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Almacenamiento a escala de red y vertido renovable ibérico

La integración a gran escala de tecnologías de almacenamiento electroquímico constituye un elemento indispensable para maximizar la absorción de generación renovable y minimizar los vertidos energéticos en el sistema eléctrico peninsular. La conjunción de modelos de optimización operativa con esquemas retributivos avanzados permite preservar la estabilidad del transporte eléctrico al tiempo que se asegura la sostenibilidad financiera de las inversiones de capital en infraestructuras de flexibilidad. Esta sincronización entre desempeño físico de la red y regulación de mercado resulta determinante para consolidar una matriz descarbonizada y eficiente.

Objetivo

¿Cómo optimiza el almacenamiento a escala de red la absorción de excedentes renovables y la estabilidad económica en el sistema eléctrico peninsular ibérico?

Metodología

Modelado técnico-económico secundario basado en simulación de flujos de carga, optimización de despacho multietapa y revisión comparativa de marcos regulatorios de mercado.

Novedad científica

Articulación integrada de restricciones de transporte eléctrico con la viabilidad financiera del almacenamiento bajo esquemas de capacidad y mercados de balance ibéricos.

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Tesis Doctoral

Grado académico:
Almacenamiento a escala de red y vertido renovable ibérico

Autor/a:

Group

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Tutor/a:

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Ciudad, 2026

Contenido

Resumen
Introducción
Capítulo 1. Marco Teórico y Fundamentos del Sistema Eléctrico Peninsular
1.1 Dinámica de integración de energías renovables intermitentes
1.2 Fenomenología técnica y regulatoria de los vertidos de energía
1.3 Tecnologías de almacenamiento a escala de red y servicios de flexibilidad
1.4 Modelos de formación de precios en mercados con coste marginal nulo
Capítulo 2. Estado del Arte y Regulación del Almacenamiento en el Mercado Ibérico
2.1 Evolución del marco regulatorio para baterías y bombeo reversible
2.3 Análisis comparativo de experiencias internacionales de mitigación de vertidos
2.4 Barreras de entrada y rentabilidad de activos de almacenamiento
Capítulo 3. Marco Metodológico de Evaluación Técnico-Económica
3.1 Criterios de caracterización de perfiles de generación y vertido
3.2 Esquema de optimización de arbitraje energético y servicios auxiliares
3.3 Parámetros de modelado de estabilidad de red y flujos de potencia
3.4 Métricas de viabilidad financiera y recuperación de costes
Capítulo 4. Análisis de Dinámicas Operativas y Mitigación de Vertidos
4.1 Comportamiento de la red frente a la sobregeneración eólica y solar
4.3 Impacto del almacenamiento en las restricciones técnicas de transporte
4.4 Eficiencia global y reducción de emisiones atribuible a la flexibilidad
Capítulo 5. Evaluación Económica y Viabilidad en el Mercado Ibérico
5.1 Flujos de ingresos en mercados diarios, intradiarios y de balance
5.3 Señales de precios y transformación del orden de mérito
5.4 Análisis de sensibilidad económica ante escenarios de penetración renovable
Capítulo 6. Discusión Estratégica y Propuestas de Política Energética
6.1 Rediseño del mercado mayorista y remuneración de firmeza
6.2 Directrices para la planificación de infraestructuras de almacenamiento
6.3 Implicaciones para la descarbonización del sistema ibérico
Conclusiones
Bibliografía

Introducción

La transformación estructural de los sistemas electroenergéticos contemporáneos hacia matrices descarbonizadas sitúa a la Península Ibérica como un referente de integración masiva de fuentes renovables no gestionables. No obstante, la variabilidad intrínseca de los recursos solares y eólicos genera episodios recurrentes de sobregeneración respecto a la demanda instantánea, provocando restricciones operativas severas y vertidos forzados de energía limpia [2]. En este contexto, el despliegue coordinado de sistemas de almacenamiento de energía en baterías a escala de red se perfila como una solución tecnológica fundamental para absorber los excedentes de generación y mitigar los efectos desestabilizadores en la red eléctrica [4].

