Revisiting Electricity Network Tariffs in a Context of Decarbonization, Digitalization, and Decentralization

Abstract

El sistema eléctrico español está evolucionando gracias a tres desarrollos: la descarbonización, la descentralización y la digitalización (3 Ds). Estos desarrollos hacen necesaria la revisión de las tarifas para la recuperación de los costes de la red eléctrica. En la mayoría de países, los cargos de red volumétricos o con baja granularidad (temporal o geográfica) incentivan el uso ineficiente de la red . Este artículo analiza el efecto de las 3 Ds en los principios utilizados para el diseño tarifario y propone una metodología eficiente para el diseño de las tarifas de red que promueve el uso eficiente de la red así como un reparto equitativo de los costes entre los usuarios. La tarifa de red propuesta consiste en dos componentes: un cargo por pico coincidente y otro cargo residual. El cargo por pico coincidente responde a los costes a largo plazo que se necesitarían para el refuerzo de la red, los cuales son calculados elemento por elemento y asignados a los usuarios en las horas de máxima utilización de cada elemento de la red. Los cargos fijos asignan la parte residual de los costes totales de la red siguiendo el principio de equidad entre los usuarios. Se ha utilizado un modelo simplificado de red para comparar los cargos que observan los usuarios bajo tres estructuras tarifarias diferentes: (1) tarifa volumétrica, (2) una versión simplificada de la tarifa española, y (3) la tarifa eficiente propuesta. El caso de estudio pone de manifiesto los beneficios económicos derivados de la aplicación de una estructura tarifaria altamente granular y aplicada en las horas de máxima utilización de la red.

The electricity system is evolving due to three driven forces: decarbonization, digitalization, and decentralization (3 Ds). Should these three forces occur, electricity network tariffs must be revisited. In most countries, actual network charges incentivize inefficient network usage when volumetric or low granular (temporal and locational) charges are applied. This paper analyses the effect of 3 Ds on tariff design principles and proposes an efficient methodology for network tariff design that promotes efficient usage of the network as well as an equitable share of the costs for network users. The proposed network tariff consists of two components: a peak-coincident and a fixed charge. The peak-coincident forward-looking charge considers the cost of future network reinforcements required, calculated element-by-element, and assigned to customers during the peak utilization hours of each network element. Fixed charges allocate the residual part of the total network costs following equity principles. A simplified network model is used to compare the charges faced by consumers through three tariff structures: (1) a volumetric tariff, (2) a simplified version of the Spanish tariff, and (3) the proposed efficient tariff. This case study highlights the economic benefits of applying a highly granular and peak-coincident tariff structure