32 24.88 26.34 26.08

    947.26 27.34 26.62 25.34 24.92 26.37 26.12

    1145.05 27.37 26.63 25.35 24.97 26.40 26.14

    1384.13 27.41 26.71 25.41 25.03 26.45 26.20

    1673.13 27.49 26.76 25.44 25.09 26.56 26.27

    2022.47 27.56 26.80 25.46 25.16 26.65 26.33

    2444.75 27.63 26.91 25.54 25.22 26.74 26.41

    2955.21 27.72 26.99 25.57 25.36 26.87 26.50

    3572.24 27.81 27.08 25.63 25.45 27.00 26.59

    4318.11 27.96 27.17 25.74 25.59 27.14 26.72

    5219.72 28.08 27.33 25.76 25.74 27.30 26.84

    6309.57 28.22 27.43 25.86 25.89 27.47 26.98

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    85

    Tabla 4.16: Energía media casada con reglas de casación compleja al decrementar la cantidad de energía

    renovable generada.

    Decremento

    de energía

    renovable

    [MWh]

    Energía media de casación compleja al decrementar energía renovable [GWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 28.08 26.37 25.24 24.41 25.49 25.92

    10.00 27.11 26.41 25.21 25.65 25.81 26.04

    12.57 27.12 26.39 25.21 25.69 25.84 26.05

    15.80 27.11 26.43 25.23 25.65 25.82 26.05

    19.85 27.11 26.46 25.24 25.65 25.84 26.06

    24.95 27.11 26.44 25.23 25.67 25.85 26.06

    31.36 27.15 26.41 25.21 25.68 25.83 26.06

    39.41 27.14 26.43 25.22 25.71 25.84 26.07

    49.53 27.11 26.40 25.20 25.66 25.83 26.04

    62.25 27.09 26.42 25.19 25.65 25.78 26.03

    78.23 27.10 26.42 25.22 25.66 25.76 26.03

    98.32 27.10 26.40 25.21 25.68 25.83 26.05

    123.57 27.09 26.39 25.21 25.65 25.79 26.03

    155.30 27.06 26.40 25.20 25.60 25.74 26.00

    195.18 27.10 26.38 25.20 25.64 25.77 26.02

    245.30 27.08 26.35 25.16 25.63 25.75 25.99

    308.30 27.06 26.35 25.17 25.60 25.71 25.98

    387.47 27.02 26.31 25.12 25.54 25.65 25.93

    486.97 27.00 26.29 25.13 25.55 25.62 25.92

    612.02 26.97 26.24 25.07 25.53 25.57 25.88

    769.18 26.94 26.20 25.04 25.50 25.49 25.83

    966.71 26.87 26.11 24.99 25.41 25.39 25.76

    1214.95 26.77 26.01 24.91 25.31 25.25 25.65

    1526.95 26.70 25.94 24.84 25.24 25.10 25.56

    1919.06 26.61 25.81 24.74 25.14 24.93 25.45

    2411.86 26.46 25.66 24.60 25.01 24.68 25.28

    3031.22 26.30 25.46 24.41 24.79 24.41 25.07

    3809.63 26.15 25.20 24.18 24.61 24.11 24.85

    4787.92 26.02 25.01 23.99 24.42 23.83 24.65

    6017.44 25.91 24.88 23.85 24.26 23.60 24.50

    7562.69 25.90 24.80 23.79 24.23 23.51 24.45

    9504.76 25.90 24.81 23.80 24.23 23.51 24.45

    11945.54 25.90 24.80 23.79 24.26 23.51 24.45

    15013.11 25.87 24.81 23.79 24.23 23.51 24.44

    18868.41 25.89 24.80 23.79 24.19 23.51 24.44

    23713.74 25.90 24.82 23.81 24.25 23.53 24.46

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    86

    Figura 4.26: Evolución de la energía media de casación compleja en función del incremento/decremento

    de la energía renovable generada.

