AleaSoft: El binomio fotovoltaica-hidrógeno va a ir desplazando a los combustibles fósiles y a la nuclear
/COMUNICAE/
Resumen de la entrevista del Periódico de la Energía a Antonio Delgado Rigal, Doctor en Inteligencia Artificial, Fundador y CEO de AleaSoft. La entrevista se realiza a pocos días de que AleaSoft cumpla 20 años de fundada, período en el que la empresa se ha consolidado como líder en previsiones de demanda, producción renovable y precios de mercados eléctricos de toda Europa con horizonte de previsión de corto, medio y largo plazo. En la entrevista se tratan temas de la actualidad del mercado eléctrico
AleaSoft está de celebración. En unos días, en octubre, la empresa cumplirá 20 años de fundada. Según Antonio Delgado Rigal, Doctor en Inteligencia Artificial, Fundador y CEO de AleaSoft, ser líderes en previsiones de precios de mercados energéticos es un reto constante y una gran responsabilidad.
En estos 20 años, en la empresa se ha creado una fábrica de modelos de previsiones. Se han creado un conjunto de herramientas que permiten crear y validar cientos de modelos de la forma más eficiente posible.
En este período, en AleaSoft han tenido el privilegio de trabajar para las empresas más importantes del sector de la energía en España y en Europa. Para el entrevistado es un sentimiento de orgullo y satisfacción ver como clientes que comenzaron a trabajar con AleaSoft desde hace casi 20 años siguen confiando en la empresa cada día con sus previsiones de demanda, de producción renovable y de precios de mercados eléctricos de toda Europa, con horizontes de previsión de corto, medio y largo plazo.
Sobre qué es lo que más le ha llamado la atención de lo que está sucediendo en los mercados eléctricos durante este 2019, el entrevistado comenta que el año 2018 fue un año muy atípico. Los precios subieron durante todo ese año producto del incremento del precio del CO2 y de los combustibles. El año 2019 está siendo en general de estabilidad en los precios de los mercados eléctricos. Los combustibles han bajado de precio y se ha producido una coyuntura interesante: con los precios altos de los derechos de emisión de CO2 y la bajada de precios del gas natural se ha anulado casi por completo la producción de electricidad con carbón. Otro evento importante es que poco a poco la producción renovable se incrementa y los planes para instalar más fotovoltaica y eólica son realmente ambiciosos. En general, este año se puede decir que los esfuerzos por revertir el cambio climático están empezando a dar resultados con la disminución de las emisiones de CO2 y otros gases contaminantes ya que hay menos producción con carbón y más producción renovable limpia.
En la entrevista se analiza qué ha sucedido para que en España se haya dado la circunstancia de que los ciclos combinados resucitaran en detrimento del carbón, que prácticamente no produce energía. Se plantea que el gas y el carbón compiten por producir electricidad cuando hay hueco térmico. El factor de emisión de CO2 del carbón es casi el doble que el del gas natural, por eso el encarecimiento del precio de los derechos de emisión de CO2 afecta mucho más a la competitividad del carbón. En la casación del mercado eléctrico las ofertas para producir con carbón, al ser más caras, no casan mientras que sí lo hacen las de gas natural que cubren prácticamente todo el hueco térmico.
Otros aspecto que ha favorecido la producción con gas natural en detrimento de la producción eléctrica con carbón ha sido el Real Decreto-Ley 15/2018, de 5 de octubre de 2018, que eliminó el céntimo verde para la producción con gas natural pero no para la producción con carbón.
La reducción de la producción eléctrica con carbón casi a cero ha evitado emisiones de CO2 y otros gases contaminantes.
Otro tema que se aborda en la entrevista es el protagonismo que está teniendo la fotovoltaica, la cual ha ido reduciendo los costes de forma continua y en estos momentos han bajado la barrera de los precios de mercado eléctrico. Esto está provocando una Revolución Fotovoltaica con cambios insospechados en lo económico y en lo social.
Hace más de 60 años la ciencia y la tecnología avanzó en el estudio y desarrollo de los semiconductores, principalmente de silicio. De estos avances, por una parte, surge la microelectrónica con los circuitos integrados y los microprocesadores que han provocado un desarrollo exponencial en todos los ámbitos. Cada año los circuitos integrados aumentan la cantidad y velocidad de los transistores en su interior. La otra rama que surge de los semiconductores de silicio es la celda fotovoltaica o celda fotoeléctrica. En estas más de seis décadas de existencia, estas celdas fotovoltaicas han ido evolucionando siendo cada vez más eficientes. Los paneles solares que están compuestos de celdas fotoeléctricas generan cada vez más electricidad y tienen un menor coste.
