Retos y Oportunidades para la Generación Distribuida en México
Retos y Oportunidades para la Generación Distribuida en México Resumen Ejecutivo
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Políticas que promuevan inversión: Es necesario diseñar políticas claras de interconexión y acceso a la red, así como procesos más transparentes y simplificados para asignar capacidad a los REDs. Se destaca que México requiere una ventana de capacidad más amplia para generación distribuida, ya que 0.5 MW (como marca la legislación vigente) se ha vuelto restrictivo debido a los avances tecnológicos.
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Apoyo a los servicios conexos: La posibilidad de que los recursos de energía distribuida REDs presten “servicios conexos” a la red es una importante ventaja competitiva.
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Coordinación y control de equipos descentralizados: La coordinación y el control, son dos temas clave que preocupan tanto a las empresas de servicios públicos como a los REDs. Por lo tanto, es necesario implementar políticas y estándares que permitan la coordinación entre los REDs (en sí mismos), y entre los REDs y las empresas de servicios públicos, a medida que avanza la penetración de los recursos energéticos descentralizados.
El presente documento recopila las ideas y conclusiones que se derivan del “Taller Internacional sobre Negocios Emergentes y Marco Regulatorio de los Mercados de Electricidad”, el cual se llevó a cabo el 19 de octubre de 2022 en las instalaciones del Tecnológico de Monterrey, Campus Guadalajara. Este evento fue resultado de un esfuerzo conjunto entre la academia -EGADE Business SchoolTec de Monterrey - y algunos actores de la iniciativa privada, quienes comparten su interés sobre el reto que enfrenta el mercado eléctrico en México y el mundo. Se contó con la participación de expertos con amplio reconocimiento internacional, de diversos países como Estados Unidos, Reino Unido, España, Alemania, Colombia, Chile, Brasil, y desde luego, México. Los mensajes claves de la discusión fueron los siguientes: •
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Era de incertidumbre energética: Estamos ante una era de “alta incertidumbre para la industria eléctrica” dada la combinación de prioridades de descarbonización, la crisis energética en Europa (causada por la guerra en Ucrania) y las nuevas posibilidades tecnológicas “disrupciones” que ofrecen los recursos de energía distribuida (REDs) a la industria.
Metodología del taller La Agenda del taller consistió en 4 sesiones, bajo un formato de mesa redonda, conducida por un moderador, en donde algunos participantes fueron seleccionados para abrir la discusión con presentaciones breves sobre cada uno de los siguientes ejes temáticos:
Oportunidades de negocio: Esta coyuntura crea “enormes oportunidades de innovación” y nuevas posibilidades de mercado para que las empresas generen y comercialicen productos para una industria en transformación, impulsada por la fuerte demanda “de opciones” que resuelvan mejor las nuevas necesidades energéticas: energía limpia, vehículos eléctricos, empoderamiento social energético, etc.
1. La generación de electricidad, una industria cambiante 2. Nuevos modelos de negocios y la digitalización en el sector de la electricidad 3. Recursos de energía distribuida actuales y desarrollo futuro: una perspectiva internacional (políticas, tamaño de mercado actual, crecimiento esperado).
Disponibilidad de información confiable: La información de los servicios públicos (mercado e infraestructura) debe estar disponible para todos los participantes del mercado de soluciones REDs, con el fin de diseñar mejores productos mediante el acceso a información más amplia y precisa.
4. ¿Son los recursos de energía distribuida y el almacenamiento, la “espiral de la muerte” para la red eléctrica?
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Para la elaboración de la síntesis plasmada en el presente documento se codificó la discusión en base a palabras clave y se identificaron de forma deductiva los problemas y desafíos que enfrenta el mercado eléctrico, las soluciones con mayor viabilidad que los expertos recomendaron y los casos expuestos durante el evento.
En el plano global, la geopolítica también arroja nuevos retos energéticos como el impacto del conflicto en Ucrania en los precios de la energía. Esto aunado al compromiso de muchas corporaciones y países que están comprometidos en lograr las metas de reducción de emisiones para la próxima década.
Los analistas de la información se apoyaron en una plataforma de pizarra colaborativa en línea de amplio soporte para equipos distribuidos. En esta herramienta se elaboraron mapas conceptuales y se adjuntaron las citas más destacadas de los expertos. El evento y el desarrollo de este documento mantienen el enfoque en el tema principal del taller: los Negocios Emergentes y el Marco Regulatorio de los Mercados de Electricidad en el contexto de los REDs en el mundo y en México.
En mercados europeos que tienen patrones de consumo influenciados por el clima (al ser regiones más frías) y la movilidad, como es el Reino Unido, esperan que un gran número de hogares instalen paneles solares en sus techos, y que medidores inteligentes participen en monitorear el ciclo de la demanda. Sin embargo, hasta nuestros días no existe una capacidad significativa de almacenamiento de electricidad y la expectativa apuntala a que sea el sector privado quien lo resuelva por sí mismo.
Contexto energético actual
Existen otras necesidades, como la gestión activa de la red para mantener la estabilidad de los sistemas eléctricos ante el surgimiento de una mayor cantidad de REDs en donde se espera que sean los operadores de los sistemas de distribución los que lo hagan.
La crisis energética agravada por la invasión de Rusia a Ucrania, los altos niveles de inflación, los retos que impone el cambio climático para descarbonizar a la industria y los avances tecnológicos que presentan nuevas alternativas nos arrojan un panorama para la industria eléctrica con muchos retos por delante.
