Power system integration of renewables: an economic approach

Author

Batalla Bejerano, Joan

Director

Segarra Blasco, Agustí

Costa Campi, María Teresa

Date of defense

2016-12-19

Pages

126 p.



Department/Institute

Universitat Rovira i Virgili. Departament d'Economia

Abstract

A nivell mundial les energies renovables han crescut de forma considerable al llarg d'aquestes dues últimes dècades, havent substituït parcialment als combustibles fòssils en àmbits tals com la generació elèctrica. Una aposta tan àmplia per aquest tipus d'energies només s'explica des del punt de vista de les importants i creixents avantatges associats a aquest tipus de tecnologies en tres àmbits fonamentals: el medi ambient, la seguretat de subministrament energètic i el desenvolupament econòmic. No únicament contribueixen a la reducció d'emissions de gasos d'efecte hivernacle donat el seu caràcter renovable sinó que addicionalment milloren la seguretat de subministrament, prenent en consideració que es tracta de fonts energètiques autòctones. Així mateix, les energies renovables suposen un important motor de desenvolupament econòmic i social, fomentant la innovació i la generació de llocs de treball d'elevat valor afegit. No obstant això, aquesta ràpida penetració de les energies renovables planteja desafiaments al sistema elèctric en particular que ha d'adaptar-se a una creixent generació descentralitzada i de caràcter variable. Des de la perspectiva dels respectius sistemes elèctrics i la seva operació, el problema a solucionar és com integrar en el sistema un contingent considerable de generació d'origen renovable, la disponibilitat del qual és aleatòria, de localització lliure i que, davant situacions d'inestabilitat, es desconnecta del propi sistema elèctric, obligant a la resta de generació a incrementar la seva quota de participació en temps real amb la finalitat de garantir el permanent equilibri entre oferta i demanda que tot sistema elèctric exigeix per al seu correcte funcionament. La present Tesi aborda en profunditat del disseny actual del mercat elèctric i de l'impacte econòmic de les energies renovables en el preu final de l'electricitat que paguen els consumidors, prestant una especial atenció als mercats d'ajust, imprescindibles per al desenvolupament i implementació de les energies renovables.


A nivel mundial las energías renovables han crecido de forma considerable a lo largo de estas dos últimas décadas, habiendo sustituido parcialmente a los combustibles fósiles en ámbitos tales como la generación eléctrica. Una apuesta tan amplia por este tipo de energías sólo se explica desde el punto de vista de las importantes y crecientes ventajas asociadas a este tipo de tecnologías en tres ámbitos fundamentales: el medio ambiente, la seguridad de suministro energético y el desarrollo económico. No únicamente contribuyen a la reducción de emisiones de gases de efecto invernadero dado su carácter renovable sino que adicionalmente mejoran la seguridad de suministro, tomando en consideración que se trata de fuentes energéticas autóctonas. Asimismo, las energías renovables suponen un importante motor de desarrollo económico y social, fomentando la innovación y la generación de puestos de trabajo de elevado valor añadido. No obstante, esta rápida penetración de las energías renovables plantea desafíos al sistema eléctrico en particular que debe adaptarse a una creciente generación descentralizada y de carácter variable. Desde la perspectiva de los respectivos sistemas eléctricos y su operación, el problema a solucionar es cómo integrar en el sistema un contingente considerable de generación de origen renovable cuya disponibilidad es aleatoria, de localización libre y que, ante situaciones de inestabilidad, se desconecta del propio sistema eléctrico, obligando al resto de generación a incrementar su cuota de participación en tiempo real con el fin de garantizar el permanente equilibrio entre oferta y demanda que todo sistema eléctrico exige para su correcto funcionamiento. La presente Tesis aborda en profundidad del diseño actual del mercado eléctrico y del impacto económico de las energías renovables en el precio final de la electricidad que pagan los consumidores, prestando una especial atención a los mercados de ajuste, imprescindibles para el desarrollo e implementación de las energías renovables.


At a global scale, the use of renewable energy has grown considerably over the last two decades, having partially replaced fossil fuels in many areas such as electricity generation. Such a broad commitment to this kind of energy can only be explained by the significant and growing benefits associated with this type of technology in three key areas: environment, security of energy supply and economic development. These new energy sources not only contribute to reducing emissions of greenhouse gases - given its renewable nature - but also improve security of supply, as they use domestic energy sources. In addition, renewable energies are key to economic and social development, encouraging innovation and the creation of high added value jobs. Nevertheless, the rapid deployment of renewable energy already poses challenges for the electricity system in particular, which needs to adapt to increasingly decentralised and variable renewable generation. From the perspective of electrical systems and their operation, the problem to be solved is how to integrate generation from renewable sources into the system when availability is random, freely located and taken into account that when faced with unstable conditions disconnects itself from its own electrical system, forcing the rest of the generation to increase its share in real time to ensure the permanent balance between supply and demand called for by any electrical system for proper operation. This Thesis aims to take a close look at the current design of the electricity market and the economic impact of renewable energy on the final price of electricity paid by consumers, paying particular attention to adjustment markets, essential for the development and deployment of renewable energy.

Keywords

Disseny mercats elèctrics; Energias renovables; Generació elèctrica variable; Diseño mercados eléctricos; Energías renovables; Generación eléctrica variable; Electricity market design; Renewable energy; Variable and intermittent

Subjects

33 - Economics. Economic science; 504 - Threats to the environment

Knowledge Area

Ciències Socials i jurídiques

Documents

TESI.pdf

4.123Mb

 

Rights

ADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.

This item appears in the following Collection(s)