Esta revolución fotovoltaica ha coincidido con una lucha por revertir el cambio climático provocado por un exceso en las emisiones de CO2 y otros gases contaminantes. Las emisiones de CO2 provocan un efecto invernadero que eleva la temperatura del planeta con todo el desastre medioambiental que conlleva.
Una producción fotovoltaica con menor precio y más eficiente, poco a poco va a ir desplazando a la producción de electricidad con combustibles fósiles. Esta energía además de ser limpia, es renovable e ilimitada, ya que la fuente es la luz solar.
En Europa, las regiones del sur, con más horas de luz solar, tienen una ventaja con la producción fotovoltaica y la introducción de esta tecnología será un factor importante en el desarrollo regional. En España coincide que las regiones del sur del país que han estado económicamente más desfavorecidas tienen ahora una gran oportunidad que no se puede desperdiciar. Se está en presencia de una nueva era de la energía solar.
La instalación de la energía fotovoltaica tiene dos ámbitos: producción para autoconsumo y producción para vender inyectando la energía a la red eléctrica. Según las previsiones de AleaSoft, por las dos vías la tendencia es que los precios bajen ya que disminuirá la demanda eléctrica que se sustituya por autoconsumo y habrá más electricidad renovable desplazando a la producción con carbón y gas natural, que son las más caras.
La fotovoltaica tiene una limitación y es que produce de forma proporcional a la intensidad de la luz solar. Tiene su máximo valor en el día cuando el sol está en lo más alto y desaparece con el sol. También en invierno, con menos horas de luz solar, se produce menos que en verano.
Hace falta una energía eléctrica de respaldo para cuando no haya ni producción eólica ni producción solar. Actualmente y en los próximos años la producción con ciclos combinados de gas natural es y seguirá siendo esta energía de respaldo.
A medida que el precio de la electricidad tienda a descender en las horas de más luz porque haya más electricidad fotovoltaica se producirá un efecto de estimulación para consumir más electricidad, o sea, aumento de la demanda. Estas horas de más sol coinciden con las horas de más intensidad de actividad humana. De esta forma en Europa, continente interconectado, se mantendrá el equilibrio de mercado con precios cada vez menos volátiles.
Al ser preguntado sobre si el mercado está preparado para tanto cambio, si cree que debe reformarse, el entrevistado plantea que el mercado eléctrico europeo es único. Es un mercado que cada vez se integra más. A corto y medio plazo los mercados eléctricos nacionales tienen la obligación de integrarse más, con las mismas reglas para todos, que son la de la competencia entre todos los agentes que venden y compran electricidad en Europa.
En los mercados estables, transparentes y en equilibrio una tecnología más competitiva va desplazando poco a poco a otras menos competitivas.
Desde que en 2002 se puso en marcha el ciclo combinado de San Roque y hasta el 2011 se habían instalado 67 ciclos con una capacidad total de más de 25 mil MW. En este mismo período de tiempo la producción eólica fue creciendo hasta superar los 22 mil MW de capacidad en el 2012. Si se cuentan otras fuentes de producción eléctrica como la cogeneración, en el 2012 se tenían en España más de 50 mil MW de capacidad eléctrica instalada que no estaban en el año 2000.
La demanda eléctrica en este período pasó de unos 21 mil MWh a unos 30 mil MWh de media horaria anual, valor que sigue siendo el techo de media horaria anual.
El incremento de la capacidad de producción fue cubriendo el aumento de la demanda, pero gracias a la competencia las energías con menos precio fueron desplazando a las tecnologías más caras y menos eficientes.
El precio de mercado eléctrico en este período se fue estabilizando, teniendo menos fluctuaciones en el corto y medio plazo. A pesar de ese cambio tecnológico en el mix de generación, el mercado eléctrico funcionó y sigue funcionando sin ningún problema y el equilibrio de mercado se mantiene y se seguirá manteniendo.
Sobre si habrá alguna sorpresa según las previsiones del mercado eléctrico a medio y largo plazo realizadas en AleaSoft, Antonio explica que la previsión del precio depende del modelo que se escoja y de los escenarios correspondientes a las variables explicativas a medio y largo plazo. Si esos escenarios se escogen adecuadamente y se tiene en cuenta el equilibrio de mercado, no habrá sorpresa. El precio de mercado futuro, entre otros aspectos, dependerá del precio del gas natural y del precio de las emisiones de CO2 que son los factures que más influyen en el precio marginal.
Otro tema que se aborda en la entrevista es el mercado de PPAs, los contratos a largo plazo, del cual se está hablando mucho en los últimos meses. Desde el 2018 ha habido una avalancha de contratos PPAs en España. Un contrato PPA es fundamental para los promotores y fabricantes que desarrollan una infraestructura renovable, para los que financian los proyectos y sobre todo para los que compran la electricidad a medio y largo plazo. En AleaSoft son conscientes de esta avalancha de PPAs por las decenas de encargos que están recibiendo de reportes de previsiones de precios de mercado eléctrico para medio y largo plazo desde el año 2018, tanto en España como en otros países de Europa.
