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Una vez que Uruguay completó sus obras en las represas hidroeléctricas, se contaba con un excedente de generación. A medida que el país se desarrollaba el consumo aumentaba y con ello disminuía el excedente de generación. A mediados de la década del 80 en Facultad de Ingeniería se comenzaban los estudios de energía eólica. Más adelante a finales de los años noventa, Uruguay se prestaba a solventar su desarrollo energético proyectándolo con el gasoducto con gas desde Argentina. Producto de decisiones coyunturales políticas del vecino país, no se abasteció de gas, haciendo que las proyecciones de crecimiento mediante este energético se vieran coartadas. A su vez en el mercado mundial los generadores eólicos comenzaban a tener costos competitivos. Con la sucesión de hechos anteriores sumado a la apertura del Mercado con la ley de Marco Regulatorio del Sector Eléctrico de 1997 y sus Decretos Reglamentarios de 2002 y seguido por la utilización de la estructura legal anterior en los subsiguientes años es que hoy Uruguay cuenta con generación eólica y fotovoltaica en su sistema eléctrico. De tal magnitud que hoy las ERNC son el 30% de generación diaria promedio anual aproximadamente. En Uruguay hay un mercado eléctrico que está regido por el Reglamento del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica (RMMEE). El mismo no contempla la potencia firme de fuentes de energía renovable no convencional (ERNC), sí la de fuentes de generación térmicas y de hidroeléctricas con embalse. La potencia firme en un sistema eléctrico nos ayuda a determinar si se necesita y cuanta, potencia para satisfacer el sistema con una confiabilidad determinada. Por tanto de no contar con la medida correcta de potencia firme del sistema, se puede tender a dimensionarlo de forma ineficiente, ya sea por excesos de inversiones o por falta de potencia. Las ERNC son fuentes de generación variables presentando dificultades para gestionar la programación de su despacho y predicción semanal. Por contraposición los generadores térmicos se suele decir que son gestionables y no aleatorios, así como las hidroeléctricas con embalse. En ambos casos cuentan con sistemas de almacenamientos intrínsecos o con una cadena logística de abastecimiento con baja probabilidad de falla, en cuanto al petróleo. En el caso de la hidráulica sin su embalse, es decir sin su almacenamiento no es considerado un generador capaz de entregar potencia firme. En el caso de la térmica, parece razonable pensar pues que sin almacenamiento de combustible tampoco tendría potencia firme. Es decir, gracias a la capacidad de almacenar energía tanto la térmica como la hidroeléctrica brindan al sistema eléctrico mayor flexibilidad desvinculando temporalmente la demanda de la oferta. Entonces se puede afirmar que el RMMEE dota a un generador con potencia firme si este tiene capacidad de almacenamiento de su energía o energético, mas no contempla de forma exprofesa el almacenamiento como una entidad, actor o tecnología en el mismo. El hecho de dotar con almacenamiento a las ERNC o que estas utilicen de alguna forma las ya existentes en el sistema eléctrico, no es simplemente una cuestión de voluntad estatal. Hay ciertos escollos económicos financieros que este debe sortear para probar su viabilidad en el mercado y hacer que sea aceptado y utilizado. Por tanto, en el presente trabajo se tiene por objetivo determinar el valor de capacidad para la generación de fuentes variables en el mercado eléctrico uruguayo y los impactos de la incorporación de almacenamiento Es así que en el capítulo 1 se presentan las características principales de un mercado, para luego ahondar en las particularidades del mercado eléctrico. A su vez, se muestra como aparecen nuevos mecanismos económicos para el correcto incentivo de los actores de forma de lograr un suministro eléctrico estable a corto y largo plazo, con la incorporación del pago por capacidad. En el capítulo 2 se ahonda en las características principales del Sistema Eléctrico Nacional, como surge, su evolución y su estado actual así como sus perspectivas de crecimiento. Haciendo hincapié en el marco regulatorio y la ausencia de reglamentación sobre los sistemas de almacenamiento. Por otro lado en el capítulo 3 se introducen los sistemas de almacenamiento. Clasificándolos por sus principios de funcionamiento, mostrando sus ventajas y desventajas, sus usos principales así como instalaciones actuales y lo que se espera de ellos en el futuro. Como continuación del capítulo anterior, el capítulo 4 profundiza en los usos y aplicaciones que permiten los sistemas de almacenamiento. Ya sea para el control de frecuencia y tensión así como los distintos tipos de servicios que estos pueden ofrecer para la transmisión y distribución así como para la generación de ERNC o para los consumidores o los beneficios que acarrea en el mercado eléctrico. Por último a modo de ejemplificación se realizan cálculos prácticos para cinco situaciones donde el almacenamiento puede ser útil. En el capítulo 5 se introducen dos conceptos de interés. La potencia firme y el crédito de capacidad. Presentando distintas definiciones y formas de calculo de potencia firme y probabilidad de perdida de carga, así como parámetros usados para valorar como impactan los generadores en la red eléctrica. A su vez, uno de estos métodos serán utilizados para el cálculo del valor de crédito de capacidad de las ERNC. De modo de continuar el capítulo 5, el capítulo 6 ahonda en el cálculo del crédito de capacidad de ERNC mediante la metodología de ELCC implementada en un pieza de software desarrollada en lenguaje R. En el mismo se explican las funciones programadas y sus resultados. Los cálculos son realizados para generación eólica y solar, y se realiza un análisis de sensibilidad el ELCC con respecto a sus variables sobre la pieza de código. Ya por último en el capítulo 7 se presentan las conclusiones finales.

