Reducción de picos de carga: ¿limitación? ¿Apagado forzado? ¿Racionamiento eléctrico para coches eléctricos?

Optimización de la red: medidas adoptadas por los operadores de redes de distribución alemanes en 2020 – Imagen: Xpert.Digital

* EEG = Ley de Fuentes de Energía Renovables, Sección 9 Párrafo 1 EEG

La estadística muestra el número de operadores de sistemas de distribución (OSD) en Alemania en 2020, según las medidas aplicadas para la optimización y el refuerzo de la red en virtud de la Ley de Energías Renovables. Al 1 de abril de 2020, 226 OSD alemanes estaban construyendo sistemas en paralelo.

Número de operadores de redes de distribución según las medidas aplicadas para la optimización y el refuerzo de la red en el marco de la EEG en Alemania en 2020

• Aumento de la sección transversal de los cables: 459 operadores de redes de distribución
• Aumento de la capacidad de transformación: 394 operadores de redes de distribución
• Cableado de líneas aéreas – 408 operadores de redes de distribución
• Optimización de puntos de desconexión: 365 operadores de redes de distribución
• Cambio de topología de red: 315 operadores de redes de distribución
• Instalación de tecnología de medición – 406 operadores de redes de distribución
• Construcción de sistemas paralelos – 226 operadores de redes de distribución
• Aumento de la sección transversal de los cables conductores – 90 operadores de redes de distribución
• Recorte de picos: 7 operadores de redes de distribución
• Instalación de transformadores de red local regulables – 58 operadores de redes de distribución
• Instalación de reguladores de tensión – 56 operadores de redes de distribución
• Regulación de la caída de tensión en los cables: 47 operadores de redes de distribución
• Monitoreo de cables conductores – 20 operadores de redes de distribución
• Cable conductor de alta temperatura – 9 operadores de redes de distribución
• Otros – 72 operadores de redes de distribución

Un cable conductor es un cable utilizado para transportar electricidad en una línea eléctrica aérea como parte de una línea eléctrica.

Operadores de redes eléctricas: número en Alemania en 2020 – Imagen: Xpert.Digital

En 2020, se contabilizaron un total de 874 operadores de redes eléctricas en Alemania. En comparación con 2010, el número de operadores aumentó en once. Los operadores de redes eléctricas se dividen en operadores de sistemas de transmisión y operadores de sistemas de distribución. La red de transmisión está conectada a las redes de los operadores de sistemas de distribución mediante subestaciones.

Transmisión y distribución

En Alemania existen cuatro operadores de sistemas de transmisión: Amprion, 50Hertz, TransnetBW y TenneT. Son responsables de la infraestructura de las redes eléctricas nacionales. Amprion fue el operador de sistemas de transmisión con mayores ingresos en 2019. Los 874 operadores de sistemas de distribución son actualmente responsables de las redes eléctricas de baja y media tensión y, en algunos tramos, de alta y extraalta tensión. Suministran electricidad, por ejemplo, a hogares particulares.

Generación y consumo de electricidad en Alemania

En Alemania, la cantidad de electricidad generada ha aumentado significativamente en los últimos 30 años, aunque con ligeras fluctuaciones. La mayor parte de esta electricidad se generó a partir del lignito, un combustible fósil, y de fuentes de energía renovables. La industria fue el mayor consumidor de electricidad, utilizando casi la mitad del total. Los grupos de consumidores «empresas, comercio y servicios» y «hogares» consumieron cada uno alrededor de una cuarta parte de la electricidad de Alemania.

Número de operadores de redes eléctricas en Alemania entre 2010 y 2020

• 2006 – 876 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2007 – 877 / 4 Operador de red de distribución/Operador de red de transmisión
• 2008 – 855 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2009 – 862 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2010 – 866 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2011 – 869 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2012 – 883 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2013 – 883 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2014 – 884 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2015 – 880 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2016 – 875 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2017 – 878 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2018 – 890 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2019 – 883 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión
• 2020 – 874 / 4 Operadores de redes de distribución/Operadores de redes de transmisión

Francis McLloyd , Áreas de control con operadores de sistemas de transmisión en Alemania , editado, CC BY-SA 3.0

Los operadores de sistemas de transmisión son empresas de servicios que gestionan operativamente la infraestructura de las redes eléctricas suprarregionales para la transmisión de energía eléctrica, garantizan el mantenimiento y dimensionamiento según la demanda, y otorgan a los comercializadores/proveedores de electricidad acceso no discriminatorio a estas redes. Además, son responsables de adquirir y proporcionar energía de equilibrio al sistema según sea necesario, para minimizar las fluctuaciones de la red resultantes de los desequilibrios entre la electricidad generada y consumida en un momento dado. Las redes de transmisión se conectan mediante subestaciones a las redes más densas y de menor tensión de los operadores de sistemas de distribución (OSD), que suelen garantizar el suministro a los clientes finales, generalmente a través de redes de baja tensión. Los grandes clientes individuales, como las plantas industriales de alto consumo energético, también pueden estar conectados directamente a la red de transmisión.