    En la Fig. 4.26 se ha representado la energía media casada con reglas de

    casación compleja del mercado al variar la cantidad de energía renovable generada. Se

    aprecia una variación similar a la que se produce en el precio. La energía casada

    aumenta con cierta tendencia lineal aunque con muestras de saturación superior al

    aumentar la cantidad de energía renovable generada en el mercado. Aumentar en 3.5

    GWh la cantidad de energía renovable en el mercado produce que case de media 26.59

    GWh, es decir, aumenta la energía de casación compleja un 2.58%. Así mismo, eliminar

    toda la generación renovable reduce la energía de casación del mercado un 5.96%.

    En la Fig. 4.27 se representa la variación en la cantidad de energía casada en el

    mercado con reglas complejas en función de la cantidad de energía renovable añadida o

    sustraída en el mercado. En la Tabla 4.17 y 4.18 se exponen los resultados numéricos.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    87

    Tabla 4.17: Variación de la energía media de casación compleja al incrementar la cantidad de energía

    renovable.

    Incremento de

    Energía renovable

    [MWh]

    Variación de la energía media de casación compleja al incrementar la

    cantidad de energía renovable [MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    10.00 -979.39 56.27 -20.44 146.92 308.63 -0.06

    12.09 -960.47 56.00 -23.48 152.96 309.40 4.22

    14.61 -965.26 55.62 -53.29 129.32 291.79 -7.50

    17.66 -961.08 49.30 -11.69 154.74 313.53 5.21

    21.35 -947.02 63.00 -19.91 150.79 310.53 8.93

    25.81 -947.02 52.36 -22.33 142.30 308.71 5.74

    31.20 -927.97 81.07 -15.31 152.26 312.43 17.45

    37.71 -927.51 77.14 -18.05 151.23 309.88 15.26

    45.59 -956.42 71.09 -3.61 153.01 313.49 10.40

    55.10 -959.21 66.03 -10.18 147.16 312.69 8.40

    66.61 -944.66 51.89 -36.65 133.42 297.62 -0.62

    80.52 -968.18 61.40 -16.01 158.61 321.77 11.09

    97.33 -938.30 50.30 -19.97 157.04 317.70 12.42

    117.65 -933.86 64.12 -1.15 168.85 334.70 26.21

    142.21 -920.07 99.57 -16.69 169.87 337.89 38.13

    171.91 -921.45 102.87 -32.87 152.16 321.57 28.68

    207.80 -913.13 94.81 -4.25 161.24 335.41 37.04

    251.19 -890.26 111.01 13.80 193.13 355.26 56.79

    303.64 -879.18 104.45 0.16 188.42 358.16 59.35

    367.03 -903.22 119.82 17.39 198.16 365.88 62.23

    443.67 -855.51 118.32 4.76 197.91 376.36 77.81

    536.30 -860.11 146.92 32.01 221.04 403.17 98.75

    648.28 -844.17 136.15 42.44 232.81 414.37 106.42

    783.64 -811.92 199.76 61.74 250.53 443.42 143.01

    947.26 -799.02 217.73 73.49 268.30 462.70 160.77

    1145.05 -779.54 264.91 106.45 302.53 501.84 197.55

    1384.13 -706.00 281.95 119.78 323.37 529.00 232.11

    1673.13 -684.43 326.48 141.50 376.37 590.64 282.23

    2022.47 -600.75 373.69 199.14 437.50 657.42 348.50

    2444.75 -547.05 414.05 228.37 489.15 712.02 400.02

    2955.21 -463.82 505.50 284.52 565.73 799.03 487.15

    3572.24 -376.86 598.26 347.19 636.46 889.66 577.46

    4318.11 -275.60 689.40 383.65 717.88 994.66 678.97

    5219.72 -177.92 789.40 471.46 834.80 1117.27 792.07

    6309.57 -44.46 926.57 535.18 923.26 1231.03 914.38

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    88

    Tabla 4.18: Variación de la energía media de casación compleja al decrementar la cantidad de energía

    renovable.