[ES] Los mercados de la electricidad pueden tener características muy diferentes, desde las fuentes de energía utilizadas a los impuestos que se aplican pueden tener un gran impacto. Por esas razones comparar los mercados de varios países y sus efectos puede resultar muy interesante. Además, en una situación sin precedentes como es la actual tenemos la oportunidad de estudiar el efecto que han tenido la pandemia global y las medidas de contención en los mercados eléctricos, no solo en nuestro país, sino también en los de otros mercados europeos que están pasando por situaciones similares. Para comparar los países de empezaré con un estudio del contexto histórico de las economías, mercados eléctricos y marcos regulatorios de los tres países, con esto estableceré las diferencias y condiciones iniciales, esto nos ayudará a entender los efectos de la crisis del coronavirus. Una vez establecido el punto de partida procederé con la evolución de la pandemia en cada país y dentro del contexto global, centrándome en las medidas de confinamiento ya que estas son las que mas afectan al consumo eléctrico. Por último, reuniré todos los datos sobre la operación del sistema eléctrico: demanda, producción renovable, precios de combustibles, evolución de los precios, etc. Una vez este toda esta información reunida podré comparar como evolucionaron los mercados en las diferentes situaciones y como esto se vio afectado por las diferencias iniciales y las medidas tomadas., [EN] Electricity markets can have very different characteristics, from the energy sources used to the taxes that are applied can have a great impact. For these reasons, comparing the markets of various countries can be very interesting. In addition, in an unprecedented situation such as the current one, we have the opportunity to study the effect that the global pandemic and containment measures have had on electricity markets, not only in Spain, but also in those of other European markets that are going through similar situations. I will begin with a study of the historical context of the economies, electricity markets and regulatory frameworks of the three countries, with this I will establish the differences and initial conditions, this will help us understand the effects of the coronavirus crisis. Once the starting point is established, I will proceed with the evolution of the pandemic in each country and within the global context, focusing on confinement measures since these are the ones that most affect electricity consumption. Finally, I will gather all the data on the operation of the electricity system: demand, renewable production, fuel prices, price trends, etc. Once all this information is gathered, I will be able to compare how the markets evolved in different situations and how this was affected by the initial differences and the measures taken.

[Resumen] Este trabajo define una estrategia de operación basada en Control Predictivo basado en Modelo (Model Predictive Control, MPC) para instalaciones fotovoltaicas con baterías instaladas en el sector terciario/comercial. La propuesta incluye modelos de predicción de la irradiancia a futuro y modelos de consumo de las cargas basados en técnicas de agrupamiento. La operación del sistema se simula durante un año entero con datos de irradiancia y consumo reales para un centro comercial situado al sur de España. Finalmente, se analiza la rentabilidad del sistema, en términos de vida útil de las baterías requeridas para lograr el retorno de la inversión realizada, para diferentes combinaciones de sistema FV, tamaño de las baterías, y precios de la energía. [Abstract] This work defines a strategy of operation based on Model Predictive Control (MPC) for a PV application with an energy storage system (ESS) in the commercial sector. Prediction models of future irradiance and loads consumption based on clustering techniques are also introduced. The operation is simulated for a whole year with real irradiance data in a southern spanish location and with real consumption values from a shopping center. Finally, profitability of the system, in terms of required lifetime of the ESS for the return of the investment, is analyzed for different scenarios of PV system, battery capacities and energy prices. Universitat Jaume I; UJI-B2017-26

Seasonal components have been found in the price of most commodities, where prices are largely determined by the anticipation of seasonal demand and/or supply. This paper presents a methodology to determine seasonal forward prices in the electricity generation markets. A Cournot competition to characterize this market is assumed. Forward prices are calculated in accordance with the demand elasticity of the forwards and spot price through a differential or “gap” that represents the risk premium for the current forwards, plus some non-observable heterogeneities. The distribution of the given quantities in seasonal contracts is carried out through the classic portfolio theory. This methodology is applied to the Colombian case, and shows that it will be more profitable for generators to sell the proposed seasonal hydric forwards. JEL: D43, D61, L13, L43. Resumen Los componentes estacionales se encuentran en los precios de la mayoría de los commodities, en los cuales los precios se determinan, en gran medida, por la anticipación de la estacionalidad en la oferta y la demanda. Este artículo presenta una metodología para determinar precios estacionales en forwards en mercados de generación de electricidad. Un juego de Cournot se considera para caracterizar este mercado. Los precios forward se construyen de acuerdo con la elasticidad de la demanda a los forward y el precio spot por medio de un diferencial que representa el premio por riesgo en los forward actuales más una heterogeneidad no observable. La distribución de estas cantidades en contratos estacionales se realiza mediante la teoría clásica de portafolio. Esta metodología se aplica al caso colombiano, mostrando que es más rentable para los generadores vender los forward hídricos estacionales propuestos. JEL: D43, D61, L13, L43. Résumé Les composants saisonniers se trouvent dans les prix de la plupart des commodités, où les prix sont établis, en grande partie, par l’anticipation de la saisonnalité dans l’offre et la demande. Cet article présente une méthodologie pour établir les prix saisonniers dans les forwards (contrats à terme) sur les marchés de production d’électricité. On recourt à un jeu de Cournot pour caractériser ce marché. On construit les prix forward en fonction de l’élasticité de la demande aux forwards, et le prix spot au moyen d’un différentiel qui représente la prime de risque dans les forwards actuels plus une hétérogénéité non observable. La répartition de ces quantités dans les contrats saisonniers se réalise au moyen de la théorie classique du portefeuille. On applique cette méthodologie au cas colombien et on montre qu’il est plus rentable pour les producteurs de vendre les forwards hydriques saisonniers proposés. JEL : D43, D61, L13, L43. Resumo Os componentes sazonais são encontrados nos preços da maioria das commodities, em que os preços são determinados, em grande parte, pela antecipação da sazonalidade na oferta e na demanda. Este artigo apresenta uma metodologia para determinar preços sazonais nos mercados a termo de geração de eletricidade. Um jogo de Cournot é considerado para caracterizar este mercado. Os preços a termo são construídos de acordo com a elasticidade da demanda a termo e o preço à vista por meio de um diferencial que representa o prêmio por risco nos atuais contratos mais a heterogeneidade não observável. A distribuição desses valores em contratos sazonais é feita por meio da teoria clássica do portfólio. Essa metodologia é aplicada ao caso colombiano, mostrando que é mais lucrativo para os geradores vender os insumos sazonais propostos. JEL: D43, D61, L13, L43.

