http://hdl.handle.net/11531/817 2026-04-05T17:58:37Z 2026-04-05T17:58:37Z Menéndez Guillén, José Ignacio http://hdl.handle.net/11531/98177 2025-09-18T11:19:59Z 2025-01-01T00:00:00Z

Stand-alone battery energy storage project Menéndez Guillén, José Ignacio Estudio regulatorio, técnico y económico de un sistema de almacenamiento energético mediante baterías (BESS). El trabajo analiza el marco normativo y el papel del almacenamiento para integrar energías renovables, mejorar la estabilidad de la red y optimizar la gestión de la demanda. Se desarrolla el diseño técnico del BESS, incluyendo la selección de tecnología, dimensionamiento, sistemas auxiliares y estrategias de operación que maximizan la eficiencia y prolongan la vida útil. Asimismo, se evalúan aspectos regulatorios que condicionan su implementación y su participación en los mercados eléctricos. Finalmente, se realiza una evaluación económica que considera costes de inversión, operación y mantenimiento, junto con los ingresos derivados de servicios como arbitraje energético y servicios de apoyo a la red.; Regulatory, technical, and economic study of an energy storage system using batteries (BESS). The project analyzes the regulatory framework and the role of storage in integrating renewable energy, improving grid stability, and optimizing demand management. The technical design of the BESS is developed, including technology selection, sizing, auxiliary systems, and operational strategies aimed at maximizing efficiency and extending service life. Regulatory aspects that influence its implementation and participation in electricity markets are also assessed. Finally, an economic evaluation is carried out, considering investment, operation, and maintenance costs, along with revenues from services such as energy arbitrage and grid support. Máster Universitario en Ingeniería Industrial y Máster Universitario en Sector Eléctrico - Master in the Electric Power Industry

2025-01-01T00:00:00Z Ruiz del Tiempo, Alvaro http://hdl.handle.net/11531/90849 2024-11-21T16:44:16Z 2024-01-01T00:00:00Z

Assessing mineral demand and constraints in the energy transition Ruiz del Tiempo, Alvaro El cambio global hacia tecnologías sostenibles y renovables es esencial para abordar el cambio climático y reducir las emisiones de gases de efecto invernadero. Sin embargo, esta transición también impacta los recursos naturales necesarios para estas tecnologías. Esta Tesis examina la creciente demanda de minerales clave, como el litio y el cobalto entre otros, que son vitales para las tecnologías renovables y las baterías de vehículos eléctricos. Explora varios escenarios para proyectar los requisitos de minerales hasta el año 2050, destacando posibles limitaciones en el suministro. El estudio subraya los desafíos planteados por la creciente necesidad de minerales, incluidos los impactos ambientales y sociales de la extracción. Por otro lado, también identifica oportunidades para la innovación en el desarrollo de tecnologías más eficientes en el uso de minerales y en la promoción de prácticas de extracción sostenible. Este análisis tiene como objetivo proporcionar una comprensión integral de las necesidades de minerales para la Transición Energética y los desafíos y oportunidades asociados. Esta Tesis sugiere que las políticas energéticas deben integrar estrategias que aborden toda la cadena de suministro de minerales, desde la extracción hasta el reciclaje, con un enfoque en el avance de las tecnologías de extracción y la mejora de los procesos de reciclaje. Los responsables de la formulación de políticas deben mitigar los impactos ambientales de la minería y las emisiones de CO2. Los estudios futuros deben monitorear la inversión en depósitos minerales clave, equilibrando los precios del mercado con los costos de exploración y explotación. Es crucial invertir y desarrollar tecnologías más eficientes en el uso de minerales. Las señales económicas, impulsadas por la dinámica del mercado, son esenciales para guiar el desarrollo y la toma de decisiones, alineándose con los objetivos internacionales de sostenibilidad.; The global shift towards sustainable and renewable technologies is essential to address climate change and reduce greenhouse gas emissions. However, this transition also impacts the natural resources required for these technologies. This Master’s Thesis examines the increasing demand for key minerals, such as lithium and cobalt among others, which are vital for renewable technologies and electric vehicle batteries. It explores various scenarios to project mineral requirements up to 2050, highlighting potential supply limitations. The study underscores the challenges posed by the growing need for minerals, including environmental and social impacts of extraction. Conversely, it also identifies opportunities for innovation in developing more mineral-efficient technologies and promoting sustainable extraction practices. This analysis aims to provide a comprehensive understanding of the mineral needs for the Energy Transition and the associated challenges and opportunities. This Master Thesis suggests that energy policies must integrate strategies addressing the entire mineral supply chain, from extraction to recycling, with a focus on advancing extraction technologies and enhancing recycling processes. Policymakers should mitigate mining's environmental impacts and CO2 emissions. Future studies should monitor investment in key mineral deposits, balancing market prices with the costs of exploration and exploitation. Investing in and developing more mineral-efficient technologies is crucial. Economic signals, driven by market dynamics, are essential for guiding development and decision-making, aligning with international sustainability objectives. Máster Universitario en Ingeniería Industrial y Máster Universitario en Sector Eléctrico - Master in the Electric Power Industry