A este entorno se suma un clima de competencia política para acelerar el alcance en los objetivos de emisiones domésticas e industriales.
1. Incertidumbre energética
La pregunta es entonces ¿cómo reducimos las emisiones de carbono del sector eléctrico?
Las prioridades de descarbonización en la era actual obedecen principalmente a las consecuencias del cambio climático, el cual va más allá de las fronteras locales. En este sentido, se requiere de cooperación internacional, visión compartida, y soluciones coordinadas en todos los niveles para enfrentar este gran reto.
Caso Reino Unido El gobierno británico plantea reducir las emisiones de todos los sectores para 2035, y para 2050 todos los sectores utilizarán fuentes de energía renovable para llevar a cabo sus actividades, como se puede observar en la Figura 1.
México cuenta con uno de los sistemas eléctricos más extensos en el hemisferio occidental. A diciembre de 2021, la capacidad de generación fue de 80,000 megavatios aproximadamente, donde casi el 25% de esta generación eléctrica provino de fuentes de energía renovable y 75% de fuentes convencionales. Desde su creación, el papel de la Comisión Federal de Electricidad fue el de atender la electrificación del país haciéndola llegar a dónde no existía. Al día de hoy, tiene ante sí el gran reto de atender una mayor electrificación de todas las actividades que buscan una alternativa al uso de combustibles (como el transporte) en aras del combate al cambio climático.
¿Qué acciones está tomando el gobierno del Reino Unido en esta ruta?
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Prohibir la venta de todos los autos de gasolina y diésel para 2030.
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Reducir el uso de gasolina en otros sectores que lo utilicen como el calentamiento de agua y la calefacción de espacios.
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Posicionar el almacenamiento como tecnología dominante dentro del sector eléctrico industrial.
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Gestionar activamente la red y apoyar a los servicios conexos como el almacenamiento y el control de la demanda para que los recursos energéticos distribuidos (REDs) puedan contribuir a la estabilidad del sistema eléctrico.
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Promover la inversión en infraestructura de red y en tecnologías innovadoras, como la inteligencia artificial y el Internet de las cosas.
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Fomentar el uso de vehículos eléctricos y sistemas de calefacción y enfriamiento sostenibles.
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Contar con políticas claras de interconexión y acceso a la red, así como procesos transparentes y simplificados para asignar capacidad a los recursos de energía distribuida.
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Disponer de información confiable y coordinar y controlar los equipos descentralizados para asegurar la estabilidad del sistema eléctrico.
El Poder de los Usuarios Uno de los grandes generadores de electricidad en el Reino Unido ha cerrado sus plantas con turbinas de gas de ciclo combinado y se ha deshecho de éstas ante la reducción de la demanda. El mensaje fue muy claro: a las emisiones hay que detenerlas desde el consumo y las preferencias de los usuarios. Sin embargo, hay que resaltar que ha habido un esfuerzo de política energética dado que el Reino Unido ha descarbonizado gran parte de su sector eléctrico multiplicando la cantidad de energías alternativas en el sistema, como la eólica.
Figura 1. Plan de emisiones por año en el Reino Unido. Fuente: “Taller Internacional sobre Negocios Emergentes y Marco Regulatorio de los Mercados de Electricidad”.
1.1 ¿Cuál es el modelo de sistema eléctrico ideal para un entorno de cambio climático? En la actualidad no parece que exista un modelo de sistema eléctrico capaz de entregar toda la electricidad limpia que los consumidores demandan -y demandarán en los próximos años-. La evidencia muestra que subsidiar con recursos públicos la construcción de esta capacidad renovable no es sostenible. El discurso en donde los cambios pueden ser promovidos con la propiedad del Estado es una versión muy simplificada de lo que se requiere. Lo que tenemos hoy son pequeñas piezas del rompecabezas e incertidumbre sobre el camino que debemos tomar. Es aquí donde la capacidad de innovación promovida por la inversión pública y privada juegan un papel fundamental. El cambio climático es un problema global que requiere soluciones coordinadas tanto a nivel nacional como mundial, y una visión compartida de la cooperación internacional.
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En este contexto global, el sector eléctrico mexicano se enfrenta a los mismos desafíos presentes en todos los países: el impacto del conflicto en Ucrania en los precios de la energía, la necesidad de cumplir con los objetivos de reducción de emisiones para la próxima década, adaptarse a cambios políticos, la creciente electrificación de la actividad humana, la dinámica del mercado eléctrico y de los usuarios cuyos hábitos se han transformado.
un acceso a la red simplificado y flexible para los grandes consumidores y los REDs. Por ello, la evolución de la industria eléctrica se podrá traducir en: 1. La reducción en la carga de conexión (dada la generación distribuida). 2. Una aceleración hacia la energía verde; o 3. Un derecho a conectarse de forma flexible y sencilla.