En esta tesis de maestría se analiza la viabilidad y el impacto de incorporar recursos de almacenamiento energético en el sistema eléctrico uruguayo como una alternativa para aumentar su flexibilidad. En un futuro cercano, en la medida en que la penetración de las energías renovables crezca será necesario contar con nuevos mecanismos que permitan filtrar sus intermitencias. En particular, se considera la instalación de una batería de ion-litio por ser la tecnología más prometedora en cuanto a rendimientos y costos, teniendo en cuenta la evolución que ha tenido en los últimos años. Para estudiar su impacto en el sistema eléctrico se realizaron simulaciones de su operación con el software SimSEE para tres casos distintos: un caso base en el cual no se incluía la batería, otro en el cual sí se consideraba pero no se tenía en cuenta su degradación por el ciclado, y finalmente un tercer caso en el cual se agregó un costo variable asociado al envejecimiento de la batería. Se encontró que la introducción de almacenamiento reduce el valor esperado de la energía racionada, la generación térmica anual, las emisiones de CO2 y el costo marginal del sistema. Además se encontró que la incorporación del costo variable de degradación es fundamental. De lo contrario, la operación resultante reduce la vida útil de la batería, haciendo que la inversión no sea rentable. Finalmente se analizaron los aspectos regulatorios que se debaten hoy en día PJM y Reino Unido, asociados a la penetración del almacenamiento en los mercados, buscando aprender lecciones para el desarrollo de un marco regulatorio adecuado en Uruguay. Se encontraron algunas barreras para el desarrollo de los sistemas de almacenamiento, como la necesidad de reconocer y definir su potencia firme, y algunas posibles oportunidades de negocio que se podrían incorporar para favorecer su penetración en el mercado, como el servicio de “peak-shaving”.

En el presente documento se analiza y simula mediante herramientas de software los efectos de considerar las variables involucradas en los mercados eléctricos estocásticas para la optimización de la venta de energía eléctrica de origen eólico. Para ello se realizan la abstracción de modelos ARIMA de las variables consideradas como son el precio de la electricidad en el mercado diario, precio del mercado de desvíos y viento, y mediante el uso de la técnica de simulaciones mediante el método Montecarlo usada con los modelos ARIMA, se generan los escenarios. A continuación, se realiza la reducción de escenarios, para finalmente hacer la resolución del problema de optimización estocástico. At the present document it will be analyzed and simulated the effect of taking into consideration the stochastic nature of the main variables involving the electrical market to achieve an optimization of the electric eolic energy selling. In order to achieve the objective, there will be created ARIMA models of the variables, namely day ahead market, balancing market and wind. Using the Montecarlo simulation method there will be generated the scenarios using the created ARIMA models. Afterwards it will be reduced the number of scenarios to have into consideration, to finish with the resolution of the stochastic optimization problem. Máster Universitario en Energías Renovables: Generación Eléctrica por la Universidad Pública de Navarra Energia Berriztagarrietako Unibertsitate Masterra (Sorkuntza Elektrikoa) Nafarroako Unibertsitate Publikoan

Inspired from recent insights into the common ground of machine learning, optimization and decision-making, this paper proposes an easy-to-implement, but effective procedure to enhance both the quality of renewable energy forecasts and the competitive edge of renewable energy producers in electricity markets with a dual-price settlement of imbalances. The quality and economic gains brought by the proposed procedure essentially stem from the utilization of valuable predictors (also known as features) in a data-driven newsvendor model that renders a computationally inexpensive linear program. We illustrate the proposed procedure and numerically assess its benefits on a realistic case study that considers the aggregate wind power production in the Danish DK1 bidding zone as the variable to be predicted and traded. Within this context, our procedure leverages, among others, spatial information in the form of wind power forecasts issued by transmission system operators (TSO) in surrounding bidding zones and publicly available in online platforms. We show that our method is able to improve the quality of the wind power forecast issued by the Danish TSO by several percentage points (when measured in terms of the mean absolute or the root mean square error) and to significantly reduce the balancing costs incurred by the wind power producer., Comment: 10 pages, 6 figures

En este trabajo se busca avanzar en los aspectos regulatorios a considerar para la introducción de los sistemas de almacenamiento en Uruguay, mediante las lecciones aprendidas del estudio de otros mercados, en particular PJM y Reino Unido. A partir del mismo se lograron identificar posibles barreras para el desarrollo de estos sistemas y oportunidades de negocio en el sistema eléctrico uruguayo.