2024-01-01T00:00:00Z Plaza Ramos, Marta http://hdl.handle.net/11531/90848 2024-11-21T16:44:15Z 2024-01-01T00:00:00Z

Analysis of impacts of different energy sharing communities Plaza Ramos, Marta En un contexto de precios de la electricidad por las nubes, agravado por acontecimientos mundiales como la crisis de Ucrania, los sectores de la energía, el petróleo y los salarios se enfrentan a retos sin precedentes. Esto ha provocado un importante impacto económico, sobre todo en los precios del gas y la electricidad, debido a la fuerte dependencia europea del gas ruso. Para hacer frente a estos retos y reducir la dependencia energética, se ha vuelto crucial la aplicación de medidas como las comunidades energéticas. Estas comunidades fomentan la adopción de energías renovables, la participación ciudadana y la sostenibilidad medioambiental. Al promover la producción y el consumo locales de energía, las comunidades energéticas mitigan las pérdidas en la red, mejoran la eficiencia y contribuyen a mitigar el cambio climático. Este estudio evalúa tres modelos distintos de uso compartido de la energía adaptados a las comunidades energéticas. El Modelo 1, denominado Modelo de Minimización de la Interacción con la Red, facilita las transacciones directas entre generadores y consumidores, con el objetivo de eliminar intermediarios y fomentar la participación activa en los mercados energéticos; el Modelo 2, conocido como Modelo de Minimización de Costes, se centra en minimizar los costes totales de energía dentro de comunidades geográficamente próximas y el Modelo 3, el Modelo de Minimización de Costes Independientes, pretende minimizar los costes totales de energía sin permitir el intercambio de energía entre hogares dentro de las comunidades. La metodología de la tesis consiste en realizar un proceso de optimización en dos etapas: la optimización centralizada inicial determina el despacho de energía con decisiones de mercado horarias, seguido de un análisis de flujo de potencia que evalúa el impacto en la red. Los resultados obtenidos muestran cómo el Modelo 1 demostró su viabilidad económica al lograr un enfoque equilibrado entre ingresos y costes. Aunque no es el más rentable, su énfasis en la autosuficiencia energética y la reducción de las emisiones de CO2 lo convierten en una opción sostenible a largo plazo. El modelo 2 resultó ser la opción más rentable de los tres modelos. Minimizaba eficazmente los costes y maximizaba los ingresos mediante una asignación eficiente de la energía generada localmente. Sin embargo, su estrategia de dar prioridad a la generación de energía rentable provocó importantes cargas en la red y fluctuaciones de tensión, lo que requirió una gestión cuidadosa y, potencialmente, refuerzos de la red para hacer frente a las demandas operativas. Por otro lado, el Modelo 3, mostró la rentabilidad más baja debido a las limitaciones en la optimización de la eficiencia energética y los ingresos. A pesar de estas limitaciones, el modelo 3 sigue siendo una opción viable y podría mejorarse mediante ajustes en las políticas de intercambio de energía o en las estrategias de ingresos. Ante la escalada de los precios de la electricidad, agravada por los acontecimientos mundiales, el estudio destaca el papel fundamental de las comunidades energéticas para mitigar el impacto económico y reducir la dependencia de fuentes de energía externas.; In the context of skyrocketing electricity prices, aggravated by global events such as the Ukraine crisis, the energy, oil and wage sectors are facing unprecedented challenges. This has led to a significant economic impact, particularly on gas and electricity prices, due to Europe's heavy dependence on Russian gas. To address these challenges and reduce energy dependence, the implementation of measures such as energy communities has become crucial. These communities encourage the adoption of renewable energy, citizen participation and environmental sustainability. By promoting local energy production and consumption, energy communities mitigate grid losses, improve efficiency and contribute to climate change mitigation. This study evaluates three distinct energy sharing models tailored for energy communities. Model 1, termed the Grid Interaction Minimization Model, facilitates direct transactions between generators and consumers, aiming to eliminate intermediaries and foster active participation in energy markets; Model 2, known as the Cost Minimization Model, focuses on minimizing total energy costs within geographically close communities and Model 3, the Independent Cost Minimization Model, aims to minimize total energy costs without allowing energy exchange between households within communities. The thesis methodology involves performing a two-stage optimization process: initial centralized optimization determines energy dispatch with hourly market decisions, followed by a power flow analysis assessing grid impacts. The results obtained show how Model 1 demonstrated economic viability by achieving a balanced approach between revenues and costs. Although not the most profitable, its emphasis on energy self-sufficiency and reduced CO2 emissions makes it a sustainable choice in the long term. Model 2 emerged as the most cost-effective option among the three models. It effectively minimized costs and maximized revenues through efficient allocation of locally generated energy. However, its strategy of prioritizing cost-effective power generation led to significant grid loads and voltage fluctuations, needing careful management and potentially grid reinforcements to handle operational demands. On the other hand, Model 3, showed the lowest cost-effectiveness due to limitations in optimizing energy efficiency and revenue. Despite these constraints, Model 3 remains a viable option and could be enhanced through adjustments in energy exchange policies or revenue strategies. With electricity prices escalating, aggravated by global events, the study highlights the critical role of energy communities in mitigating the economic impact and reducing dependence on external energy sources. Máster Universitario en Ingeniería Industrial y Máster Universitario en Sector Eléctrico - Master in the Electric Power Industry