1.2 La Generación Distribuida en la era de incertidumbre energética
La mayor cantidad de recursos que se están interconectando a la red la han vuelto más compleja cada vez. Esto hace que sea difícil predecir cómo evolucionará en el futuro. Por esta razón, se están El desarrollo de los REDs nos llevará a una trandesarrollando nuevas tecnologías y políticas que sición de fase tecnológica, es decir, la industria permitan gestionar y regular estos cambios, como eléctrica cambiará su estructura actual. En poco la inteligencia artificial y la ciencia de tiempo, la industria eléctrica no será datos. De hecho, podemos agregar una como la conocemos hoy. Sin embargo, Generación distribuida nueva capa de información a esta induses importante acotar lo escenarios posirefiere a una variedad tria que incluye comunicaciones remotas bles ante el proceso de cambio: de tecnologías que sobre las cuales se pueden aplicar e ingeneran electricidad • La red eléctrica es fundamental en crementar las conexiones. Estas tecnoin situ, o cercano, de la transición y seguirá jugando un logías pueden utilizarse para mejorar la donde se utilizará. papel clave. eficiencia y descentralización de la red. Lo anterior requiere un diseño en nuevos • La ‘espiral de la muerte’ para la red Microrred es una términos y nuevas políticas que regulen eléctrica, es decir, la desaparición red más pequeña estos conceptos. de la necesidad de utilizar la red que también está vinculada al sistema por la nueva industria, es sólo un Estas “nuevas conexiones” se traducide suministro de posible estado en un paisaje de eselectricidad más rán en “nuevos servicios”. Por ejemplo, tados crecientes. grande. a través de la industria de los vehículos • Se demandarán muchos servicios dieléctricos se podrá evaluar con estos fluferentes en el proceso, lo que dará jos de información si son necesarios sublugar a un espacio muy robusto de innovación sidios e incentivos a la energía, o si se debe priviy cambio. legiar una determinada tecnología como la nuclear para generar electricidad.
1.3 Digitalización y Generación Distribuida: Mercado Eléctrico 2.0
Este almacenamiento de información podríamos tenerlo disponible en distintos dispositivos. Todo en conjunto corresponde a nuevas cadenas de valor. Finalmente, el resultado es una red más compleja, con muchos estados posibles: si tenemos más variables, ¿en dónde se ubica el sistema de control de acceso (centralización)?
Los sistemas de energía siempre han aprovechado las capacidades de diferentes tecnologías para minimizar los costos del sistema y poder operar de manera segura. La tecnología seguirá evolucionando e impulsando a la industria energética.
Actualmente nos “quebramos la cabeza” buscando una sola solución, cuando la tendencia natural es hacia la descentralización.
La digitalización junto con los REDs podrán proporcionar muchos de los servicios que demanda -y demandará- el mundo. Sin embargo, aprovechar estas nuevas capacidades de recursos, y las que vendrán, requiere una constante actualización de los marcos de inversión.
Tal vez en nuestro tiempo no veremos la respuesta. Lo que sí podemos ir pensando, e implementando, es que se consolide rápidamente una capa de nuevos servicios en estas nuevas conexiones como se muestran en la Figura 3.
Los mercados energéticos 2.0 ya existen ahora en el Reino Unido, Alemania, Suecia y Países Bajos, entre otros, en donde va surgiendo la necesidad de
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1.4 REDs ¿centralización o descentralización?
Los REDs pueden beneficiar al medio ambiente al reducir la cantidad de electricidad que se debe generar en centrales eléctricas alejadas de los centros de carga y que requieren miles de kms de líneas de transmisión. Esto puede reducir los impactos ambientales de la generación eléctrica.
Los REDs se refieren a una variedad de dispositivos de generación y almacenamiento de electricidad a pequeña escala que generalmente están conectados a una red eléctrica centralizada o aislada. Representan una forma de producir electricidad a través de pequeñas instalaciones cercanas al lugar de consumo, en lugar de la generación centralizada, la cual se caracteriza por grandes centrales eléctricas muy alejadas de los centros de carga.
En el futuro, es posible que surjan nuevas cadenas de valor en la industria eléctrica gracias al aumento de la generación distribuida y la descentralización de la red. Esto resultará en una red más compleja, con muchos estados posibles, y se estará debatiendo sobre cómo gestionar y regular el acceso a la red en este nuevo contexto.
Figura 3. Nuevos servicios requeridos en los nuevos escenarios de producción de electricidad. Fuente: “Taller Internacional sobre Negocios Emergentes y Marco Regulatorio de los Mercados de Electricidad”.
En resumen, la adopción de la generación distribuida y la descentralización de la red tendrá un impacto significativo en la estructura y la regulación de la industria eléctrica en los próximos años.
2. Oportunidades de negocio y disponibilidad de información confiable Ante la crisis de cambio climático, muchos gobiernos no están viendo con claridad los retos que impone el futuro. Aunque los costos iniciales de inversión en tecnologías sostenibles pueden ser altos, a largo plazo pueden obtenerse mayores beneficios tanto financieros como ambientales.
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Con la descentralización del mercado eléctrico, cada vez son más los consumidores que generan su propia energía renovable, como la solar o la eólica, a través de paneles solares o turbinas eólicas. Esto abre oportunidades de negocio para empresas que se dediquen a la instalación, mantenimiento y reparación de estos sistemas de energía renovable.
Aunque en el futuro es posible que la relación entre consumidores y redes de distribución centralizada cambie, no se tendrán pronto escenarios totalmente independientes energéticamente (offgrid), porque no hay incentivos económicos lo suficientemente fuertes para hacerlo en este momento. Con la generación de energía renovable descentralizada, surge la necesidad de almacenar la energía para poder utilizarla en momentos en que no hay sol o viento suficiente. Esto ha impulsado el desarrollo de sistemas de almacenamiento con baterías, lo que también abre oportunidades de negocio para empresas que se dediquen a la fabricación, instalación y mantenimiento de éstas.