[EN] Undestanding the functioning of electricity markets in lectures requires the use of software simulators. Due to the impossibility to participate in real markets, it becomes essential to adopt virtual environments to simulate what happens in actual markets. Nevertheless, once designing these simulators, it is common to eliminate scenarios that do not fulfill the perfect economic theory. Thus, these simulators tend to eliminate the cases where market power occurs. In particular, this article describes and anylises a role playing methodology with electricity market simulators in environments characterized by market power. The results and opinions of students are presented to validate the utility and applicability of these type of methodologies., [ES] La comprensión del funcionamiento de los mercados eléctricos en las aulas requiere el uso de simuladores informáticos dada la imposibilidad de participar en mercados reales, por lo que resulta necesaria la incorporación de entornos virtuales que simulen aquello que ocurre en los mercados reales. Sin embargo, a la hora de diseñar estos simuladores, suelen obviarse aquellos escenarios que no cumplen la teoría económica, lo que elimina una gran mayor parte de los casos donde los fallos de mercado no se tienen en cuenta. En particular, en este artículo se describe y analiza la metodología de role playing en simuladores del mercado eléctrico con condiciones de poder de mercado. Los resultados y opiniones de los estudiantes son presentados para validar la idoneidad y la utilidad de este tipo de metodologías.

RESUMEN: Bajo el objetivo de reducir la dependencia de los sistemas tradicionales de generación eléctrica se ha observado un aumento en la implantación de sistemas de energía renovables, los cuales disponen de una gran aleatoriedad, que hacen necesaria la implantación de sistemas de regulación que puedan gestionar dicha energía. La mejor opción existente hoy en día para regular grandes cantidades de energía es la tecnología de bombeo, la cual aprovecha la energía sobrante de la red o los precios de mínimo coste para elevar el agua, consiguiendo una energía potencial, para después turbinarla en momentos de necesidad o máximo precio. Sin embargo, la disponibilidad de un lugar que cumpla las condiciones adecuadas para instalar una central de este tipo es reducida debido a la necesidad de disponer de dos masas de agua con un gran desnivel a poca distancia de separación. Por este motivo, se desarrolla el presente estudio, con el objetivo de presentar una metodología de evaluación de la costa cántabra para encontrar los lugares más idóneos para la instalación de una central reversible que aproveche como embalse inferior el mar. ABSTRACT: In order to reduce the dependence on the traditional electricity systems, there has been an increase in the implementation of renewable energy systems, which have a high degree of randomness. This fact makes necessary the implementation of regulation system to manage this energy. The best option available today to regulate large amounts of energy is the pumping technology, which takes the surplus energy of the network or the prices of minimum cost to elevate the water, obtaining a potential energy to turbine it in moments of necessity or maximum price. However, the chances of finding a place that has the right conditions to install this type of plant are reduced due to the need to have two water bodies with a large elevation at a short separation. For this reason, the present study is developed with the objective of presenting a methodology to find in the Cantabrian coast the most suitable places for the installation of a reversible plant that uses the sea as the lower reservoir. Máster en Ingeniería de Caminos, Canales y Puertos

This paper’s objective is to take a more in-depth look at, and encourage debate on, the mechanism that were in force in the birth, growth and crisis of traditional electrical systems. The merit of Arteta, as with other SMEs in the electrical sector, resided in its ability to provide, almost from the outset (1896), the benefits of hydroelectricity. This supply was aimed at towns that and been ignored by the larger Spanish providers due to their not being sufficiently industrialized or urbanized (as was the case of Pamplona). When these firms agreed to integrate the peripheral electrical systems in the mid-20th century, they inherited a series of consumer markets which, though mature, were poorly attended to in terms of the quantity and quality of the service provided. In this sense, the history of Arteta shows the many production drawbacks this type of electrical company had to face in order to satisfy a growing demand. Something that was particularly true when, in a scenario of competitive or cartelized markets, they adopted merely defensive strategies to avoid being ousted from the market El artículo busca profundizar y animar el debate sobre los mecanismos que operaron en el nacimiento, desarrollo y crisis de los sistemas eléctricos tradicionales. El mérito de Arteta, como el de otras pequeñas y medianas compañias de electricidad, residió en ser capaz de ofrecer tempranamente (1896) los beneficios de la hidroeléctrica a localidades que, por no estar suficientemente industrializadas y urbanizadas (Pamplona), no habían merecido el interés de las grandes compañías españolas. Cuando estas últimas asumen integrar los sistemas eléctricos periféricos a mediados del siglo XX, recibieron como herencia unos mercados de consumo maduros, si bien deficientemente abastecidos atendiendo a la cantidad y calidad del servicio prestado. En este sentido, la historia de Arteta muestra los múltiples inconvenientes productivos que este tipo de eléctricas tuvieron para dar satisfacción a una demanda creciente, especialmente cuando adoptaron estrategias meramente defensivas, en mercados competitivos o cartelizados, para no ser expulsadas del mercado.