Las redes de transmisión representan monopolios naturales y sus operadores generalmente están sujetos a la supervisión gubernamental.

En Alemania, el modelo de "acceso regulado a la red" entró en vigor en 2005 con la segunda enmienda a la Ley de la Industria Energética (EnWG). Esta autoriza a la Agencia Federal de Redes a regular a los operadores de redes de transmisión.

En Alemania hay cuatro operadores de sistemas de transmisión:

• Gestor de sistemas de transmisión de Tennet
• Transmisión de 50 hercios
• Amprión
• TransnetBW

El área de red de la empresa municipal de servicios públicos de Flensburg representa un caso especial en Alemania. Debido a su conexión directa a la red eléctrica danesa, técnicamente pertenece al área de control del operador danés del sistema de transmisión energinet.dk y no al área de control de TenneT TSO, el operador del sistema de transmisión responsable del noroeste de Alemania.

Desde la liberalización del suministro energético, los proveedores de energía ya no suelen ser también operadores de red. Solo las pequeñas empresas municipales de servicios públicos pueden operar redes sin separación legal de la empresa. Sin embargo, incluso en estos casos, la distribución eléctrica y la operación de la red deben estar organizadamente separadas. Las redes son monopolios naturales. Por lo tanto, solo existe un operador de red de gas o electricidad en cada área de red, que no puede ser elegido libremente por el cliente. A pesar de la separación entre proveedor y operador de red, ambos pueden formar parte del mismo grupo energético.

• Un operador de red de distribución es una empresa que opera redes de electricidad y/o gas para su distribución a los consumidores finales (hogares privados y pequeños consumidores).
• Un operador de red de distribución mantiene redes eléctricas a nivel de red en los rangos de baja, media y alta tensión para el suministro de electricidad regional.
• Un operador de red de distribución se encuentra aguas abajo del operador de red de transmisión, que transmite electricidad a largas distancias en redes de alto voltaje.
• El operador de la red de distribución es responsable del funcionamiento seguro y fiable de las redes en un área específica y de la conexión a otras redes eléctricas
• Los operadores de redes de distribución normalmente pertenecen a una empresa de suministro de energía local o municipal, como por ejemplo una empresa de servicios públicos municipal, pero a veces también a una de las grandes empresas energéticas que a menudo han adquirido dichas redes como parte de privatizaciones.
• El operador de la red de distribución es responsable de registrar las lecturas de los contadores en las instalaciones del consumidor final, que luego envía al socio contractual del cliente para la facturación.
• El operador de la red de distribución obtiene su electricidad del operador de la red de transmisión y su gas del operador del gasoducto de larga distancia.

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Desde mediados de 2020, la adopción de vehículos eléctricos en Alemania ha aumentado significativamente. Esto se debe principalmente a la introducción del bono de innovación el 8 de julio de 2020, con el que el gobierno alemán duplicó sus subvenciones para la compra de vehículos eléctricos.

Ministro Federal Peter Altmaier: «Desde la introducción de la prima a la innovación, hemos visto un impulso significativo en la electromovilidad. El número de solicitudes se mantiene en un nivel récord. En el primer semestre de 2021, se solicitaron más primas que en todo el año anterior: un total de 1.250 millones de euros. Este año se registrará una financiación récord para los coches eléctricos. Por eso, en la coalición hemos decidido mantener la financiación hasta finales de 2025, para que el auge del mercado de la electromovilidad pueda cobrar un mayor impulso»

Torsten Safarik, presidente de la Oficina Federal de Asuntos Económicos y Control de Exportaciones (BAFA): «Con la introducción de la prima a la innovación, la demanda de la bonificación medioambiental ha aumentado considerablemente. En el primer semestre de 2021, se solicitaron 273.000 vehículos, una cifra ya superior a la de todo el año anterior. Esto supone una clara señal de la movilidad respetuosa con el medio ambiente en Alemania»

Con la introducción de la prima a la innovación, el número de solicitudes para el bono ambiental aumentó significativamente. En el segundo semestre de 2020, se batieron récords mensuales de solicitudes. En diciembre de 2020, el número de solicitudes alcanzó un pico preliminar de 53.566. En marzo de 2021, el número de solicitudes volvió a ser ligeramente inferior a 52.000.

De enero a finales de junio de 2021, se solicitaron subvenciones para 273.614 vehículos. Esto representa una clara señal de protección del clima y demuestra el creciente interés público por los vehículos eléctricos. Desde el inicio del programa de subvenciones en 2016, hasta el 1 de julio de 2021 se habían solicitado un total de 693.601 vehículos.