Un ejemplo de esto son las comunidades energéticas, en donde se agregan módulos solares y se permite a un tercero administrar estos activos en beneficio de la comunidad. De esta forma, las personas se unen para optimizar el almacenamiento del excedente de energía generada y compartir los beneficios de estas conexiones energéticas con la comunidad.
La descentralización del mercado eléctrico ha dado lugar a la posibilidad de que los consumidores generen su propia energía y la vendan al mercado eléctrico. Esto ha creado oportunidades de negocio para empresas que se dediquen a la comercialización de energía, ya sea a través de la gestión de la venta de energía de los consumidores o a través de la compra y venta de energía renovable a gran escala.
Un ejemplo de esto es Sunnova Energy en California, EUA. Esta empresa es una de las instaladoras más grandes de la localidad que trabaja con constructores y desarrolladores para establecer nuevas comunidades residenciales de 500 a 2000 viviendas. Estos desarrollos están diseñados con microrredes privadas comunitarias, con control remoto de las baterías solares agregadas, lo cual permite control, monitoreo, optimización y monetización de la producción de energía. Estas comunidades se desarrollan ya fuera de la red eléctrica central por lo que son autónomas desde el punto de vista del servicio eléctrico residencial.
Ante estos escenarios, es necesario adoptar políticas claras y promover la inversión y servicios conexos, así como impulsar la innovación y el uso de tecnologías sostenibles para lograr esta transición de la forma más rápida, eficiente y tersa para los usuarios del servicio eléctrico.
Otro ejemplo relevante en California lo constituye la Universidad de Stanford, la cual cuenta con un centro de producción de energía local que genera más energía de la que la Universidad necesita. Así, la misma Universidad gestiona el sistema de transmisión, administra el consumo y almacena el excedente, el cual vende al sistema eléctrico de California dependiendo de las fluctuaciones de precios del mercado para optimizar la venta. Estos escenarios son viables y ya son una realidad.
Transición energética y cambio tecnológico La digitalización es la clave de la innovación disruptiva ya que tiene el potencial de remodelar los negocios y la estructura del mercado regulatorio. La digitalización tiende a “animar” los mercados al reducir las barreras para la participación, conectar a compradores y vendedores a través de plataformas y disminuir las ineficiencias. Para que este sector utilice con éxito esta innovación, la estructura del mercado regulatorio debe actualizarse para fomentarla.
En el pasado la industria eléctrica vendía kilowatts-hora a través de su sistema de distribución, los cuales un consumidor le compraba a través de la red. Ahora, hay consumidores que solo compran parcialmente su consumo eléctrico a la red de distribución, mientras que otros generan más energía eléctrica de la que compran.
Las tecnologías de almacenamiento pueden ser muy disruptivas para el sector, pero las innovaciones que observamos en la tecnología son incrementales, por ejemplo, baterías que duran más, que se cargan en periodos de tiempo más cortos, o que usan otras materias primas menos costosas.
Sin embargo, aunque ya no es necesaria en todo momento la relación entre el consumidor y la red de distribución centralizada, sigue siendo importante mantener cierta conexión para garantizar la seguridad energética y la gestión de la demanda.
A medida que las empresas eléctricas integran las tecnologías de la información y las comunicaciones para modernizar los sistemas de suministro de electricidad, puede haber oportunidades para au-
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mentar de manera confiable y rentable el uso de la generación distribuida, como lo son: •
Incentivo al almacenamiento
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Expansión y modernización de las redes de transmisión
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Promoción de la digitalización, generación distribuida y respuesta a la demanda
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Promoción de electromovilidad
sino en fuentes de generación, vehículos eléctricos que fungen a la vez como generación y almacenamiento en los hogares, una conectividad que profundiza el proceso de digitalización, etc. La industria comienza a centrarse sobre el usuario quien ahora podrá, incluso, “independizarse” de la red. También la transición energética requerirá una mucho mayor penetración de energía renovable sobre los sistemas eléctricos, lo que requerirá que se reconceptualice el paradigma de planeación que ha regido en la industria durante los últimos 100 años. Ahora, por ejemplo, las redes eléctricas requerirán una mayor capacidad de “flexibilidad” para soportar la variabilidad que las fuentes de energía renovable ya imprimen en los sistemas eléctricos.
El incremento en el uso de autos eléctricos parece ya una tendencia irreversible. Esto modificará la estructura de los sistemas eléctricos. La electromovilidad, y principalmente los autos, no son solo un asunto de demanda de energía eléctrica, sino de suministro y almacenamiento. Algunas unidades funcionan ya de forma bidireccional como fuentes de suministro y almacenamiento para los usuarios. De hecho, una de las razones por las que no se hacen más vehículos eléctricos con baterías de última generación es porque los fabricantes de baterías buscan colocar más baterías para uso residencial.
Todo esto generará costos adicionales sobre los sistemas a los que se sumarán los costos “legados” que la industria ya arrastra de toda aquella infraestructura que se construyó en el pasado y no se ha amortizado aún.
La solución a esta nueva dinámica de la industria es mantener un enfoque integral. Las baterías de los vehículos constituyen capacidad instalada que evitará los picos en la red. Esto debe ir acompañado con inversión en el desarrollo de redes inteligentes y la actualización de la regulación.