    Decremento de

    Energía renovable

    [MWh]

    Variación de la energía media de casación compleja al decrementar la

    cantidad de energía renovable [MWh]

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

    10.00 -972.15 38.13 -31.92 604.52 510.68 118.97

    12.57 -961.42 18.19 -35.15 622.97 532.97 130.54

    15.80 -971.14 60.54 -17.60 608.73 515.53 126.53

    19.85 -967.72 81.39 -7.00 615.80 526.58 138.05

    24.95 -969.77 69.29 -16.07 621.21 532.60 138.79

    31.36 -928.85 33.48 -33.25 617.87 526.61 136.26

    39.41 -938.83 57.04 -26.37 633.99 538.72 146.27

    49.53 -973.91 25.29 -43.65 602.55 514.56 118.37

    62.25 -995.72 43.89 -50.57 592.45 492.21 104.32

    78.23 -982.67 43.37 -23.42 611.59 498.59 110.66

    98.32 -977.34 28.67 -32.98 617.27 525.47 124.93

    123.57 -989.14 11.62 -34.53 600.26 500.95 104.41

    155.30 -1021.19 22.99 -46.92 569.63 463.74 78.00

    195.18 -986.33 3.08 -38.61 593.85 488.20 95.65

    245.30 -1006.99 -22.16 -83.53 566.04 462.66 71.18

    308.30 -1021.73 -23.18 -78.01 555.81 441.95 55.58

    387.47 -1059.07 -67.59 -128.06 499.05 386.65 6.02

    486.97 -1080.34 -80.97 -113.46 514.16 384.09 -2.43

    612.02 -1114.97 -137.34 -170.66 472.14 341.79 -45.98

    769.18 -1138.87 -177.51 -203.33 439.36 293.15 -88.03

    966.71 -1209.00 -266.40 -248.79 375.90 216.76 -165.58

    1214.95 -1308.99 -366.93 -335.94 282.62 107.88 -271.01

    1526.95 -1382.38 -436.00 -407.01 208.11 6.65 -360.24

    1919.06 -1468.49 -565.75 -500.00 115.14 -110.05 -473.47

    2411.86 -1617.88 -712.73 -642.33 -22.08 -286.23 -638.42

    3031.22 -1782.01 -914.53 -830.60 -225.26 -512.56 -847.43

    3809.63 -1930.07 -1176.33 -1061.44 -433.02 -748.16 -1070.72

    4787.92 -2066.37 -1366.96 -1254.22 -625.24 -970.44 -1269.43

    6017.44 -2168.46 -1490.26 -1396.43 -774.88 -1147.34 -1420.70

    7562.69 -2184.16 -1572.28 -1457.24 -819.63 -1206.05 -1475.39

    9504.76 -2182.45 -1560.65 -1445.12 -816.31 -1205.26 -1472.32

    11945.54 -2179.71 -1576.99 -1456.56 -805.39 -1196.09 -1469.54

    15013.11 -2208.36 -1561.59 -1455.08 -821.06 -1209.65 -1480.40

    18868.41 -2192.04 -1572.88 -1451.30 -835.06 -1217.35 -1483.91

    23713.74 -2180.88 -1550.06 -1430.30 -796.32 -1186.63 -1458.64

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    89

    Figura 4.27: Variación media en la cantidad de energía casada en el mercado con reglas complejas en

    función del incremento/decremento de energía renovable.

    Al igual que con el precio, la curva de variación de energía casada en función de

    la cantidad de energía renovable generada se puede aproximar más o menos bien con

    dos rectas, una para la zona de incremento y otra para la zona de decremento, descritas

    mediante q’(x) y t’(x) (ambas en GWh), y siendo x la variación de energía renovable

    (GWh), y tal y cómo se aprecia en la Fig. 4.28. Decrementos de energía mayores a 6

    GWh se podrían aproximar por la constante -1.46 GWh.

    073.02737.0)(' xxq si 0,6x GWh.

    027.01472.0)(' xxt si 31.6,0x GWh.

