India se ha comprometido a aumentar su capacidad de energía renovable hasta 450 gigavatios (GW) en 2030. Si bien esto requiere enormes cantidades de inversión en el sector, y la inversión de 1,04 billones de rupias (12.600 millones de dólares) en los primeros nueve meses del año fiscal 2022/23 es una buena señal, también significa planificar la generación flexible.
Es necesaria una mayor flexibilidad en el sistema eléctrico para aprovechar plenamente los beneficios de la capacidad de energía renovable propuesta. La energía renovable es variable e intermitente, lo que afecta al funcionamiento del sistema y al suministro. Inyectar más energía renovable variable en el sistema exige un conjunto de soluciones que permitan mejorar la flexibilidad y la capacidad de respuesta de la red y del sistema.
Hay soluciones tanto del lado de la demanda como del de la oferta. Entre ellas están las opciones de generación flexible, como las centrales eléctricas de gas en horas punta, el almacenamiento de energía, incluidas las centrales hidroeléctricas de bombeo y las baterías a escala de red, las medidas de gestión de la demanda y la mejora del diseño del mercado.
Generación flexible y almacenamiento
El almacenamiento de energía será clave para integrar mayores niveles de generación renovable. Como solución provisional hasta que las opciones de almacenamiento estén más disponibles y sean más asequibles en la India, algunas centrales eléctricas de gas podrían utilizarse para atender los picos de demanda o proporcionar servicios auxiliares de equilibrio de la red.
Las centrales eléctricas de gas pueden proporcionar una generación flexible y ayudar a equilibrar la red gracias a sus rápidos tiempos de arranque. Según un estudio reciente del Instituto de Economía Energética y Análisis Financiero (IEEFA), la explotación de hasta 12,5 GW de la capacidad existente basada en gas de producción nacional, complementada con 20 GW de sistemas de almacenamiento de energía en baterías (BESS) de cuatro horas de duración, podría satisfacer la demanda máxima hasta 2030 como solución económica a medio plazo para integrar las energías renovables. Se espera que el almacenamiento de energía en baterías a escala de red autónoma alcance escala comercial en la India en 2030.
Las BESS pueden ser útiles para que las empresas de distribución y transmisión satisfagan los picos de demanda de energía y descongestionen los sistemas de transmisión. Además, los operadores de red pueden beneficiarse de los sistemas de almacenamiento para servicios auxiliares, como la regulación de la frecuencia, el arranque en negro y la gestión de la carga.
La misión de hidrógeno verde de la India, con un desembolso de casi 20.000 millones de rupias (2.450 millones de dólares), también podría ser útil para la flexibilidad de la red. La conversión de la electricidad en hidrógeno es un método útil para mejorar la flexibilidad de los usuarios industriales y como opción de almacenamiento para el exceso de energía renovable.
Gestión de la demanda
La gestión de la demanda es otra herramienta importante para aumentar la flexibilidad de la red e integrar más energías renovables en el sistema. Consiste en animar a los consumidores a modificar sus pautas de consumo de electricidad con incentivos para utilizar la electricidad en horas no punta y sincronizarla con la disponibilidad de energía renovable.
En la actualidad, el DSM se limita a los usuarios comerciales e industriales con una tarifa basada en la hora del día (ToD). Como parte de las tarifas ToD, las empresas de distribución de electricidad cobran diferentes tarifas en función del momento de uso de la electricidad. Esto penaliza el uso durante las horas punta y puede fomentar el uso durante el exceso de disponibilidad solar.
Por ejemplo, la Comisión Reguladora de la Electricidad de Andhra Pradesh (APERC) modificó su tarifa ToD para los consumidores industriales de alta tensión en su orden de 2022-23. Las modificaciones tenían en cuenta la alta y la baja tensión de la red. Las modificaciones tenían en cuenta la demanda alta y baja de la red, con una mayor penalización para la temporada alta, e incluían una franja horaria con un descuento de 0,50 paisa por unidad. Los reguladores deberían ampliar esta medida a otros consumidores para evitar la restricción de las energías renovables. Kerala, por ejemplo, aplica una tarifa ToD a los usuarios domésticos que consumen más de 500 unidades al mes.
