Implicaciones de la continuidad de suministro en el diseño de la tarifa de red de distribución

Abstract

La tarifa de red tiene como objetivo la recuperación de los costes de la actividad de distribución. Por otro lado, la regulación de la calidad de servicio impone unos requisitos sobre el número y el tiempo de las interrupciones que puede sufrir un suministro. Los costes que supone la mejora de la calidad pueden ser significativos frente a los costes totales de la actividad de distribución. Estos costes deben trasladarse a los usuarios de las redes mediante la tarifa de red. La presente tesis estudia las implicaciones que tiene la regulación de la calidad de servicio sobre el diseño de la tarifa de red de distribución. La tesis presenta un diseño de la tarifa de red que tiene en cuenta estas implicaciones y discute la conveniencia de su implantación. Para ello, define un método de cálculo de tarifas nodales que considera, entre otros impulsores de coste, el cumplimiento de la normativa de calidad de servicio. El alcance de la tesis es la red de media tensión, ya que es donde, a priori, se estima que el coste de las inversiones necesarias para el cumplimiento de esta normativa merece especial interés. El escenario es una red donde se conectan clientes activos, que pueden actuar consumiendo o inyectando energía, produciendo un impacto en la red a nivel local. Se supone que los clientes tienen un comportamiento que puede responder en menor o mayor medida a unas señales económicas de eficiencia que pueden internalizarse en la tarifa. En el método propuesto para el cálculo de la tarifa, se define un término de calidad que se calcula en base al beneficio estimado que obtienen los clientes en términos de continuidad de suministro. El cálculo de esta estimación se hace a través de un algoritmo que simula los procesos de localización de averías y reposición de servicio que llevan a cabo las compañías distribuidoras en caso de avería en la red de media tensión. A partir del cálculo de la tarifa en redes con estructuras típicas de la red de media tensión, se estudian las implicaciones que tienen los requisitos de la normativa de calidad en la estructura de los costes de la red y en el traslado de estos costes a los clientes a través de la tarifa. En redes radiales, la componente de costes de calidad no es significativa. Sin embargo, los mallados implican una componente de calidad de gran impacto en los costes de la red, especialmente en entornos urbanos de alta concentración de clientes. La tesis propone un método para determinar la justificación de las inversiones de calidad en términos económicos. Cuando la componente de calidad es significativa, el diseño propuesto en la tesis de la tarifa de calidad permite internalizar señales económicas que incentivan un comportamiento de los usuarios de la red que favorece la eficiencia en las inversiones para mejora de la calidad.

The main objective of distribution network tariffs is to recover the costs of the distribution activity. In addition, quality of service regulation sets some requirements for the number and the time of customer’s interruptions. Improving quality of service may imply a significant cost component of the distribution costs. These costs must be allocated to network users by means of the network tariff. This thesis analyzes the implications of quality of service regulation on the distribution network tariff design. The thesis presents a distribution tariff design which takes into account the aforementioned implications. The proposed solution is a nodal tariff scheme which considers, among other cost drivers, the fulfillment of the quality of service regulation. The scope of the problem is the medium voltage distribution networks, since the cost of the investments needed to fulfill of quality of service regulation in these networks is significant. The scenario is an active distribution network with a high penetration of active customers, which can manage their own consumption or injection, causing a local impact to the network. Active costumers are supposed to respond to economical signals which can be internalized within the tariff. The proposed design of the network tariff includes a quality term calculated in base of the estimated benefit which the customers obtain in terms of continuity of supply. The benefit is estimated by means of an algorithm which enables the simulation of the fault location and service restoration process which the distribution companies carry out in case of failure of the medium voltage networks. The proposed method for the calculation of the tariff is applied in four study cases which are representative of the structures of medium voltage networks. From the obtained results, the implications of quality of service regulation on the distribution costs structure and on the allocation of these costs to customers are analyzed. In distribution networks with a radial structure, the quality component of costs is not meaningful. However, in meshed networks, quality implies an important impact on network costs, especially in urban zones with a high customer density. In addition to the tariff calculation scheme, the thesis proposes a method to evaluate the economic profitability of network structures regarding the quality improvement which they provide to customers. The thesis concludes that, when the quality component is significant, the proposed design for the quality tariff allows sending economic signals to customers, which means an incentive for them to modify their behavior in order to improve the efficiency of investments planned with the objective of a quality of service improvement.