    Figura 4.28: Ajuste a través de rectas de la variación media de la energía en función de la variación de la

    cantidad de energía renovable en el mercado.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    90

    Estas expresiones indican que, considerando reglas de casación complejas, la

    energía casada en el mercado sube 147.2 MWh por cada GWh renovable que entra en el

    mercado y baja 273.7 MWh por cada GWh renovable que se retira del mercado.

    Un ajuste la energía casada con mayor precisión se puede conseguir a través de

    un polinomio de grado 5, p’(x) en GWh y x en GWh, tal y cómo se puede observar en la

    Fig. 4.29.

    018.019.01036.21087.21049.41007.8)(' 22334455 xxxxxxp

    Figura 4.29: Ajuste polinomial de la variación media de la energía casada con reglas complejas en función

    de la variación de la cantidad de energía renovable en el mercado.

    Como se ha obtenido, el incremento de energía renovable en el mercado tiene el

    doble efecto de disminuir el precio y aumentar la cantidad de energía casada, y

    viceversa si se decrementa. Por tanto, se puede calcular el ahorro global en el mercado,

    por parte de los consumidores eléctricos, definido anteriormente como precio por

    energía en la situación inicial u original del mercado y la situación final. En la Fig. 4.30,

    se representa el ahorro producido cada hora de forma global en el mercado para los

    consumidores en función de la cantidad de energía renovable

    incrementada/decrementada.

    finalfinalinicialinicialfinalinicial EPEPCCahorro

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    91

    Figura 4.30: Ahorro medio producido cada hora por el incremento/decremento de energía renovable en el

    mercado.

    Como puede observarse en la figura anterior, al incrementar la cantidad de

    energía renovable en el mercado, aumenta el ahorro para los consumidores eléctricos.

    Así, incrementar en 1 GWh la cantidad de energía renovable en el mercado cada hora

    hace que el pago de todos los consumidores a los productores se reduzca en 67850 €

    cada hora (unos 3 €/MWh).

    Se han utilizado procedimientos estadísticos para estudiar el ahorro medio que

    produciría una determinada cantidad de energía renovable ofertada a lo largo del

    periodo 2008-2012. Se ha calculado que las primas que los productores renovables

    podrían recibir, sin que por ello aumentara el precio pagado por los consumidores, se

    sitúan, por ejemplo, en 3 €/MWh, para 1 GWh adicional de energía renovable

    integrados cada hora y, 8 €/MWh, para 3 GWh cada hora.

    Para tener un orden de magnitud, el año 2011 se produjo, con 21.67 GW de

    potencia instalada de energía eólica, un total de 42.16 TWh de energía eléctrica. Esto

    significa que los generadores estuvieron aportando energía durante el 22 % de las horas

    del año. Esto se traduce en que para poder integrar 1 GWh cada hora de energía eólica a

    fin de reducir el precio del mercado diario en 3 €/MWh, haría falta aumentar la potencia

    instalada en unos 4.5 GW. Como la normativa española solo permite acogerse al

    régimen especial a instalaciones eólicas menores de 50 MW, significa que habría que

    construir 90 nuevas instalaciones con 25 turbinas de 2 MW cada una. Según un informe

    de la Agencia Internacional de la Energía [31], el coste de inversión rondaría los 1.25

    M€/MW instalado, por lo que aumentar la potencia eólica en 4.50 GW supondría una

    inversión total de unos 5.62 G€.

    En la Tabla 4.19 se traslada los resultados obtenidos de forma simulada a lo que

    realmente ocurrió en el mercado durante el periodo considerado 2008-2012. La energía

    generada a lo largo del periodo se situó en 1193 TWh, de los cuales, un 22% fue

    generación provenientes de fuentes de las energías renovables. Por otro lado, se observa

    como la variación de energía generada renovable en el mercado es siempre creciente,

    siendo la media de crecimiento de 6.85 TWh cada año.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    92

    Tabla 4.19: Traslado de los resultados obtenidos a la situación real en el periodo considerado.