La volatilidad del mercado de combustibles en 2022, que ya ha impactado seriamente el costo de la energía eléctrica en Europa, es una lección sobre los apoyos financieros que están demandando los usuarios del servicio eléctrico actualmente y que representan una seria contingencia financiera para el desarrollo de la industria.
3. Políticas que promuevan inversión
Así surgen grandes preguntas que definirán el destino de la industria eléctrica hacia adelante: ¿Serán los gobiernos los que financien la transición energética? ¿El sector privado tendrá que participar en este esfuerzo inédito para modificar la matriz energética global? ¿Cómo dar certeza al flujo de recursos y crear las condiciones adecuadas para que las inversiones y apoyos requeridos en la transición energética fluyan oportunamente? ¿Cómo hacer frente a los apoyos económicos extraordinarios que requiere el proceso de transición energética?
Existen varias políticas que pueden promover la inversión en un mercado eléctrico inteligente, incluyendo tarifas con incentivos, normas de eficiencia energética, programas de subvenciones, estándares de interconexión y regulación del mercado. Estas políticas pueden fomentar la adopción de tecnologías de redes eléctricas inteligentes, lo que puede mejorar la eficiencia, la fiabilidad y la sostenibilidad del suministro de energía eléctrica. En la Tabla 2 se muestra un comparativo del marco regulatorio de diferentes países en cuanto al límite de generación distribuida. La industria eléctrica de hoy está frente a una encrucijada que se caracteriza por una alta incertidumbre de cómo enfrentar los nuevos retos que pone frente a nosotros la transición energética.
En la Ciudad de Nueva York, por mencionar un caso, hay subsidios para energías renovables por escalas. NY-Sun es un programa de incentivos para la instalación de sistemas de energía solar en hogares, negocios y organizaciones no lucrativas. Los incentivos se otorgan en función del tamaño y la producción del sistema. El problema clave está en pensar en ¿cómo llevar estos beneficios directamente a los hogares?
Estamos ante una “revolución de abajo hacia arriba” en donde el usuario ocupa un papel mucho más preponderante y deja de ser el agente pasivo y cautivo tradicional: medidores inteligentes que le permiten participar en el balance del mercado eléctrico, DERs que los convierte no solo en consumo
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¿Cuál es entonces la solución?
En México aún existe suficiente capacidad para integrar generación distribuida a las redes generales de distribución, razón por la cual se debe de seguir impulsando su integración -en especial el esquema de venta total de energía-.
Necesitamos nuevas herramientas y modelos de negocio. Podemos seguir discutiendo si se reforman los derechos de los generadores minoristas o REDs, se puede hablar de nuevos modelos de tarifas o incluso de invertir en nueva infraestructura para los sistemas eléctricos.
Es prioritario revisar el umbral de 0.5 MW como límite de generación distribuida, lo que permitirá impulsar su desarrollo. Existen iniciativas en la industria de incrementarlo a 1 MW. Es necesario estandarizar los procedimientos en las diferentes zonas de la empresa de electricidad para facilitar la integración de la generación distribuida a las redes generales de distribución.
Compensación de REDs en los Estados Unidos: • El mecanismo típico es la medición de energía neta • No alineado con el valor subyacente (aporte de capacidad/energía en horas pico, energía limpia, transición energética, etc.) • Potencial de cambio en asignación de costos • La señal de precio es insuficiente para la eficiencia • Tarifas del sucesor de NEM • Políticas a nivel estatal y federal • Mandatos • Créditos fiscales y otras subvenciones • En México aún existe suficiente capacidad para integrar generación distribuida a las redes
Una idea podría ser evaluar el valor de la producción en la mañana, mediodía, noche, o en primavera, verano, otoño, en diferentes lugares en los EE.UU y así compensar a los hogares que aporten a la red energía en los momentos en que esta realmente lo necesita. Sin embargo, se presentan problemas como el caso de California. El costo más bajo de EUA está ahí por su clima lo que nos haría pensar que hay abasto suficiente, no obstante, el sistema siempre está saturado y enfrenta momentos de desabasto muy complejos.
Podemos reflexionar también sobre la idea de “rediseño de los sistemas eléctricos a partir de los REDs” o pensar en tarifas anuales que sirvan de incentivo y compensen el gran valor subyacente que aporta la generación distribuida al aportar recursos económicos y energéticos durante el periodo pico en donde las redes eléctricas requieren ese soporte. Aquí está la verdadera discusión y negociación pues en este punto es en donde se debate el “empoderamiento de los recursos energéticos”, obteniendo algo llamado valor de los medios. En esta idea de aportación de valor por parte de los REDs se debe reconocer que hay un aspecto de aporte de “capacidad” del componente de energía y un valor ambiental de la energía limpia. Es indudable que debe repensarse el viejo modelo del servicio público eléctrico que reconozca la importancia de la transición energética y sus nuevos componentes.
El estado de California ha experimentado en los últimos años varios problemas de desabasto de energía eléctrica, especialmente durante los meses de verano. Estos problemas se deben a varias razones: •
Mayor demanda de energía eléctrica: Durante los meses de verano, las temperaturas aumentan significativamente en California, lo que aumenta la demanda de energía eléctrica para el aire acondicionado y otros sistemas de refrigeración.
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Cierre de centrales eléctricas: En los últimos años, se han cerrado varias centrales eléctricas a base de combustibles fósiles en California, lo que ha reducido la capacidad de generación de energía.
