FUNCIONAMIENTO Y SITUACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO EN …€¦ · reales de enero a mayo y los...
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Joan Batalla
Barcelona, 12 de julio de 2017
FUNCIONAMIENTO Y SITUACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO EN ESPAÑA
ÍNDICE
1. CONSIDERACIONES PREVIAS
2. FUNCIONAMIENTO Y SITUACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO ESPAÑOL
2
3. RETOS Y CONSIDERACIONES DE FUTURO: EL PAPEL DE LOS MERCADOS ELÉCTRICOS EN EL PROCESO DE DESCARBONIZACIÓN
3
1. CONSIDERACIONES PREVIAS
4
SISTEMAS Y MERCADOS ELÉCTRICOS CON
PARTICULARIDADES PROPIAS
El sector eléctrico presenta características tecnológicas singulares que, además están registrando una rápida evolución: su marco institucional y regulatorio, por tanto, debe adecuarse a sus peculiaridades tecnológicas y transformarse para ser capaz de dar respuesta a los retos del sector energético en su conjunto.
Imposibilidad de almacenamiento + Equilibrio permanente entre oferta y demanda + Economías de red.
Presencia de actividades liberalizadas y otras reguladas dada su consideración de monopolios naturales.
Variabilidad en la demanda y en la oferta (efectos derivados de la integración de generación renovable de naturaleza intermitente)
Mercados sujetos a las leyes físicas: optimización económica y optimización física.
Aunque se hable de mercado eléctrico, nos encontramos ante una secuencia de mercados con diseños, objetivos y dinámicas diversas.
5
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
Concepto de cadena de suministro Actividades liberalizadas / reguladas
6
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
Sistema eléctrico capaz de dar respuesta a las puntas de demanda… como a las oscilaciones cíclicas…
Demanda eléctrica semanal:
curva de carga desde el 18/6 al 25/6 Demanda eléctrica diaria:
curva de carga del 10/7
Demanda eléctrica anual:
curva de carga desde del 2007 (máximo histórico)
7
CONFIGURACIÓN DEL SISTEMA ELÉCTRICO
… como a las variaciones no previstas…
Factores Externos no
previstos:
Manifestación contra los
ataques terroristas del
11 de marzo de 2004
(paradas de 15’ a las
12:00 h y a las 19:00 h).
8
CARÁCTER INTERMITENTE DE LA GENERACIÓN A
PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
Cobertura diaria máxima y mínima con hidráulica, eólica y solar (2016)
9
FUNCIONAMIENTO DEL SISTEMA ELÉCTRICO
10
FLUJOS Y SEGMENTOS DE MERCADO
Transportista Distribuidor
Productor
MERCADOS MAYORISTAS
Comercializador Consumidor
CONTRATO DE ACCESO A LA RED Pago por uso de redes
COMPRA ELECTRICIDAD A través de un contrato
bilateral
CONTRATO DE SUMINISTRO DE ELECTRICIDAD
CONTRATO DE ACCESO
Compra de electricidad Venta de electricidad
Libera
lizado
Re
gulad
o
Mayorista
Minorista
Flujos Eléctricos
Flujos Económicos
CONTRATO DE ACCESO
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EL MERCADO EN EL SISTEMA ELÉCTRICO:
Costes del sistema en 2017 (previsión)
Componente
energía:
14.754 M€ (35,98%)
(MD 31%)
T&D: 6.893 M€ (16,81%)
Otros costes:
10.595 M€ (25,84%)
(Retribución
específica 16,02%)
Impuestos:
8.765 M€
(21,38%)
Costes asociados e impuestos:
19.360 M€ (47,21%)
Coste energía, T & D:
21.646 M€ (52,79%)
Peajes de acceso (42,65%)
17.488 M€
TOTAL: 41.007 M€
Fuente: Orden ETU/1976/2016, de 23 de diciembre, por la que se establecen los peajes de acceso de energía eléctrica para 2017 y
elaboración propia. Datos provisionales pendiente liquidación final de la CNMC. En la estimación de demanda se ha considerado una caída del
0,07% respecto a la demanda bruta peninsular de 2016. Para la estimación de precios en el mercado mayorista se han utilizado los datos
reales de enero a mayo y los precios de OMIP a fecha 06/06/2017. En cuanto a los servicios de ajuste y mercado intradiario se ha extrapolado
a todo 2017 el peso medio que estos servicios han tenido en el precio final en los meses transcurridos de 2017. Se ha considerado que el coste
de acceso de la demanda peninsular es el 94% del total.