2024-01-01T00:00:00Z Navarro Torrens, María de la Esperanza http://hdl.handle.net/11531/90847 2024-11-21T16:44:23Z 2024-01-01T00:00:00Z

Benchmark of solar and wind connection to the grid Navarro Torrens, María de la Esperanza La adecuada integración de la demanda emergente en el sistema eléctrico español es crucial para la transición energética del país. Sin embargo, la creación de nuevas infraestructuras eléctricas enfrenta actualmente una creciente oposición por parte de diversos grupos de interés, lo que representa una barrera significativa para esta integración. En este contexto, es esencial optimizar la planificación, expansión y operación de las instalaciones existentes y futuras, con el fin de incorporar de manera efectiva nuevos elementos al sistema mientras se minimizan los impactos económicos, sociales y ambientales de los activos requeridos para tal fin. Para lograr esto, es vital considerar las infraestructuras de evacuación desarrolladas de manera privada para las conexiones de energía renovable a la red de transporte, ya que estas instalaciones constituyen una parte significativa de las redes de media y alta tensión del país. De este modo, este proyecto incluye una propuesta integral para optimizar la planificación y operación de la red a través de la consideración de estas infraestructuras de evacuación compartidas. Se proponen tanto el autoconsumo colectivo asociado a estas infraestructuras como la evaluación coordinada y participativa por parte de los distintos interesados de las áreas donde las redes de transporte y distribución y estas infraestructuras coinciden. Esto permitiría disminuir el impacto de las redes, lograr una mayor aceptación social y fomentar la colaboración entre los distintos actores involucrados.; The proper integration of emerging demand in the Spanish power system is crucial for the country’s energy transition. However, the creation of new electrical infrastructures currently faces increasing opposition from various stakeholders, posing a significant barrier to this process. In this context, optimizing the planning, expansion, and operation of existing and future facilities is essential for effectively incorporating new elements into the system while minimizing the economic, social, and environmental impacts of the required assets. To achieve this, it is vital to consider the privately developed evacuation infrastructure for renewable energy connections to the transmission grid, as these facilities constitute a significant portion of the country’s medium and high-voltage networks. Thus, this project includes a comprehensive proposal for optimizing network planning and operation through the careful consideration of these shared private evacuation infrastructures. Additionally, the approach emphasizes the importance of collective self-consumption and cooperative assessments of areas where transmission and distribution grids overlap with these infrastructures. These collaborative strategies not only enhance efficiency but also foster community engagement and acceptance, ultimately contributing to a more sustainable energy future. Máster Universitario en Ingeniería Industrial y Máster Universitario en Sector Eléctrico - Master in the Electric Power Industry

2024-01-01T00:00:00Z