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En esta nueva era debemos pensar en múltiples componentes de la cadena de valor:
Fallos en la red eléctrica: En algunos casos, los apagones han sido causados por fallas en la red eléctrica, ya sea por problemas técnicos o por condiciones climáticas adversas, como fuertes vientos o incendios forestales.
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Participación de los REDs como minoristas
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Sistema de distribución eléctrica
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Valor para el mercado mayorista
Debemos abordar el problema en un sentido holístico. Reflexionar en cómo detonar esta discusión cuando los mercados de REDs son pequeños, y por ende con reducido poder político, mientras los mercados mayoristas están soportados por infraestructura ya anticuada y los consumidores tienen una gran preocupación de si serán capaces de adaptarse a los cambios tecnológicos globales.
Transición a energías renovables: California está en proceso de transición hacia una mayor cantidad de energías renovables, como la solar y la eólica, lo que ha llevado a una mayor complejidad en la gestión de la red eléctrica y a un aumento en la dependencia de la energía renovable intermitente.
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Tabla 2. Comparativo del marco regulatorio en energía distribuida.
GD en Latinoamérica y el Mundo País
Ventana de Regulación Simplificada para REDs
Argentina
2 MW
Brasil
5 MW
Chile
1.5 MW
Colombia
1 MW
Costa Rica
Sin límite
Guatemala
5 MW
Honduras
Sin límite en potencias menores a 50 MW
México
0.5 MW
Panamá
Sin límite
Puerto Rico
5 MW
Reino Unido
Garantía de Exportación Inteligente (SEG): La red paga por cualquier excedente de electricidad que produzca y se exporte (National Grid). Requiere un medidor de energía inteligente.
República Dominicana
1 MW
Alemania
Sin límite. Las instalaciones con una capacidad superior a 100 kW (incluida la cogeneración) deben instalar el equipo de control y comunicación. La energía solar fotovoltaica con una capacidad entre 30 kW y 100 kW podrá decidir entre instalar los equipos de control y comunicación que permitan la reducción de la producción de forma remota o enfrentarse a la limitación al 70% de su capacidad máxima efectiva exportada.
4. Apoyo a los servicios conexos Los servicios conexos en la energía distribuida se refieren a los servicios adicionales que se pueden proporcionar en una red eléctrica que utiliza fuentes de energía distribuida, como paneles solares, turbinas eólicas y baterías de almacenamiento de energía. De acuerdo con nuestro panel de expertos, estos servicios conexos pueden incluir: •
Gestión de la demanda: La gestión de la demanda implica ajustar la cantidad de energía que se consume en un momento determinado. En una red eléctrica con energía distribuida, los servicios conexos pueden ayudar a ajustar la demanda de energía para equilibrar la oferta y la demanda.
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Control de voltaje: El control de voltaje implica mantener un voltaje estable en todo momento en la red eléctrica.
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Sincronización de la red: La sincronización de la red es la capacidad de la red eléctrica para mantener una sincronización precisa entre las diferentes fuentes de energía. Los servicios conexos pueden ayudar a mantener una sincronización precisa en una red eléctrica con energía distribuida.
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Protección de la red: La protección de la red es la capacidad de la red eléctrica para protegerse contra fallos y cortocircuitos.
Siendo así, los servicios conexos en la energía distribuida son importantes para garantizar la estabilidad y la confiabilidad de la red eléctrica y para maximizar el uso de fuentes de energía renovable distribuidas en la red eléctrica. Como se ha mencionado, el almacenamiento avanzará con mucha fuerza como una solución tecnológica para la modernización y fortalecimiento de los sistemas eléctricos en la transición energética.
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Dada esta tendencia es necesario apoyar a los servicios conexos, como el almacenamiento y el control de la demanda, para que los recursos energéticos distribuidos puedan contribuir a la estabilidad del sistema eléctrico. Para mejorar la eficiencia energética y reducir las emisiones de carbono es importante promover la inversión en infraestructura de red y en tecnologías innovadoras, como la Inteligencia Artificial (IA) y el Internet de las Cosas (IdC). También es necesario fomentar el uso de vehículos eléctricos y la implementación de sistemas de calefacción y enfriamiento sostenible. Por lo tanto, la descarbonización del sector eléctrico requiere la cooperación internacional, políticas claras y apoyo a la inversión y a los servicios conexos. Además, es importante promover la innovación y el uso de tecnologías sostenibles. Caso Colombia. Clientes empresariales
Sin embargo, no existe suficiente información en el mercado para que cualquiera pueda acceder a ellos. Por ello, únicamente se intenta crear un mercado conformado por las empresas consumidoras de energía, en donde estos consumidores obtienen una energía más barata (traduciéndose en ahorro).
En América Latina, aun cuando las empresas tienen necesidades energéticas importantes que impactan fuertemente su desempeño no evalúan ni destinan recursos de inversión a las REDs como una alternativa muy eficaz para administrar sus costos energéticos. Tienden a invertir su capital exclusivamente en su negocio principal.
Acceder a los mercados de inversión es importante para acelerar el proceso de adopción de la energía limpia.
Dado que el capital es escaso, no adoptan internamente este tipo de tecnología por lo que quizás mejorando sus procesos productivos o mejorando su proceso de gastos esto podría cambiar.