12
EL MERCADO EN EL SISTEMA ELÉCTRICO:
Costes del sistema en 2017 (previsión)
Componente
energía 36%
Costes de red
17%
Cargos regulad
os 26%
Impuestos
21%
Fuente: Orden ETU/1976/2016 Nota: Precios finales correspondientes a clientes domésticos con un consumo anual
entre 2.500 kWh y 5.000 kWh
Fuente: Eurostat
Costes del sistema eléctrico, 2016 Precios finales de la electricidad en Europa, segundo semestre 2016
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EL MERCADO EN EL SISTEMA ELÉCTRICO:
Evolución de los costes del sistema (1998-2016)
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2. FUNCIONAMIENTO Y SITUACIÓN DEL MERCADO ELÉCTRICO ESPAÑOL
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MERCADO ELÉCTRICO:
SECUENCIA DE MERCADOS
Day-ahead Market OMI
Ancillary Services Market:
Additional upward reserve power and secondary reserve
REE
Intraday markets OMI
Real-time technical constraints, tertiary
reserves and imbalances
management process
REE
Market Responsible entity
Bilateral contracts (OTC or organized
Markets) OTC, OMI
Technical Constraints Market
REE
Previous days
(until D-1)
Previous day (D-1)
Energy Dispatch Day (D)
Time Definición
Un grupo de mercados organizados y no organizados donde tienen lugar transacciones de electricidad
Secuencia de mercados
A nivel mayorista las transacciones están organizadas en una secuencia de mercados en los cuales los generadores y comercializadores intercambian energía para diferentes períodos:
Derivados – largo plazo
Mercado Diario – día antes de la entrega
Corto Plazo – después del diario y cerca del tiempo real
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MERCADO ELÉCTRICO :
AGENTES PARTÍCIPES
Operador del mercado (OMIE)
– Gestión económica (mercados diario e intradiarios)
– Liquidaciones (mercados diario e intradiarios)
Operador del sistema (REE)
– Operación producción-transporte
– Gestión económica y liquidación de los mercados de operación
Agentes del mercado
– Generadores
– Consumidores
– Comercializadores
– Agentes externos
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
MECANISMO DE FORMACIÓN DE PRECIOS
El mercado diario se celebra el día anterior al de la entrega de la energía: compradores y vendedores intercambian energía para cada una de las horas del día siguiente. En este mercado en realidad hay 24 productos diferentes (energía en cada una de las horas del día siguiente).
Agentes participantes:
Vendedores – generadores, importadores, traders y otros intermediarios
Compradores – comercializadores, consumidores finales, exportadores, traders y otros intermediarios-.
Los vendedores presentan ofertas y los compradores presentan demandas a OMIE para cada hora del día siguiente.
OMIE construye las curvas de oferta y demanda de cada hora del día siguiente.
Del cruce de las curvas de oferta y demanda resulta el precio del mercado para cada hora del día siguiente y se identifican las ofertas “casadas”.
Las ofertas y demandas que se convierten en compromisos firmes de entrega de energía.
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
CONSTRUCCIÓN CURVAS DE OFERTA Y DEMANDA
Una vez que los vendedores han presentado sus ofertas para cada hora del día siguiente, OMIE las agrega y ordena por precio ascendente, resultando así la curva de oferta del mercado para cada hora.
Cantidad [MWh]
Precio [€/MWh]
Centrales de punta (fuelóleo)
y otras obsoletas; hidráulicas
regulablesCarbón y ciclos
combinados menos
competitivos, hidráulica
regulable, etcétera
Carbón y ciclos
combinados más
competitivos
Centrales
nucleares
eólicas,
hidráulicas
fluyentes
La curva de demanda se obtiene de forma análoga.
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
CONSTRUCCIÓN CURVAS DE OFERTA Y DEMANDA
Los precios ofertados informan al mercado del coste de oportunidad que le supone generar electricidad, incluyendo los costes en los que evitaría incurrir de optar por no producir:
Coste de arranque de la centras Coste variable de operación y mantenimiento asociado a la
producción. Central hidráulica con embalse, utilizar el agua embalsada
“ahora” supone renunciar a utilizar el agua en otro instante futuro
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
CONSTRUCCIÓN CURVAS DE OFERTA Y DEMANDA
El equilibro del mercado se establece en la intersección de las curvas
El precio de equilibrio es uniforme. El mercado diario es marginalista
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
CONSTRUCCIÓN CURVAS DE OFERTA Y DEMANDA
Oferta sin ER
Precio
€/MWh
Disminución
del Precio
Oferta con ER
Producción de ER Cantidad (MWh)
Efectos económicos derivados de creciente participación de las EE.RR.
