Techno-Economic Analysis of Battery Operation in the Spanish Electricity Market

Abstract

Este Trabajo Fin de Máster desarrolla una herramienta de simulación técnico-económica para analizar la viabilidad de proyectos de almacenamiento energético con baterías (BESS) en el mercado eléctrico español. El modelo, implementado en Excel con macros en VBA, permite evaluar escenarios de operación basados en arbitraje energético, incorporando precios horarios reales del mercado eléctrico (OMIE), costes regulados y parámetros técnicos de las baterías.

La herramienta genera resultados tanto energéticos como económicos, incluyendo indicadores como beneficio neto, ciclos equivalentes, Valor Actual Neto (VAN), Tasa Interna de Retorno (TIR) y periodo de recuperación. El análisis muestra que, bajo el marco regulatorio y de costes actual, el arbitraje puro presenta limitaciones de rentabilidad. No obstante, el modelo resulta de gran utilidad para comparar configuraciones, analizar la influencia de variables clave y apoyar la toma de decisiones en fases tempranas de un proyecto.

El trabajo destaca que la viabilidad económica de los sistemas BESS depende en gran medida de su integración en estrategias más amplias, como la hibridación con generación renovable, el autoconsumo industrial o la participación en mecanismos de flexibilidad y servicios de red. Estos enfoques pueden ofrecer un mayor aprovechamiento técnico y mejorar las condiciones de rentabilidad en comparación con la operación aislada.

En conclusión, la herramienta desarrollada constituye una base sólida, flexible y práctica para el análisis preliminar de proyectos de almacenamiento con baterías en España, aportando una visión clara de sus oportunidades, limitaciones y posibles líneas de evolución futura.

This Master’s Thesis presents a techno-economic simulation tool designed to evaluate the feasibility of Battery Energy Storage System (BESS) projects in the Spanish electricity market. The model, implemented in Excel with VBA macros, enables the assessment of operating scenarios based on energy arbitrage, incorporating real OMIE hourly prices, regulated costs, and technical battery parameters.

The tool provides both energy and economic results, including key indicators such as net benefit, equivalent cycles, Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), and payback period. The analysis shows that, under the current regulatory and cost framework, pure arbitrage has limited profitability. Nevertheless, the model proves valuable for comparing different configurations, analyzing the impact of critical variables, and supporting decision-making in the early stages of project development.

The study highlights that the economic viability of BESS strongly depends on their integration into broader strategies, such as hybridization with renewable generation, industrial self-consumption, or participation in flexibility schemes and ancillary services. These approaches can unlock higher technical value and improve profitability compared to stand-alone operation.

In conclusion, the developed tool represents a solid, flexible, and practical basis for the preliminary analysis of battery storage projects in Spain, offering a clear view of their opportunities, limitations, and potential paths for future development.