Existen modelos en donde una plataforma digital facilita las conexiones entre todos los actores: por un lado los inversionistas pueden realizar un seguimiento de sus inversiones, y por el otro, los clientes pueden monitorear sus consumos. Es decir, la plataforma digital permite llevar un seguimiento pormenorizado del rendimiento de los activos en los que se ha invertido. Los consumidores también pueden obtener métricas en tiempo
Al mismo tiempo, los REDs representan una gran oportunidad para participar en los mercados de energía con nuevos modelos de negocio tanto para los inversionistas privados como para los corporativos.
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real sobre su economía, el impacto financiero y el desempeño ambiental.
pueden variar dependiendo de factores como los cambios en las políticas gubernamentales, las fluctuaciones en los precios de los combustibles fósiles y la evolución de la tecnología de energía renovable.
Esto representa una gran oportunidad para América Latina que puede desarrollar este tipo de mercados de última generación, el cual se espera crecerá a una tasa compuesta anual del 12.2% entre 2021 y 2025, impulsado por la creciente demanda de energía renovable y la necesidad de mejorar la resiliencia de la red eléctrica. El pronóstico apunta a que el mercado en América Latina alcance los $2.7 mil millones de dólares en 2025. Sin embargo, es importante tener en cuenta que estas proyecciones
Adicionalmente, si a esto agregamos la gran volatilidad y el aumento de los precios de los insumos energéticos con base en hidrocarburos, estas alternativas para el suministro energético se vuelven muy atractivas tanto para los consumidores como para los inversionistas. Esto permite acceder a un mercado de inversión para canalizar recursos hacia proyectos de energía renovable en América Latina.
Caso Brasil. Clientes residenciales
En Brasil, la estrategia de la empresa (re)energisa para estructurar su cartera, se ha centrado en clientes residenciales y en menor medida en corporaciones. Mediante una estrategia de diversificación comenzaron con inversiones en diferentes negocios, por lo que cuentan con once empresas de transmisión, siete de servicios y una de REDs.
ducir el uso de la red de transmisión a través de un sistema de almacenamiento, el mecanismo de medición neta y la posibilidad de generar energía eléctrica de forma agregada para venderla a la red. Esto es posible mediante el flujo de información con el que cuenta la red y el sistema de “internet de las cosas” (IdC).
Establecieron una cadena de valor integrada, que incluye elementos que les permite contar con mecanismos de cobertura de precios ante cambios en los precios del mercado eléctrico centralizado.
La empresa tiene al momento 63 propiedades de distribución de energía eléctrica descentralizada. Desde hace varios años se tomó la decisión de contar con tantos centros como fuera posible alrededor de la ciudad donde existe valor agregado no solo para el propietario del activo sino para todas las personas que están conectadas a estos. De forma paralela a través de los monitores de área se genera la posibilidad de crear continuamente nuevos servicios que aportan valor agregado para todos.
Adicionalmente, a principios de 2022 se anunció una ley a partir de la cual se va implementar una cuota progresiva por el uso de la red de transmisión que aumentará hasta el 2031. Para reducir el impacto de estos costos adicionales es posible re-
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5. Coordinación y control de equipos descentralizados
nologías como a las diversas necesidades de cada uno de los usuarios. Por otro lado, nuevas regulaciones establecen obligaciones de energía limpia desde el diseño en múltiples sectores. La Comisión de Energía de California aprobó el nuevo código de construcción que requiere que los nuevos edificios residenciales cumplan con las especificaciones de producción de energía net-cero. Es decir, que no agreguen nuevas emisiones de CO2 a la atmósfera. En este caso se construirán 100,000 casas nuevas cada año con estas especificaciones.
El sistema de distribución de energía eléctrica tradicional entrega kWh de electricidad a un usuario que está conectado a la red. Sin embargo, el escenario actual ha cambiado totalmente. Algunos consumidores consumen una fracción de esos kWh, otros ya no consumen nada y finalmente algunos generan incluso más de lo que consumen. Finalmente, en un escenario off-grid o fuera de la red ya no se necesita la relación entre el consumidor y la red de distribución. Aunque aparentemente este último escenario no será inmediato y se presentará gradualmente.
En cuanto a vehículos eléctricos los hogares en California ya tienen más de 563,070 unidades. Estos vehículos son a su vez capacidad instalada de almacenamiento por lo que es solo cuestión de tiempo para que comiencen a surgir nuevos modelos de negocio ante esta nueva infraestructura y su conectividad.
Esta nueva realidad vuelve necesarios los modelos de negocio emergentes adecuados y sobre todo los que permitan a un solo cliente comprar el servicio de múltiples proveedores. Este esquema se conoce como de “tratados múltiples” en California, EUA. Los tratados múltiples en California buscan promover la cooperación y la coordinación entre las diferentes jurisdicciones en áreas de interés común, como el medio ambiente, la energía y el comercio.
La regulación, la tecnología y los modelos de negocio deberán considerar también las diferencias regionales. Por ejemplo, Europa no presenta las mismas características que California pues tiene necesidades de consumo distintas y un clima diferente con inviernos más duros.
Otro modelo de negocio emergente, nuevamente en California, es la llamada “activación de elección del cliente”. La activación de la elección de cliente se refiere a la posibilidad de que los consumidores de energía eléctrica puedan elegir entre diferentes proveedores de servicios de energía eléctrica. Se caracteriza por proveedores virtuales que incorporan clientes pero que no generan energía directamente, ni tienen activos, ni redes de distribución. Son simplemente enlace entre los clientes y los proveedores. Lo interesante es que los clientes eligen a estos agregadores para optimizar la gestión energética y así maximizar el valor para los accionistas. Para activar la elección de cliente, los consumidores deben inscribirse en un proveedor de servicios de energía eléctrica de su elección. Después de la inscripción, el proveedor de servicios de energía eléctrica elegido suministrará la energía eléctrica al cliente, mientras que la compañía eléctrica local seguirá siendo responsable de la distribución de la energía eléctrica y el mantenimiento de la red eléctrica.