El cambio climático es un fenómeno que se ha constituido en la principal amenaza climática para nuestra civilización. Para mitigar los efectos del cambio climático diferentes países alrededor del mundo se han comprometido a disminuir la emisión de gases de efecto invernadero. Para lograr tal propósito se ha incentivado el uso de las energías renovables en los sectores eléctricos, desplazando así la utilización de combustibles fósiles para la generación de energía eléctrica. Sin embargo la penetración de las energías renovables encuentra diversas barreras de entrada. Por tanto ha sido imprescindible la implementación de diferentes instrumentos de políticas para facilitar el franqueamiento de tales barreras. La estructura de los sectores eléctricos y la configuración de los mercados de electricidad son aspectos críticos a la hora de implementar los mecanismos de política para la integración de las energías renovables. Sin embargo no siempre son ciertos los efectos que puede tener la integración de las energías renovables en los sectores eléctricos. En este trabajo se presentan las energías renovables que más penetración tienen a nivel mundial, se analizan las diferentes barreras de entrada que enfrentan las energías renovables y los mecanismos de política que existen para facilitar su integración. Mediante el estudio de casos, se caracterizan los posibles efectos de la integración de las energías renovables en los sectores eléctricos en términos de precios de la energía eléctrica, modificación de la composición de la canasta energética, efectos de la variabilidad del suministro eléctrico de las energías renovables en los sistemas de transmisión, y las modificaciones regulatorias necesarias para hacer frente a los efectos adversos que se pueden presentar. Abstract: The climate change phenomenon has become one of the main threats to our civilization. In order to mitigate the climate change effects, numerous countries around the world have committed to lowering their greenhouse gas (GHG) emissions levels. To achieve this goal, the use of renewable energies in the electricity sectors has been increasing and, as a result, the use of fossil fuels to produce electric energy has been declining. Despite the increase in the electricity sector, penetration of renewable energies is still facing multiple introduction barriers. Implementation of policy instruments is necessary to facilitate the clearance of these obstacles. The structure of the electricity sectors and the configuration of electricity markets are critical aspects when implementing policy mechanisms for the integration of renewable energies; however, the effects of integrating renewable energies to electricity sectors is not always certain. This work is aimed at presenting the renewable energies with the most worldwide penetration, analyzing several barriers these types of energy face, and the policy mechanisms available to facilitate their integration. Through case studies, characterization of the effects of renewable energy integration with the electricity sectors is made in terms of electric energy prices, modification in energy basket composition, effects in electricity supply variability of transmission systems using renewable energies, and regulatory modifications needed to face the adverse effects that eventually could happen Maestría

La integración de mercados de electricidad trae consigo un conjunto de beneficios para la sociedad, confiabilidad y seguridad en el suministro eléctrico, uso óptimo de recursos, inversión, menores precios de la electricidad, entre otros, beneficios que dependen de la articulación de diferentes aspectos: técnico, económico, regulatorio y político, los cuales caracterizan el nivel de integración entre los mercados. En esta tesis se desarrolló un esquema para la evaluación de la dinámica de la integración de mercados eléctricos haciendo uso de un modelo de simulación en dinámica de sistemas que permite observar el comportamiento de los fundamentales del mercado como consecuencia de las políticas de integración. El esquema desarrollado se aplicó para evaluar la integración de los mercados de Panamá, Colombia y Ecuador, encontrando que existen grandes retos que afronta la integración como resultado de la autonomía energética que cada país busca tener, así como de la valoración de los beneficios y la percepción de una distribución equitativa de los mismos por parte de los tomadores de decisiones y aprobadores de política. Abstract: The electricity market integration bring a set of benefit of society, reliability and security supply, optimal use of resources, investment, lower electricity price, in others, benefits depends on the articulation of different kinds of aspect : technical, economic, regulatory and political, which characterized the integration level among markets. In this thesis, it is developed a scheme for the evaluation of electricity market integration dynamics using the system dynamic model that follows to see of fundamental behaviour as a result of the integration politics. The schemes developed is applied for evaluation of the integration dynamic among, Panama, Colombia and Ecuador, it is found, the integration faces major challenges due to energetic autonomy and national sovereignty that each government wants to have, as well as, assessment benefits and perception of the equitable distribution of them by decision makers and energy policy makers. Doctorado

En este trabajo se pretende dar una visión de la situación en la que se encuentran los mercados eléctricos actualmente y, sobre todo, hacia dónde va dirigido el futuro de los mismos, concretamente en Europa, donde desde la última década del siglo XX la Unión Europea está impulsando la creación de un Mercado Interior de Energía que sea único y común para todos sus miembros. A lo largo de los capítulos se repasará la situación actual de los mercados más representativos tanto a nivel europeo como a escala global con el objetivo de contextualizar estos procesos de integración para, posteriormente, describir un mercado integrado ya en funcionamiento como es el proyecto PCR y otro mercado, que aún está en fase de desarrollo, pero que resulta bastante más ambicioso por su complejidad, denominado proyecto XBID. Por lo tanto, la distribución de este trabajo será la siguiente: Capítulo 1: Introducción. En este capítulo se pretende introducir el origen de los mercados de energía, así como sus tipologías y mecánicas, además de proporcionar una visión muy general del funcionamiento del sector eléctrico y de su evolución a lo largo de la historia. Capítulo 2: Mercados Eléctricos a nivel mundial. Aquí se esboza el funcionamiento y la estructura de los mercados eléctricos más representativos a nivel mundial con el objetivo de proporcionar al lector un contexto de referencia antes de introducir la mecánica actual de los mercados europeos. Capítulo 3: Integración de los mercados europeos. Marco actual. Repasa la normativa más relevante en relación con la integración de los mercados europeos y la que está sirviendo de referencia para poner en marcha el proyecto XBID. Capítulo 4: Mercado diario integrado. Proyecto PCR. En este punto se explica el funcionamiento del proyecto PCR, un mercado integrado donde se negocia el precio del programa diario de generación de 19 países de Europa, todo un ejemplo de integración de mercados completamente operativo desde 2014. Capítulo 5: Mercados intradiarios en Europa. Se analizan las principales características de los mercados intradiarios que actualmente existen en Europa donde en el futuro operará el proyecto XBID para referenciar el punto de partida del proyecto. Capítulo 6: Mercado Intradiario Integrado. Proyecto XBID. En este apartado se detallan cómo han sido los inicios del proyecto y cuáles son sus participantes, su estructura y el modelo de mercado y su funcionamiento tal y como está siendo desarrollado actualmente. Capítulo 7: Conclusión. Se reúnen las principales ideas obtenidas durante la realización de este trabajo y un análisis de las ventajas y desventajas del proyecto XBI en sí. Universidad de Sevilla. Máster Universitario en Sistemas de Energía Eléctrica