Hay algunas limitaciones. En el caso de los compradores de electricidad que quieren acceder a un contrato PPA, necesitan avales para garantizar que comprarán la electricidad pactada durante la vigencia del contrato. Hay otra limitación. Muchos grandes consumidores miran el futuro con un horizonte de uno o dos años sin tener suficientes herramientas de gestión de riesgos ni una visión a más largo plazo, por ejemplo, 10, 15 o 20 años que son los horizontes temporales de un PPA. Para el director de una empresa que consume mucha electricidad es un gran riesgo personal y empresarial firmar un contrato a 20 años a un precio determinado y que el precio de mercado caiga.
Desde el año pasado en AleaSoft han estado en contacto con las principales empresas que son grandes consumidores de energía del país para aportarles sus previsiones de precios a medio y largo plazo como herramientas básicas para tener una visión del futuro y poder tomar las decisiones de la forma más científica posible.
El primer paso para firmar un PPA es tener una buena previsión de precios.
Otro actor que comienza a tener protagonismo en el sector es el hidrógeno y en la entrevista se analiza hasta dónde esta tecnología puede irrumpir en el mercado. Según el entrevistado, el hidrógeno cada vez tendrá más protagonismo porque es el combustible del futuro. Desde hace meses se está hablando de la revolución de la fotovoltaica pero se puede comenzar a hablar de la Revolución del Hidrógeno. Ambas tecnologías se complementan perfectamente.
El hidrógeno puede producirse a partir del agua y el paso de una corriente eléctrica en un proceso que se conoce como electrólisis y que data del año 1800. En estos momentos producir hidrógeno por este procedimiento es costoso ya que depende por completo del precio de la electricidad y tiene la ventaja de ser no contaminante. Hay otros métodos de producción de hidrógeno con menos coste por kg producido, pero que al estar basados en la descomposición, por ejemplo del gas natural, emiten CO2.
Un parque fotovoltaico conectado a una planta de producción de hidrógeno puede producir este combustible de forma continua sin necesidad de combustible externo, solo a partir de la luz solar.
Una vez producido el hidrógeno se puede utilizar de forma bastante similar al gas natural en motores, turbinas o para calentar. Pero el uso más importante en el futuro y tal vez el más desconocido es produciendo electricidad directamente mediante un proceso químico sin combustión en una celda de combustible o celda de hidrógeno. Esto es, el proceso contrario a la electrólisis ya que a partir de hidrógeno y oxígeno se obtiene agua y electricidad. Este proceso se usó desde hace 50 años en el programa Apolo para generar electricidad y agua en las naves que transportaban a los astronautas. Como coincidencia en el uso del hidrógeno desde hace cinco décadas, en ese mismo programa espacial, el hidrógeno era el principal combustible de los motores.
Al igual que en el caso de la fotovoltaica, la irrupción masiva en el mercado dependerá de que se rompa la barrera del coste de producción. La tecnología del hidrógeno avanza en dos frentes, en la producción cada vez más eficiente y en el aumento de la eficiencia de conversión a electricidad. El binomio fotovoltaica-hidrógeno va a ir desplazando a los combustibles fósiles y a la producción nuclear.
Por otra parte, el combustible del futuro para casi todo el trasporte será el hidrógeno producido a partir de tecnologías renovables limpias, fundamentalmente la fotovoltaica. Esto será evidente cuando el coste de llenar el depósito de un tanque de combustible de un coche, un camión, un barco o un avión sea menor con hidrógeno producido de forma limpia y renovable que con otro combustible derivado del petróleo o el gas natural.
En la entrevista también se habla sobre el coche eléctrico, sobre si su implantación puede afectar al mercado eléctrico y si pueden subir los precios. La introducción del coche eléctrico está avanzando muy rápido. Todo depende del precio de este tipo de coche, que va disminuyendo, y de la cantidad de puntos de recarga. La eficiencia de las baterías y el tiempo de recarga han ido mejorando. El coche eléctrico con batería irá sustituyendo al coche convencional y posteriormente esa batería será en muchos casos una celda de hidrógeno que se recarga mucho más rápido llenando el tanque con hidrógeno líquido.
El uso masivo de coches eléctricos aumentará la demanda eléctrica y compensará la demanda que se pierda en el sistema por efecto del autoconsumo y ayudará a compensar la mayor oferta de electricidad fotovoltaica. Cuando el precio de mercado baje se verterá menos electricidad a la red y se producirá más hidrógeno. Como se ha dicho siempre en AleaSoft, se mantendrá el equilibrio de mercado.