Caso Reino Unido Desde 1990, el Reino Unido ha reducido sus emisiones de GEI en un 44 %, al mismo tiempo que ha hecho crecer su economía en más del 75 %. En la actualidad diseña una estrategia para poner fin a la contribución interna del Reino Unido al cambio climático provocado por el hombre para 2050. Esta estrategia es un plan a largo plazo para una transición que tendrá lugar durante las próximas tres décadas. Muchas de sus políticas se implementarán gradualmente durante la próxima década. Dado su éxito en la descarbonización hasta la fecha, Reino Unido confía en su enfoque, pero esta estrategia no pretende predecir la forma exacta de la economía británica en 2050 y tampoco debería hacerlo. Estrategia Cero Neto: Reconstruir de manera más ecológica. Reino Unido está tomando las decisiones que se necesitan ahora para impulsar la inversión en nuevas tecnologías bajas en carbono y, a medida que se desarrollan y prueban su funcionalidad, tomarán decisiones informadas sobre cómo escalar para alcanzar el valor neto cero para 2050. Ellos consideran que han subestimado constantemente la rapidez con la que los costos de la tecnología
Por último, en el caso de California podemos darnos cuenta que la estructura actual de las tarifas minoristas de electricidad es totalmente insostenible. Asumen clientes uniformes los cuales ya no existen, ni existirán hacia adelante, como hemos mencionado en los párrafos anteriores. Por lo tanto, éstas tendrán que reconocer tanto a las nuevas tec-
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limpia han caído hasta la fecha. Habrá muchas más decisiones que tomar y muchos más pasos en el camino hacia la meta. Pero esta estrategia marca el principio del fin de la contribución interna del Reino Unido al cambio climático. En resumen, la transición hacia una industria eléctrica descentralizada requiere la adopción de fuentes de energía renovable, tecnología de almacenamiento de energía, redes eléctricas inteligentes, incentivos gubernamentales y la participación de empresas y comunidades locales. A medida que estos factores continúan desarrollándose y mejorando, se espera que la transición hacia una industria eléctrica descentralizada en el mundo sea cada vez más factible y asequible. La energía distribuida es una solución prometedora para los desafíos energéticos actuales y futuros. También representa una herramienta valiosa para reducir las emisiones de gases de efecto invernadero y lograr objetivos de sostenibilidad ambiental. Aunque aún hay desafíos a enfrentar, como la regulación y la integración en la red eléctrica existente, se espera que la energía distribuida continúe creciendo y evolucionando en los próximos años, y sea una parte importante de la transición hacia un sistema energético más sostenible.
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Participantes Expositor
País
Adscripción
Carlos Batlle
España
Investigador en Massachusetts Institute of Technology (MIT)
Fereidoon Sioshansi
Estados Unidos
Presidente de Menlo Energy Economics , una firma de consultoría con sede en San Francisco, California
John Bower
Reino Unido
Investigador Senior para Mercados de Electricidad en Oxford Institute for Energy Studies
David Rau
Alemania
Gerente General en Flux Solar y Vicepresidente en La Asociación Chilena de Energía Solar (ACESOL)
Rolando Fuentes Bracamontes
México
Profesor Investigador en EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Nicolás Villegas
Colombia
Co-fundador Solenium Energía Solar
César Alejandro Hernández Alva
México
Director del Programa de India y Oportunidades Globales en el Proyecto de Asistencia Regulatoria PAR
Anselmo Sánchez
México
Socio fundador de e3, experto en el mercado energético de México, con más de 35 años de experiencia trabajando en la CFE
Ana Lía Rojas
Chile
Directora Ejecutiva de la Asociación Chilena de Energías Renovables y Almacenamiento
Gustavo Malagoli
Brasil
Ejecutivo de Energisa, el mayor grupo privado con control 100% nacional en el sector eléctrico brasileño
Rahmat Poudineh
Reino Unido
Investigador Senior y Director de Investigación, Programa de Electricidad, Oxford Institute for Energy Studies
Burçin Ünel
Estados Unidos
Codirectora ejecutiva interina del Instituto de Integridad de Políticas de la Facultad de Derecho de la Universidad de Nueva York
Miguel Robles
México
Investigador Titular B en el Instituto de Energías Renovables de la UNAM y Secretario Académico
Karla Cedano
México
Secretaria de Gestión Tecnológica y Vinculación en el Instituto de Energías Renovables de la UNAM
Alejandra Elizondo Cordero
México
Profesora Investigadora CIDE
Teófilo Ozuna Jr.
México
Profesor Investigador en EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Sascha Fürst
México
Profesor Investigador en EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Osmar Zavaleta
México
Profesor Investigador en EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Raúl Montalvo
México
Profesor Investigador en EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Horacio Arredondo
México
Decano EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Samantha Villa González
México
Ex alumna Tecnológico de Monterrey
Carlos Mario Aldana
México
Candidato a Doctor, EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Hugo Alvarez
México
Candidato a Doctor, EGADE Business School Tecnológico de Monterrey
Severo López Mestre Arana
México
Especialista y consultor en Energía
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