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MERCADO ELÉCTRICO MAYORISTA:
CASACIÓN CURVAS DE OFERTA Y DEMANDA
24
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
La casación de oferta y demanda tiene por objeto determinar el conjunto óptimo de transacciones de energía eléctrica (despacho) para las 24 horas del día siguiente: PDBF
Curvas agregadas de oferta y demanda, día 10/6 a las 21h
Precios horarios mercado diario, día 10/6
Fuente: OMIE
25
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
Dada la confluencia en la cobertura de la demanda horaria de tecnologías de generación diversas, el precio del mercado diario resulta sumamente afectado por el mix tecnológico que resulta del despacho…
Cobertura de la demanda por tecnologías, 2007-2016
Fuente: REE
26
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
E F M A M J L A S O N D E F M A M J L A S O N D
€/MWh
Renovable No renovable Media anual renovables Precio mercado diario
2015 2016
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
… con una especial incidencia del grado de penetración de la generación eléctrica a partir de fuentes renovables
Fuente: REE
27
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
… pasando de momentos con precios marginales cero…
Precios horarios mercado diario, día 3/11/2011 Precios horarios mercado diario, día 29/3/2013
Fuente: OMIE
28
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
… a superar por primera vez la barrera de los 100€/MWh
Precios horarios mercado diario, día 25/1/2017 Curvas agregadas de oferta y demanda, día 25/1 a las 21h
Fuente: OMIE
29
FORMACIÓN DEL PRECIO DEL MERCADO DIARIO
… con la consiguiente “alarma” social
31
0
10
20
30
40
50
60
70
80
E F M A M J L A S O N D E F M A M J L A S O N D
OMIE APX IPEX EPEX NordPool EPEX
2015 2016
Mercado diario, precio medio ponderado diario en España, Holanda, Italia, Alemania, Países Nórdicos y Francia, 2015-2016
Fuente: REE
CONVERGENCIA DE PRCIOS
DEL MERCADO DIARIO EN EUROPA...
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Aplicación del Price Coupling of Regions (PCR)
... EN EL MARCO DE UN PROCESO DE
CRECIENTE INTEGRACIÓN
4MMC
MRC
Indep.
N
P
B
S
P
Situación a junio 2017
N
P
El Price Coupling of Regions (PCR), es el proyecto de los mercados europeos de electricidad, para desarrollar un sistema de acoplamiento de mercados que calcule los precios de la electricidad en toda Europa, y que permita asignar la capacidad transfronteriza en los mercados de corto plazo.
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Precios de mercados europeos, 1/1/17 al 6/6/17
... EN EL MARCO DE UN PROCESO DE
CRECIENTE INTEGRACIÓN
51,6 51,4
46,1
36
52 39
29 31
31
30
93%
32%
4%
1%
37% 37%
18% 27%
40%
52
52
49 48
52 52 35% 100%
85% 81%
91%
45 50%
% de horas con diferencia de precio < 1 €/MWh
Precios medios en €/MWh
Fuente: OMIE a partir de Web públicos de los PXs
34
Precios de mercados europeos, 19/4/17 Hora 4
... EN EL MARCO DE UN PROCESO DE
CRECIENTE INTEGRACIÓN
Fuente: OMIE a partir de Web públicos de los PXs
30,3 30,3 30,3
30,3
30,3 30,3
40,0 30,3
30,3 30,3
30,3
30,3 30,3
30,3 30,3
30,3 30,3
24,3 30,3
30,3
30,3
30,3
30,3
30,3
30,3 30,3
30,3
30,3
30,3
Precios en €/MWh
35
EVOLUCIÓN DEL PRECIO FINAL MEDIO
Evolución del componente del precio final medio (Suministro de referencia + libre), 2015-2016
Evolución del precio diario, sin olvidar el resto de componentes que conforman el precio final medio de la electricidad
36
3. RETOS Y CONSIDERACIONES
DE FUTURO: : EL PAPEL DE LOS MERCADOS ELÉCTRICOS EN EL
PROCESO DE DESCARBONIZACIÓN
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VRES-e: principales CARACTERÍSTICAS
COSTES DE GENERACIÓN
GENERACIÓN DISTRIBUIDA
GENERACIÓN INTERMITENTE: VARIABILIDAD + PREDICTIBILIDAD
Integración de las energías renovables: principales IMPACTOS
Modificación de la orden de mérito derivado de unos menores costes variables
Dinámica de precios en los mercados mayoristas: tendencia y volatilidad.