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    Energía generada anual

    [TWh] 246.64 231.05 221.13 213.88 223.92 1192.81

    Energía renovable

    generada anual [TWh] 36.90 46.91 54.10 54.73 64.37 257.01

    Variación de energía

    renovable anual [TWh] 6.77 10.01 7.19 0.63 9.64 34.24

    Relación energía

    generada

    renovable/energía

    generada total

    15% 20% 24% 26% 29% 22%

    Energía media

    renovable en el

    mercado cada hora

    [GWh]

    4.20 5.34 6.16 6.23 7.33 29.26

    Volumen de la

    subvención a las

    renovables a través de

    primas concedida [G€]

    2.27 4.47 5.04 4.78 5.92 22.48

    Prima media concedida

    [€/MWh] 61.52 95.29 93.16 87.34 91.97 87.47

    Precio medio del

    mercado [€/MWh] 64.43 36.96 37.02 43.47 44.72 47.12

    Prima neutra [€/MWh] 18.05 20.01 17.52 17.35 20.43 20.43

    Relación prima

    neutra/prima concedida 29% 21% 19% 20% 22% 23%

    Ahorro debido a las

    renovables [G€] 4.45 4.62 3.87 3.71 4.57 24.37

    Relación

    ahorro/subvención

    concedida

    1.96 1.03 0.77 0.78 0.77 1.08

    Ahorro debido a las

    renovables según

    APPA [G€]

    4.91 4.83 4.84 3.35 - -

    Acudiendo a las expresiones o gráficas obtenidas para la variación del precio,

    por ejemplo la Fig. 4.25, la bajada de precios obtenida en el mercado debido al efecto de

    Merit Order Effect y, por tanto, la prima que se podría dar a los generadores renovables,

    para la cual los consumidores no tienen que soportar un precio mayor en la electricidad,

    alcanza un valor de 20.43 €/MWh de media anual para el periodo 2008-2012.

    Comparando esta cifra de prima neutra, 20.43 €/MWh, para el consumidor con

    las primas medias que se dieron en el periodo, 87.47 €/MWh, se observa como estas

    últimas son mayores, 4.3 veces. No obstante, no hay que olvidar que la prima neutra es

    la bajada de precios en el mercado diario y, por tanto, afecta a toda la energía casada,

    mientras que las primas concedidas a través de las subvenciones solo las perciben la

    generación renovable. Esto permite hacer el balance entre la subvención total a las

    renovables y el ahorro que producen en el mercado diario a toda la energía casada. En la

    Fig. 4.31 se representa la evolución de la prima concedida y la prima neutra para cada

    año.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    93

    Figura 4.31: Evolución de la prima media concedida a la generación renovable y de la prima neutra.

    El volumen económico de la subvención, que por parte de los consumidores se

    dio a la generación renovable, alcanzó los 4.50 G€ de media anual, mientras que, el

    ahorro medio anual producido en el mercado diario, se situó en 4.87 G€. En la Fig. 4.32

    se representa la subvención total a la generación renovable, el ahorro producido en el

    mercado diario y, además, se compara este último resultado con los obtenidos por la

    Asociación de Productores de Energías Renovables (APPA). Se observa como la

    subvención es menor que el ahorro producido hasta el 2010, año en el que se revierte la

    situación. Teniendo en cuenta el periodo completo 2008-2012, la suma de subvenciones

    anuales concedidas por el estado alcanzó los 22.48 G€, mientras que el ahorro en el

    mercado diario supuso 24.37 G€. Por otro lado, se aprecia como los resultados

    aportados por APPA y este estudio son muy parecidos.

    Figura 4.32: Evolución del volumen económico que supuso las subvenciones vía primas a las energías

    renovables y el ahorro producido en el mercado diario.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    94

    En la Fig. 4.33 se representa la diferencia entre el ahorro producido y las

    subvenciones concedidas. En el 2008 se produjo un ahorro mayor en el mercado diario

    que la subvención concedida dicho año situándose la diferencia en 2.18 G€. En 2009 la

    diferencia fue más ajustada alcanzando un superávit de 150 M€ y en 2010 el ahorro ya

    era menor que la subvención. Esto se debió al gran aumento de producción de energía

    solar, que pasó de 2.51 TWh en 2008 a 7.28 TWh en 2010, con un nivel de primas muy

    superior respecto a otras tecnologías renovables.