El Mercado eléctrico colombiano ha venido enfrentando dificultades con la ocurrencia del Fenómeno de El Niño 2015-2016 que evidenciaron fallas en el diseño del mercado. El presente trabajo de grado hace un referenciamiento internacional de diferentes tipos de diseño de mercados eléctricos enfocado principalmente a los mecanismos utilizados para garantizar la suficiencia en capacidad de generación, describe la problemática actual y hace algunas recomendaciones para el mercado colombiano con base en las ventajas, desventajas y adaptabilidad evidenciadas en los mercados analizados de Nord Pool, Alberta, PJM, Chile, Brasil y Panamá., The Colombian electricity market has been facing difficulties with the occurrence of El Niño 2015-2016 that showed flaws in the market design. This paper makes an international referencing of different types of electricity market designs focused mainly on the mechanisms used to ensure generation capacity adequacy, describes the current problems and makes some recommendations for the Colombian electricity market based on the advantages, disadvantages and adaptability evidenced in the analyzed markets of Nord Pool, Alberta, PJM, Chile, Brazil and Panama.

Introducción: Hasta ahora, ninguno de los métodos empleados para la evaluación y asignación de la prestación del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva resuelve el problema de garantizar la reserva suficiente de potencia reactiva dinámica, para minimizar el riesgo del colapso de tensión. En esta tesis se plantea una novedosa metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación de este servicio, asociando al índice del margen de estabilidad de tensión, la valoración d ela potencia reactiva dinámica requerida para el control de tensión y la minimización del riesgo de un colapso de tensión. Así mismo, en esta tesis se propone y desarrolla una nueva metodología que permite la participación de recursos de la demanda, mediante la asociación del índice del margen de estabilidad con el coste de oportunidad de su incluisión en la prestación del servicio de control y potencia reactiva.ESTRUCTURA DE LA TESIS: Esta tesis está organizada de la siguiente manera. Inicialmente se presenta una revisión del estado del arte sobre la prestación de los servicios complementarios, en general, y del servicio complementario de control de tensión y potencia reactiva, en particular, mediante un análisis compartativo entre cuatro, y dos regiones de USA. Posteriormente se desarrolla el marco teórico de los aspectos físicos que limitan la prestación del servicio de potencia reactiva dinámica y las implicaciones de estos límites en la seguridad del sistema de potencia, demostrándose en esta tesis nuevos efectos que sobre la estabilidad tienen los límites operacionales de los generadores. A continuación se desarrolla en esta tesis una nueva metodología para la evaluación, valoración y asignación de la prestación del servicio complementario de tensión y potencia reactiva, resolviendo el problema de garantizar de forma eficiente la prestación de eeste servicio para minimizar el riesgo de colapso de tensión, al igual se desarrolla la motodología para la, Perdomo Fontalvo, DA. (2013). Valoración de la presentación del servicio complementario de control de tensión y soporte de potencia reactiva dinámica para la seguridad de los sistemas electrónicos de potencia [Tesis doctoral no publicada]. Universitat Politècnica de València. doi:10.4995/Thesis/10251/29029., Palancia

[ES] El objetivo principal de este trabajo es el de analizar y cuantificar el impacto de la generación renovable en el sistema eléctrico español. Este análisis está dirigido sobre todo a cuantificar el llamado efecto merit-order, por el cual la introducción de energías renovables al sistema, que ofertan a precio 0, disminuyen el precio de casación de la energía. Y saber si las primas a la generación que se ofrecen a estas tecnologías se compensan con la reducción que aporta la introducción de éstas al sistema, resultando así en una contribución positiva a toda la sociedad española. Se intenta además obtener una visión global del estado de la generación renovable en España en el año 2013, año en el que se va a basar todo el trabajo. Se basa en este año ya que, a finales del mismo, se producen una serie de modificaciones de la legislación que afecta a las energías renovables, que no se van a considerar en este trabajo.

En este trabajo se estudia el impacto que tiene la implementación de tarifas reguladas a plazo mediante subastas en mercados eléctricos liberalizados. A priori, los resultados tanto teóricos (basados en juegos repetidos) como empíricos (mediante modelos OLS, IV y ARMAX) parecen apoyar la hipótesis de que este tipo de regulaciones generan incrementos de precios en los períodos previos a la implementación. El punto principal del trabajo busca hallar qué es lo que motiva a las empresas a “reaccionar” de esta manera., Facultad de Ciencias Económicas

