Análisis técnico-económico de la operación de baterías en el mercado eléctrico español

Abstract

El presente Trabajo Fin de Máster desarrolla una herramienta de simulación técnico-económica para analizar el comportamiento de sistemas de almacenamiento energético con baterías (BESS) en el mercado eléctrico español. El objetivo es evaluar de manera rigurosa la viabilidad y rentabilidad de proyectos de almacenamiento mediante un modelo sencillo, realista y parametrizable, construido en Excel con macros en VBA.

El trabajo se estructura en tres bloques principales: un análisis del marco regulatorio y de las barreras actuales para el despliegue de BESS en España; un estudio tecnológico y de mercado, comparando fabricantes y tecnologías de baterías; y el desarrollo de la herramienta de simulación, que integra datos históricos de OMIE, costes regulados, parámetros técnicos y estrategias de operación como el arbitraje energético.

La herramienta permite al usuario definir las características del sistema, ejecutar simulaciones horarias y proyectar resultados hasta 20 años, incorporando degradación, ciclos de vida y reemplazos de batería. Los indicadores económicos considerados incluyen el Valor Actual Neto (VAN), la Tasa Interna de Retorno (TIR) y el periodo de recuperación de la inversión.

Los resultados muestran que el arbitraje puro, bajo condiciones actuales de precios y costes, no asegura un VAN positivo, aunque sí se logran TIR moderadas. Esto evidencia que la rentabilidad de los proyectos dependerá de la participación en mercados complementarios, de la hibridación con renovables y del apoyo regulatorio. En conclusión, el trabajo aporta una herramienta flexible y realista para la evaluación inicial de proyectos BESS, facilitando la toma de decisiones en un contexto de transición energética.

This Master’s Thesis develops a techno-economic simulation tool to analyze the performance of Battery Energy Storage Systems (BESS) in the Spanish electricity market. The aim is to rigorously assess the feasibility and profitability of storage projects through a simple, realistic, and parametrizable model, built in Excel with VBA macros.

The work is structured into three main sections: an analysis of the regulatory framework and current barriers to BESS deployment in Spain; a technological and market study comparing battery manufacturers and technologies; and the development of the simulation tool, which integrates OMIE historical price data, regulated costs, technical parameters, and operation strategies such as energy arbitrage.

The tool enables the user to define system characteristics, run hourly simulations, and project results over a 20-year horizon, incorporating degradation, lifetime cycles, and battery replacements. The economic indicators considered include Net Present Value (NPV), Internal Rate of Return (IRR), and payback period.

The results show that pure arbitrage, under current prices and cost conditions, does not ensure a positive NPV, although moderate IRRs are achieved. This highlights that profitability will depend on participation in complementary markets, hybridization with renewable generation, and regulatory support. In conclusion, the thesis provides a flexible and realistic tool for the preliminary evaluation of BESS projects, supporting decision-making in the context of the energy transition.