Mix energético óptimo en un futuro en España

Abstract

La electricidad es actualmente una necesidad básica para el ser humano. Por ello es importante conocer, entender y analizar cómo se genera esta electricidad y cuáles son las perspectivas de futuro en este sector. Gracias a la competitividad que están alcanzando las tecnologías de generación eléctrica a partir de fuentes renovables, es previsible que haya un gran cambio en la configuración del parque eléctrico. El objetivo de es analizar futuros escenarios de generación de electricidad en España, para un horizonte 2020-2050. Para ello se ha desarrollado un modelo de optimización teniendo en cuenta las restricciones de seguridad de suministro, límites de emisiones y cuotas mínimas de producción anual con fuentes renovables. El modelo se ha programado en lenguaje GAMS. El modelo parte de unos ciertos parámetros: costes de inversión, costes de operación y mantenimiento, y los costes de producción de cada tecnología de generación y almacenamiento. Teniendo en cuenta estos parámetros el modelo optimiza el coste para el horizonte completo de estudio de hacer frente a la demanda eléctrica. El modelo trabaja con un perfil medio histórico determinista por semana de aportaciones hidráulicas y de producciones solar y eólica. Los resultados que se obtienen en este modelo son completamente diferentes a la configuración actual del sistema. Se aprecia una penetración enorme de la energía renovable, debido principalmente a la disminución en sus costes de inversión. También llama la atención la aparición de las baterías como tecnología de almacenamiento que permita lidiar con la intermitencia de las fuentes renovables.

Electricity is a basic need for the human being. Therefore, it is important to know, understand and analyze how this electricity is generated and what are the future prospects in this sector. Thanks to the competitiveness that is being achieved by electricity generation technologies from renewable sources, it is foreseeable that there will be a big change in the configuration of the electric park. The objective is to analyze future scenarios of electricity generation in Spain, for a 2020-2050 horizon. To this end, an optimization model has been developed taking into account supply security restrictions, emission limits and minimum annual production quotas with renewable sources. The model has been programmed in GAMS language. The model is based on certain parameters: investment costs, operation and maintenance costs, and the production costs of each generation and storage technology. Taking these parameters into account, the model optimizes the cost for the complete study horizon of coping with the electricity demand. The model works with a determinist historical average profile per week of hydraulic contributions and solar and wind production. The results obtained in this model are completely different from the current system configuration. There is a huge penetration of renewable energy, mainly due to the decrease in its investment costs. The emergence of batteries as a storage technology that allows dealing with the intermittency of renewable sources is also remarkable.