Provisión de las señales correctas a la inversión
Impacto en las redes energéticas.
Necesidad de refuerzo de la red de transporte y distribución (evacuación de la VRES-e).
Nuevos roles del TSO/DSO.
Impacto sobre el funcionamiento del sistema (equilibrio permanente entre G y D) de una creciente generación no gestionable.
Nuevos requisitos de flexibilidad del sistema a la hora de acomodar la generación de origen renovable.
Necesidad de capacidad de generación de “back-up”.
Energía de balance / mercados de ajuste
CRECIENTE PARTICIPACIÓN DE LA GENERACIÓN
A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
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CRECIENTE PARTICIPACIÓN DE LA GENERACIÓN
A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
EVOLUCIÓN DE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
Participación de las energías renovables en la matriz del sistema eléctrico
TECNOLOGIA Energía Vendida (GWh)
Potencia instalada
(MW)
Nº instalaciones
COGENERACIÓN 21.858 6.028 1.066
SOLAR FV 7.566 4.675 61.402
SOLAR TE 4.953 2.300 51
EÓLICA 44.908 23.047 1.358
HIDRÁULICA 5.519 2.102 1.093
BIOMASA 3.130 744 214
RESIDUOS 3.071 754 40
TRAT.RESIDUOS 1.458 628 51
OTRAS 0 5 2
92.463 40.283 65.277
Potencia instalada, energía vendida y nº instalaciones por tecnologías, 2016
(Fuente: CNMC)
2004 5.175
2008 44.659
2016 ~65.000
Evolución de las instalaciones de energías renovables en España, 2004-2016
Fuente: CNMC
39
EVOLUCIÓN DE LA GENERACIÓN ELÉCTRICA A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
Evolución potencia instalada, 1998-2016
TACC 13-16: 0,19%
CRECIENTE PARTICIPACIÓN DE LA GENERACIÓN
A PARTIR DE FUENTES RENOVABLES
40
SERVICIOS DE FLEXIBILIDAD Y BALANCE:
ALGUNAS CONSDIERACIONES FINALES
Principales Mecanismos de Flexibilidad. Además de la flexibilidad de las plantas generadoras: 1. la gestión de la demanda 2. el almacenamiento y 3. el aumento del tamaño de los sistemas eléctricos su interconexión con otros sistemas y grado de armonización en el
proceso de formación de precios
Incertidumbre y decisión de inversión: - Enormes incertidumbres, debidas a factores que se realimentan entre sí: evolución de la demanda, aceleración en los
cambios tecnológicos, intensidad en el proceso de electrificación de la matriz energética, cambios regulatorios, prioridad de despacho, tratamiento del “curtailment”, evolución de los precios del mercado diario (por debajo de los costes medios a largo plazo)…
… que hacen muy difícil la toma de decisiones de inversión en muchos sistemas
Servicios de Flexibilidad y valor económico: - La necesidad aumenta exponencialmente a partir de un cierto nivel de participación de las renovables intermitentes, como la solar fotovoltaica y la eólica. - Es necesario desarrollo mecanismos de mercado que incrementar la capacidad intrínseca de añadir flexibilidad al sistema
41
NECESIDAD DE UNA REVISIÓN
DEL ACTUAL DISEÑO DEL MERCADO ELÉCTRICO
42
De aquí al 2035, se requiere una inversión de 2,2 billones de dólares en el sector eléctrico para
renovar la infraestructura existente y cumplir con los objetivos de descarbonización…
Source: International Energy Agency (IEA)
COMPROMISO CON LA DESCARBONIZACIÓN
INVERSIONES ASOCIADAS AL RETO DE LA
DESCARBONIZACIÓN
43 Source: International Energy Agency (IEA)
… fuertemente concentrada en el sector de las energías renovables… donde los mercados deben
jugar un papel protagonista
COMPROMISO CON LA DESCARBONIZACIÓN
INVERSIONES ASOCIADAS AL RETO DE LA
DESCARBONIZACIÓN
GRACIAS POR SU ATENCIÓN
44
4.1
Mercados de corto plazo: intradiario y servicios de ajustes
Mercados de corto plazo
Objetivo
Corto plazo – después del mercado diario
En el corto plazo los generadores y los comercializadores pueden modificar sus posiciones comerciales comprando y vendiendo energía.