El transporte futuro basado en hidrógeno o baterías convencionales posibilitará, además de la limpieza medioambiental, una disminución en los niveles de ruido de las ciudades y las carreteras, esto es, una limpieza acústica.
En un futuro más lejano los medios de transporte que no sean eléctricos estarán en los museos.
Otro tema tratado en la entrevista es la digitalización y el importante papel que tendrá en el futuro de los mercados energéticos. La digitalización es imprescindible para todas las empresas del sector de la energía sobre todo aquellas que participan en los mercados eléctricos o de gas.
Pudiera interpretarse digitalización como la automatización de todos los procesos de captación de información, análisis de datos, validación, visualización de resultados, previsiones y toma de decisiones optimizada con modelos matemáticos o estadísticos. Todo proceso que se hace manualmente debe analizarse para poder automatizarlo al máximo.
En AleaSoft se han desarrollado varias herramientas que son un ejemplo de la digitalización en el mercado eléctrico. Una de ellas es AleaPlanning, una aplicación que permite la planificación y optimización de las operaciones de una central de ciclo combinado de gas natural con el objetivo de maximizar el beneficio. Los procesos de captación y filtrado de datos de AleaPlanning alimentan la base de datos con datos del mercado, datos de precios de combustibles y de derechos de emisiones de CO2, datos específicos de la planta, como el estado de los tanques, el plan de arribo de barcos, el plan de mantenimiento, los datos del fabricante, entre otros. Con el uso de los modelos de AleaSoft, AleaPlanning permite obtener previsiones de precios del mercado eléctrico hasta medio plazo, con las probabilidades asociadas, y usando estas previsiones y el resto de datos de entrada, y además un conjunto de herramientas de gestión de riesgos, optimiza la operación de la planta para determinar el régimen de explotación óptimo para un período de tiempo, incluyendo la programación de la generación eléctrica, el consumo de gas, la planificación de las ventas de gas, etc. La aplicación AleaPlanning permite visualizar y analizar los datos, tanto los datos de entrada como el resultado de la optimización.
En el transcurso de estos 20 años, en AleaSoft siempre han trabajado con Inteligencia Artificial, desde el primer día. Sus modelos combinan diferentes métodos de previsión: estadística clásica, modelos fundamentales, series temporales y redes neuronales recurrentes.
El sector energético genera a nivel europeo una cantidad ilimitada de información cada hora. Sin técnicas avanzadas de estadística e inteligencia artificial es imposible analizar y modelizar todo este volumen de información.
Con el uso de la metodología de AleaSoft, que se denomina Alea, se garantiza la combinación óptima de los métodos científicos más avanzados en el campo de la modelización y las previsiones en el sector de la energía. Se debe recordar que de la calidad de las previsiones dependen gran parte de las decisiones que se toman en este sector en el corto, medio y largo plazo.
Ante la pregunta de si las previsiones de AleaSoft tienen en cuenta la eficiencia energética, Antonio comenta que la eficiencia energética entra en los modelos de previsiones de precios eléctricos principalmente a través de la demanda. En los modelos de AleaSoft de previsión de demanda eléctrica a medio y largo plazo la eficiencia energética se tiene en cuenta por lo que no hay afectación en las previsiones de precios.
Hay factores que afectan la demanda en un sentido u otro. El autoconsumo y la eficiencia hacen que disminuya mientras el coche eléctrico, nuevos uso de la electricidad y la producción de hidrógeno hacen que aumente.
Para finalizar la entrevista se aborda el tema del almacenamiento y se analiza si será necesario su uso en España. El entrevistado plantea que el almacenamiento eléctrico es una herramienta fundamental en el sistema eléctrico. Históricamente el sistema eléctrico ha realizado el almacenamiento a partir del bombeo hidráulico y poco a poco se están introduciendo las baterías.
En la medida que el coste de las baterías convencionales vaya disminuyendo, el almacenamiento se irá consolidando como un complemento a la energía renovable que no es controlable, o sea, se almacena electricidad cuando el precio es más bajo y se vierte en la red cuando es más alto.
Como se había comentado anteriormente la producción de hidrógeno funciona igual que una batería con la ventaja que el hidrógeno que se produce se puede vender también como un producto secundario.
En AleaSoft también se ofrece a sus clientes un servicio para la rentabilización de sistemas de almacenamiento mediante el análisis de estrategias encaminadas a participar en los mercados posteriores o mercados de ajustes y el análisis de la posibilidad de usar el sistema de almacenamiento para comprar electricidad en las horas de precio bajo y venderla en las horas de precio más alto.
Para más información, dirigirse al siguiente enlace:
https://aleasoft.com/es/entrevista-periodico-energia-aleasoft-20-aniversario/
Fuente Comunicae