    Figura 4.33: Diferencia entre el ahorro producido y la subvención concedida.

    Estos mismos resultados, teniendo en cuenta únicamente la generación eólica, se

    exponen en la Tabla 4.20. En el periodo 2008-2012, la producción eólica supuso un

    17% de la energía casada total en el mercado diario a la cual se le concedió un volumen

    total de subvenciones a través de las prima de 8.48 G€, un 38% del total de esta partida.

    La prima media concedida a la generación eólica se situó en 41.77 €/MWh,

    mientras que la prima neutra asociada a esta llegó a los 16.14 €/MWh.

    Respecto al volumen de subvención concedido y el ahorro generado, se observa

    como para todo el periodo considerado, el ahorro fue superior a la subvención, tal y

    como se ve en la Fig. 4.34. En la Fig. 4.35 se ha representado la diferencia entre el

    ahorro producido en el mercado diario y la subvención concedida referida a esta

    tecnología.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    95

    Figura 4.34: Evolución del volumen de la subvención a la generación eólica comparado con el ahorro

    producido en el mercado diario por esta tecnología.

    Figura 4.35: Diferencia entre el ahorro producido en el mercado diario y las subvenciones concedidas

    referente a la tecnología eólica.

  • Capítulo 4 Impacto de las Tecnologías de Generación en el Mercado Eléctrico

    Análisis del Mercado de la Energía Eléctrica

    96

    Tabla 4.20: Traslado de los resultados obtenidos a la situación real en el periodo considerado solo para la

    generación eólica.

    2008 2009 2010 2011 2012 2008-2012

    Energía generada anual

    [TWh] 246.64 231.05 221.13 213.88 223.92 1192.81

    Energía renovable

    eólica generada anual

    [TWh]

    31.78 37.76 43.69 41.67 48.13 203.03

    Variación de energía

    eólica generada anual

    [TWh]

    4.31 5.98 5.93 -2.02 6.46 20.65

    Relación energía

    generada eólica/energía

    generada total

    13% 16% 20% 19% 21% 17%

    Energía media eólica en

    el mercado cada hora

    [GWh]

    3.63 4.31 4.99 4.76 5.49 4.64

    Volumen de la

    subvención a la

    generación eólica a

    través de primas

    concedidas [G€]

    1.16 1.62 1.97 1.70 2.04 8.48

    Prima media concedida

    [€/MWh] 36.34 42.87 45.04 40.82 42.33 41.77

    Precio medio del

    mercado [€/MWh] 64.43 36.96 37.02 43.47 44.72 47.12

    Prima neutra a la

    generación eólica

    [€/MWh]

    15.55 16.10 14.15 13.21 15.27 16.14

    Relación prima

    neutra/prima concedida 43% 38% 31% 32% 36% 39%

    Ahorro debido a las

    renovables [G€] 3.84 3.72 3.13 2.83 3.42 19.25

    Relación

    Ahorro/Subvención

    concedida

    3.32 2.30 1.59 1.66 1.68 2.27

    A la vista de los resultados obtenidos, puede decirse que durante el periodo

    2008-2012 el ahorro en el mercado diario generado por la generación renovable, fue

    mayor que la subvención concedida aunque del mismo orden. No obstante, la tendencia

    de los últimos años experimentada por la subvención hace que sea necesaria una

    reestructuración de las primas.

    Como ya se ha dicho, en el R.D. Ley 1/2012, se eliminaron todas las primas a la

    nueva generación renovable. Este Real Decreto no ha tenido en cuenta el ahorro

    producido en el mercado por estas tecnologías. Si bien había que hacer una reforma en

    la ley para que no aumentara tanto la partida de la subvención de la generación

    renovable, si se podía haber modificado el reparto de dicha subvención y haber

    mantenido cierto nivel de primas para continuar fomentando la instalación de esta

    tecnología.

    Por último, se destaca el hecho de que los valores de primas