A pesar de su madurez técnica y su demostrada capacidad para proporcionar soporte de tensión y aplanamiento de picos de carga [2], la viabilidad económica del almacenamiento a gran escala enfrenta importantes incertidumbres en los mercados mayoristas. La estructura retributiva actual suele limitar los flujos de caja derivados del arbitraje energético puro cuando la volatilidad horaria de los precios disminuye [1]. Esta situación restringe la recuperación de costes de capital requerida para las inversiones privadas y dificulta la consolidación de un esquema eficiente de compensación que valore adecuadamente tanto la disponibilidad de potencia como la reducción efectiva del vertido renovable [5].

Frente a estas barreras operativas y financieras, surge la necesidad de formular marcos analíticos rigurosos que examinen la interacción entre la estabilidad del sistema de transporte y el diseño regulatorio del mercado eléctrico. El estudio de la respuesta técnica del almacenamiento ante congestiones zonales y la reformulación de los mecanismos de balance constituyen vectores determinantes para garantizar la resiliencia del sistema ibérico [6], [7]. En consecuencia, el presente marco fundamenta una evaluación integrada que articula la optimización técnico-económica del almacenamiento con las transformaciones estructurales del orden de mérito y los mecanismos de mercado [3].

3.2 Esquema de optimización de arbitraje energético y servicios auxiliares

El diseño metodológico de esta investigación articula una modelización técnico-económica integral estructurada en dos etapas analíticas complementarias e interdependientes. En la dimensión de optimización económica, se formula un marco de programación mixta entera que evalúa la participación coordinada del almacenamiento a escala de red en los mercados diario, intradiario y de regulación de frecuencia (SSRN, 2026). Esta aproximación modela el comportamiento del sistema como tomador de precios en los intercambios de energía y formador de precios en los servicios de ajuste, permitiendo contrastar la viabilidad de recuperar el coste de capital mediante esquemas de cooptimización frente a estrategias de despacho secuencial (SSRN, 2026). Simultáneamente, la dimensión física del sistema eléctrico se evalúa mediante simulaciones computacionales de flujos de carga y estabilidad de tensión sobre redes de prueba estandarizadas (DigSILENT, 2026). A través del análisis del perfil de tensión y las pérdidas totales de la red eléctrica, se cuantifica la capacidad efectiva de las baterías para absorber sobregeneración renovable en períodos de baja demanda y reducir los vertidos forzosos de energía en comparación con alternativas tradicionales como el corte de generación o la inyección reactiva (DigSILENT, 2026). De este modo, la convergencia metodológica entre la optimización del despacho de mercado y la respuesta física de la red proporciona una plataforma analítica robusta para determinar los parámetros operativos que maximizan la integración renovable garantizando la sostenibilidad financiera de las inversiones.

Bibliografía

  1. <div> Cost-recovery of Grid-Scale Battery Energy Storage Systems in China’s Evolving Electricity Market </div> <br>
    Junhong Liu, Fredrich Kahrl, Liqun Peng et al.
    Enlace DOI
  2. Evaluation of grid-scale battery energy storage system as an enabler for large-scale renewable energy integration
    Nomhle Loji
    Enlace DOI
  3. The New Merit Order: The Viability of Energy-Only Electricity Markets With Only Intermittent Renewable Energy Sources and Grid-Scale Storage
    Werner Antweiler, Felix Müsgens
    Enlace DOI
  4. Using battery energy storage to reduce renewable resource curtailment
    Chris Root, Hantz Presume, Douglas Proudfoot et al.
  5. Electricity Spot Market Trading Mechanism Considering Renewable Energy Curtailment and Peak Shaving Compensation
    Binjie Wu, Yue Fu, Ying Wu et al.
  6. Financial Economic Relief using Grid-Scale Battery Storage Systems in Future Electricity Markets
    Julius Beranek, Sebastian Zietlow, Thorsten Weiskopf et al.
  7. Impact of wind curtailment and storage on the Irish power system 2020 renewable electricity targets: a free open-source electricity system balancing and market (ESBM) model
    J. McKenna, M. Thomson
  8. Assessing the Impacts of Community Energy Storage Systems on the German Electricity Market: An Agent-based Analysis
    Sarfarazi, Seyedfarzad, Deissenroth-Uhrig, Marc, Bertsch, Valentin

Bibliografía

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