Desde comienzos de los años 90, viene produciéndose el fenómeno de liberalización del sector eléctrico en numerosos países. Por ejemplo, la liberalización del sector eléctrico español comenzó el 1 de enero de 1998 mediante la entrada en vigor de la Ley del Sector Eléctrico 54/1997, de 27 de diciembre. Entre las consecuencias más importantes que supone el fenómeno de liberalización, podemos destacar la introducción de la competencia en las actividades de generación y comercialización, la aparición de un mercado de electricidad regido por principios de competencia como referencia fundamental para establecer el precio de electricidad (pool eléctrico) y, por último, la progresiva liberalización del consumo, permitiendo a los consumidores finales tener libertad de elección para el abastecimiento de sus necesidades de energía eléctrica. Teniendo en cuenta que el proceso de liberalización es un fenómeno relativamente novedoso, existe un gran interés tanto desde el punto de vista académico como desde el propio mercado en el análisis de las series de precios de la electricidad, no disponiendo de demasiada literatura previa al respecto. Concretamente, en este Proyecto nos planteamos estudiar las distintas dependencias o asociaciones que existen dentro y entre los distintos mercados eléctricos. Por ejemplo, analizamos el grado de asociación que tiene la serie de precios de un mercado en el instante actual con los precios casados en instantes pasados. Además, estudiamos si la evolución de dicha asociación es la misma en los mercados eléctricos analizados o si por el contrario se advierten comportamientos distintos dependiendo de la época del año. Por otra parte, analizamos el grado de asociación que presentan los precios entre los distintos mercados eléctricos, europeos y no europeos, destacando cuándo se consideran asociaciones estadísticamente significativas. En el capítulo uno, se introducen las nociones básicas para la comprensión del funcionamiento de los mercados eléctricos, así como las consecuencias de la liberalización de los mercados eléctricos. Además se describe brevemente cómo se produjo ese proceso en distintos países. En el segundo capítulo, distinguimos varias secciones. La primera sección está dedicada a introducir el proceso de codificación de una serie y definir el concepto de entropía de permutación, así como algunas de sus aplicaciones. En la segunda sección, se describe la utilidad de las tablas de contingencia para detectar asociación o dependencia entre variables y se introducen algunas medidas de asociación entre variables. La sección tres está dedicada a introducir nuestra propuesta de medidas de asociación y de “distancia” entre dos series temporales, mediante el uso de las permutaciones. El capítulo tres está dedicado a la implementación de la metodología propuesta usando MatLab, mostrándose además los manuales de usuario de cada uno de los programas desarrollados. En el capítulo cuarto, estudiamos la eficiencia del método propuesto usando datos simulados. En la primera parte, se proponen pares de series, algunos dependientes y otros independientes, para analizar la fiabilidad de nuestras medidas en la detección de asociaciones. En la segunda parte, se analiza y discute cómo afecta la presencia de estacionalidad en el estudio de la dependencia de series. En la última parte del capítulo se muestra cómo podemos identificar el retardo en el tiempo que proporciona mayor dependencia funcional entre las series. Por último, en el capítulo cinco, se incluyen los resultados de aplicar la metodología propuesta (cálculo de medidas de asociación y de distancia por ventanas móviles) a series de precios de distintos mercados eléctricos. Se distinguen dos secciones. La primera, está dedicada al estudio de autodependencias en los mercados eléctricos, mientras que la segunda está dedicada al estudio de dependencias entre distintos mercados eléctricos. En esta parte se incluye cómo quedaría la clasificación de los mercados analizados en clusters homogéneos, usando para ello métodos jerárquicos de clasificación con distintos tipos de enlace y varias distancias. Escuela Técnica Superior de Ingeniería Industrial Universidad Politécnica de Cartagena

This article analyses the origin of the persistently high level of electricity prices that hampered the expansion of electricity consumption during the interwar period in Porto. Initially, the rent-seeking behaviour of both the supply firm and the City Hall at the local level affected the expansion of the local electricity market. During the 1930s, this collusion at municipal level coincided with unpredictable energy policies at state level. This circumstance impeded the indispensable increase of scale and the building of a regional market of electricity in north Portugal. The literature on regulation and institutional analysis has proved very useful. Finally, though equally important, primary sources from company archives and institutional bodies were also employed. Este artículo analiza el origen de los elevados precios de la electricidad en Oporto entre las dos guerra mundiales y su secuela, su lenta electrificación. La colusión entre la compañía suministradora y el municipio limitó la expansión al comenzar el servicio hidroeléctrico; luego, la expectativa reiteradamente frustrada de una mayor intervención gubernamental fue en detrimento de mayores inversiones. Se impidió así el necesario aumento de escala, la plena integración del mercado eléctrico del Norte de Portugal y, en consecuencia, los precios eléctricos se mantuvieron elevados y la electrificación sufrió un persistente atraso. La adopción de una perspectiva institucional se ha revelado muy útil para esclarecer el funcionamiento de este mercado, que se ha examinado consultando fuentes empresariales, municipales y gubernamentales. This research has been financed by the Fundaçao Ciência e Tecnologia de Portugal.

En este artículo se describe la operación de las transacciones internacionales de electricidad entre Colombia y Ecuador, su principal regulación y las características más importantes de ambos mercados haciendo énfasis en la formación del precio. Además se hacen dos ejercicios econométricos, análisis de componentes principales y beta convergencia, para observar si ha existido convergencia en precios entre estos dos países llegando a la conclusión de no convergencia en precios entre los dos mercados., 22 p., This article describes the operation of the international electric transactions between Colombia and Ecuador, its principal regulation and the most important characteristics of both markets paying special attention to the price formation. There is also two econometrics exercises, principal component analysis and beta convergence, to see if there has been price convergence between these two countries showing that there is no price convergence between both markets.