Mercados
Intradiarios
Ajustes
Mercados de corto plazo - Intradiario
Hay seis mercados intradiarios. También gestionados por OMIE.
Funcionamiento similar al del mercado diario, con precio marginal en cada sesión.
Durante las seis sesiones las transacciones cubren períodos de 27 a 9 horas
D - 1 D
SESION 1 SESION 2 SESION 3 SESION 4 SESION 5 SESION 6
Apertura de Sesión 17:00 21:00 01:00 04:00 08:00 12:00
Cierre de Sesión 18:45 21:45 01:45 04:45 08:45 12:45
Casación 19:30 22:30 02:30 05:30 09:30 13:30
Recepción de desagregaciones de programa
19:50 22:50 02:50 05:50 09:50 13:50
Publicación PHF 20:45 23:45 03:45 06:45 10:45 14:45
Horizonte de Programación (Periodos horarios)
27 horas (22-24)
24 horas (1-24)
20 horas (5-24)
17 horas (8-24)
13 horas (12-24)
9 horas (16-24)
Mercados de corto plazo - Intradiario
Las sesiones son al mismo tiempo:
Consecutivas: horas de cierre (S-1) y apertura (S)
Superpuestas: períodos de entrega
D - 1 D
SESION 1 SESION 2 SESION 3 SESION 4 SESION 5 SESION 6
Apertura de Sesión 17:00 21:00 01:00 04:00 08:00 12:00
Cierre de Sesión 18:45 21:45 01:45 04:45 08:45 12:45
Casación 19:30 22:30 02:30 05:30 09:30 13:30
Recepción de desagregaciones de programa
19:50 22:50 02:50 05:50 09:50 13:50
Publicación PHF 20:45 23:45 03:45 06:45 10:45 14:45
Horizonte de Programación (Periodos horarios)
27 horas (22-24)
24 horas (1-24)
20 horas (5-24)
17 horas (8-24)
13 horas (12-24)
9 horas (16-24)
Mercados de corto plazo - Ajustes
Los intradiarios son hasta cuatro horas antes del tiempo real. A partir de ese momento, existen otros mercados – llamados mercados de ajustes- gestionados por el Operador del Sistema (REE) en el que se asegura en todo momento el equilibrio de la producción y el consumo –imposibilidad de almacenar a gran escala.
Le permite a los compradores y vendedores ajustar sus programas de producción y consumo con base en mejor información de lo que necesitarán en tiempo real
Mercados de corto plazo - Ajustes
• Los ajustes del sistema se centra en tres tipos de actuaciones por parte del OS:
– Gestión de restricciones técnicas: permite resolver las congestiones ocasionadas por las limitaciones de la red de transporte y distribución sobre la programación prevista para el día siguiente, así como las que surjan en tiempo real.
– Gestión de los servicios complementarios: sistema de control de frecuencia-potencia y tensión, reserva de potencia adicional a subir, que son necesarios para garantizar la calidad y seguridad del suministro en todo momento.
– Gestión de desvíos: resuelve, casi en tiempo real, los desajustes entre la oferta y la demanda de electricidad.
Mercados de futuros
Objetivo
En el largo y medio plazo –antes de mercado diario, los agentes intercambian diferentes tipos de contratos, con periodos de entrega de distinta duración.
Estas transacciones tienen lugar en diversos mercados a plazo.
En el contexto de un mercado liberalizado y maduro, cuando son suficientemente profundos y líquidos, permiten a los agentes gestionar sus riesgos, al tiempo que facilitan la competencia en los mercados mayorista y minorista.
Mercados de futuros: OMIP-Omiclear, MEFF Power, OTC, mesas de trading…
Mercados de Derivados • Tipos de mercados:
– No organizados
• Contratos bilaterales
– Acuerdo privado entre dos partes – El precio acordado del contrato es privado pero es
obligatorio declarar la cantidad • Contratos over-the-counter (OTC)
– Los agentes intercambian, a través de intermediarios o brokers
– Contratos con liquidación física y financiera diseñados en función de sus preferencias y sin someterse a reglas de participación/negociación distintas de las que ellos mismos imponen
Resumen secuencia de mercados
• Mercado de Derivados – medio y largo plazo; organizados y no
organizados
• Mercado Diario (spot) – día antes de entrega; transacciones para las 24h del día siguiente
• Mercados de corto plazo - después del diario:
• Intradiarios – 6 sesiones
• Ajustes – operador del sistema; equilibrio oferta demanda en todo momento