A medida que la generación de electricidad se descentraliza con la energía solar en los tejados y las bombas solares, aumenta la necesidad de incentivar la respuesta de la demanda. Otros países ofrecen lecciones en este sentido. Corea del Sur, con 4,55 GW de capacidad registrada en los mercados de respuesta a la demanda, redujo efectivamente el consumo en 29 gigavatios-hora (GWh) en un solo mes.
Los agregadores de terceros pueden desempeñar un papel fundamental a la hora de flexibilizar la demanda de los usuarios finales mediante centrales eléctricas virtuales. Existen diferentes agregadores de respuesta a la demanda en los países desarrollados, como CPower en Estados Unidos, Flexitricity en el Reino Unido y Actility en Francia, que actúan como intermediarios entre el consumidor y la red.
Enfoque de mercado para los servicios de flexibilidad
Los servicios auxiliares son caros en India y actualmente los ofrecen sobre todo las reservas de generación térmica. Se necesitan nuevos modelos de mercado y normativas que permitan la participación de opciones más eficientes, como los BESS y la acumulación hidráulica por bombeo (PHS), para apoyar la red.
El reglamento sobre servicios auxiliares publicado por la Comisión Central Reguladora de la Electricidad (CERC) en enero de 2022 es un paso en esa dirección. Prevé la contratación de servicios auxiliares a través de mecanismos de mercado para mantener la frecuencia de la red en 50 Hz. Un informe de IEEFA señalaba que esta medida podría abrir más fuentes de ingresos para los sistemas de almacenamiento de energía y fomentar un mayor despliegue, beneficiando aún más la integración de las energías renovables en el sistema.
Otro ejemplo de enfoque basado en el mercado para obtener flexibilidad es la introducción de licitaciones de energía renovable más almacenamiento en los últimos años en la India. Más medidas de este tipo contribuirán a descarbonizar la red.
La introducción de opciones de flexibilidad en el sistema eléctrico indio se encuentra en una fase muy incipiente. Sin embargo, los pequeños pasos que se están dando deberán ir en aumento si India quiere aprovechar el aumento previsto de la capacidad de las energías renovables. Por ejemplo, la reciente aprobación por parte del regulador de la introducción de la negociación en el High Price Day Ahead Market (HP-DAM) incluye el almacenamiento en baterías y las centrales de gas importado como vendedores elegibles. Esto fomentará el almacenamiento en baterías y la flexibilidad de la red.
Karnataka: un ejemplo a seguir por otros estados
Karnataka es un ejemplo de los esfuerzos realizados para mejorar la integración de las energías renovables, que otros estados pueden seguir.
Karnataka, uno de los principales estados generadores de energía renovable, está dando pasos importantes para mejorar la flexibilidad y el funcionamiento de la red. El gobierno aprobó recientemente una unidad de PHS conectada a la red de 4.000 millones de rupias (0,49 billones de dólares) a través de una asociación público-privada.
Además, la Política de Energías Renovables de Karnataka 2022-27 tiene como objetivo desarrollar el mercado de almacenamiento de energía en el estado con licitaciones de energía renovable durante todo el día, sistemas de almacenamiento de energía, proyectos de PHS con inversiones privadas y almacenamiento de energía como servicio (ESaaS). Sin embargo, no hay obligaciones de coubicación de almacenamiento con energías renovables ni objetivos de almacenamiento para el periodo de vigencia de la política, lo que podría ralentizar el ritmo de despliegue del almacenamiento energético.
El Estado también está estudiando medidas de gestión de la demanda para aumentar el uso de energías renovables, como el desplazamiento de la demanda agrícola a las horas diurnas. El gobierno estatal también ha convocado una licitación para la solarización de alimentadores agrícolas, que abarcará 75.000 grupos de bombeo individuales.
Con un 50% de capacidad instalada de energías renovables y un 30% de consumo de energía procedente de energías limpias, la firmeza y flexibilidad del mercado y la red eléctrica son fundamentales para Karnataka. Por ello, el Estado debe seguir dando pasos concretos en esa dirección.
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