La Comisión de Regulación de Energía y Gas (CREG) publica las Resoluciones 051 de 2009 y 011 de 2010 con las que modifica las reglas de funcionamiento del Mercado Eléctrico Mayorista Colombiano. Como principal modificación se desagregan del precio de oferta de los agentes térmicos los costos de Arranque y Parada (AP). Con esta modificación en el esquema de oferta de los agentes se logra reducir los precios de oferta térmicos a un nivel competitivo con respecto a los precios de oferta hidráulicos. Con esta modificación del esquema de funcionamiento de la Bolsa de Energía se introducen nuevas metodologías para el cálculo del Precio de Bolsa para la Demanda Nacional o Doméstica, la Demanda Internacional de Despacho Económico Coordinado y la Demanda No Doméstica. Así mismo se modifica la metodología de liquidación de los agentes participantes del Mercado. Con el presente estudio se analiza la lógica de cada una de las modificaciones y su repercusión en el funcionamiento del mercado eléctrico. Abstract. The Energy and Gas Regulatory Commission (CREG) publishes Resolutions 051/2009 and 011/2010 and amends the rules of operation of the Colombian Electricity Market. The principal modification consist in disaggregate from the offer price the start and stop costs of thermal agents. With this modification in the market rules, the agents are able to reduce thermal bid prices to a competitive level with the prices of hydro generators. With this modification of the scheme of operation and administration of the Electricity Market, changes too the methodologies for calculating the stock price for National Demand, Demand of the Coordinated Economic Dispatch and the International Demand. The present study analyzes the logic of each of the changes and their impact on the functioning of the Electricity Market. Maestría

El presente trabajo plantea la resolución computacional de un modelo de optimización de la oferta de generación eléctrica para compañías eléctricas que participan en el mercado eléctrico liberalizado MIBEL. Dicho mercado se circunscribe a España y Portugal y se compone de una serie de subastas energéticas consecutivas donde el operador de mercado realiza para cada una de ellas la casación entre la oferta y demanda. Así, el objetivo de la compañía generadora será maximizar los beneficios obtenidos en la participación del conjunto de mercados teniendo en cuenta el cumplimiento de las obligaciones contractuales ya establecidas.El modelo matemático propuesto para su caracterización corresponde a un modelo de programación estocástica multietapa cuyo equivalente determinista es un problema de optimización cuadrática con variable binaria. Con el objetivo de aprovechar la estructura del problema se procede a plantear la dualización de un grupo de restricciones que producen que el problema original pueda ser dividido en subproblemas.

Uno de los aspectos más importantes en un mercado es la elasticidad al precio de la demanda. En los mercados eléctricos no es menos importante a la hora de definir políticas de abastecimiento futuro o determinar mecanismos para hacer más eficiente la asignación de los recursos energéticos. Conocer la elasticidad al precio de la demanda de electricidad tiene beneficios tangibles tales como la posibilidad de evaluar mecanismos regulatorios de respuesta de la demanda (Zarnikau & Hallet, 2007), establecer políticas para el mercado eléctrico, con el fin de controlar el poder de mercado de los comercializadores-distribuidores con mercados cautivos (Hosoe & Akiyama, 2009), incluir los valores aproximados de elasticidad en el planeamiento del sistema en el largo plazo, a fin de evitar déficit de potencia futuros (Galetovic, Alexander, Cristian, 2009), determinar cómo se afecta el pico de consumo en un período de tiempo, y el diseño de mecanismos regulatorios a ser aplicados a la demanda para mejorar su respuesta a los precios y mejorar el planeamiento del sistema, reduciendo la probabilidad de déficit de potencia en los

La incidencia que tienen las ventas de energía mediante contratos de largo plazo de los generadores en la formación del precio de bolsa en los mercados de energía, es un aspecto que se ha tratado en la literatura y se ha evaluado mediante modelos teóricos, encontrándose cómo la exigencia de contratos a los agentes productores con una participación importante en el mercado, puede ser un mecanismo para promover comportamientos competitivos por parte de éstos, en el sentido de que tener un nivel alto de contratación induce a que los agentes oferten a menores precios y por tanto a reflejar sus costos marginales., 47 p., Contenido parcial: Descripción del mercado de energía mayorista –MEM -- Funcionamiento de la Bolsa de Energía -- Ofertas de precio en la bolsa de energía -- Análisis teórico con el Modelo Cournot -- Análisis de datos, variables y series -- Estimaciones y pruebas.

La construcción de la política energética de un país, depende en alta medida del aporte que tiene el sector energético en su desarrollo económico. Bajo esta óptica, es interesante estudiar el comportamiento del consumo de energía con base en las principales variables que pueden incidir en mayor medida en la evolución de la misma como el Producto Interno Bruto -PIB- y los precios de la energía., 57 p.

Apoyado en el análisis empírico y la utilización de alta frecuencia del conjunto de datos horario, de la bolsa de energía y los precios del mercado mayorista de energía en Colombia, este trabajo considera la existencia de las primas de riesgo en los precios futuros de electricidad, mostrando cómo sus propiedades y el comportamiento también se explica por la diferencias entre los segmentos de mercado y la regulación. Estas primas varían en función del segmento de mercado, no regulado, intermediación y regulado, lo que demuestra que la prima de riesgo media es positiva para la mayoría de las horas en los dos segmentos y negativo para el otro respectivamente. Por otra parte, se presenta evidencia acerca de los cambios estructurales en el mercado mayorista, debido a que este mercado está en un proceso de consolidación y por lo tanto, es muy sensible a los cambios de reglamentación, lo que generó las condiciones especiales que impactaron el mercado y el comportamiento de los agentes participantes y su tolerancia al riesgo, 38 p., Supported on empirical analysis and using a high-frequency data set of hourly spot and forward prices from wholesale power market in Colombia, this paper finds that there are significant riskpremia in electricity forward prices, showing how their properties and behavior are also explained by the differences among market segments and regulation. These premia vary depending on the market segment, showing that median risk premium is positive for most of the hours for two segments and negative for another. On the other hand, it presents evidence about the structural changes in the wholesale market, due to that this market is in a consolidation process and so, it is highly sensitive to the regulation changes, which generated special conditions that impacted the market’s behavior and the agent’s risk tolerance.