La prima de innovación, que duplica la parte del gobierno federal en el bono ambiental, se extenderá más allá de 2021 hasta el 31 de diciembre de 2025, según la decisión de la Cumbre Automotriz (KAM) en la Cancillería Federal el 17 de noviembre de 2020. El Ministerio Federal de Economía y Energía implementará esta extensión en breve.

Con la duplicación de la parte del gobierno en la bonificación ambiental, se pueden solicitar subvenciones de hasta 9.000 € para vehículos eléctricos con un precio neto de lista inferior a 40.000 €; para vehículos híbridos, la subvención es de 6.750 €. Para vehículos eléctricos con un precio neto de lista superior a 40.000 €, se ofrecen subvenciones de hasta 7.500 € para vehículos puramente eléctricos y de hasta 5.625 € para vehículos híbridos.

Las directrices de financiación modificadas para la prima a la innovación se publicarán en el Boletín Oficial Federal hoy a las 15:00 h y entrarán en vigor mañana. Esto duplicará la parte del gobierno en las subvenciones para coches eléctricos. Los coches eléctricos puros recibirán una subvención de hasta 9.000 €; los híbridos enchufables, una subvención de hasta 6.750 €, según el Ministerio Federal de Economía y Energía en su comunicado de prensa del 7 de julio de 2020.

Importe del bono ambiental por la compra de vehículos eléctricos – Imagen: Xpert.Digital

Peter Altmaier, Ministro Federal de Economía: «Duplicamos la subvención gubernamental para la compra de coches eléctricos, lo que incentiva significativamente la compra de uno. Queremos acelerar la transición a los coches eléctricos y dar un nuevo impulso a la electromovilidad en Alemania»

El presidente de la Oficina Federal de Asuntos Económicos y Control de las Exportaciones (BAFA), Torsten Safarik, declaró: «Las nuevas subvenciones de hasta 9.000 € hacen que el cambio a un coche eléctrico sea mucho más atractivo para los ciudadanos. Con un proceso simplificado y de una sola etapa, en la BAFA estamos implementando la nueva prima a la innovación de forma eficiente y accesible para los ciudadanos»

A partir del 8 de julio de 2020, la participación federal en el sistema de bonificación ambiental vigente se duplicará temporalmente hasta el 31 de diciembre de 2021. La participación del fabricante se mantiene sin cambios. Los siguientes vehículos, comprados o arrendados, pueden beneficiarse de la "prima por innovación", incluso con carácter retroactivo:

• Vehículos nuevos que se matriculen por primera vez después del 3 de junio de 2020 y hasta el 31 de diciembre de 2021 inclusive, así como los vehículos usados ​​jóvenes cuya primera matriculación tenga lugar después del 4 de noviembre de 2019 y cuya segunda matriculación tenga lugar después del 3 de junio de 2020 y hasta el 31 de diciembre de 2021.

La "prima a la innovación" se deriva del resultado de la reunión del comité de coalición del 3 de junio de 2020. Además de duplicar temporalmente la contribución del gobierno federal, las directrices de financiación modificadas prohíben combinarla con financiación de otras fuentes públicas. Esto pretende evitar la sobresubvención. La Comisión Europea ha revisado la "prima a la innovación" en el marco de las normas sobre ayudas estatales.

Relacionado con esto:

• Movilidad eléctrica: ¿Qué tan seguros son los coches eléctricos? ¿Cómo se evalúa su seguridad?
• Infraestructura de carga para movilidad eléctrica en Alemania

El operador de red debería poder suavizar los picos de carga en la red y así utilizarla de manera más efectiva

Esto podría lograrse mediante un nuevo instrumento denominado "control de picos de demanda". Este permitiría al operador de la red controlar la energía disponible para un consumo flexible a corto plazo y adaptarla a la situación de la carga en la red. Por ejemplo, esto permitiría más procesos de carga simultáneos para vehículos eléctricos sin saturar la red de distribución. Esto podría implementarse mediante una conexión y un uso flexibles de la red.

La gestión de la flexibilidad por parte del operador de red debe estar claramente limitada

El recorte de picos solo debe permitirse de forma muy limitada, de modo que los ajustes del consumo eléctrico se minimicen y se produzcan con la menor frecuencia posible. Esto se debe a que la gestión de la flexibilidad en la red debe pasar prácticamente desapercibida y sin un impacto apreciable en los usuarios de la red. La señal de control en la red prevalece sobre otras aplicaciones de flexibilidad de las instalaciones de consumo. Además, los usuarios de la red tienen libertad para comercializar su flexibilidad de otras maneras, por ejemplo, mediante tarifas eléctricas variables o proporcionando servicios auxiliares junto con otros consumidores de baja tensión a través de agregadores. Las intervenciones para el recorte de picos deben documentarse de forma transparente y, por lo tanto, ser lo más predecibles posible para terceros (véase la sección 6 a continuación). Las diferentes capacidades de flexibilidad de las distintas instalaciones también deben tenerse en cuenta al definir los límites de intervención del operador de la red.

La gestión de la flexibilidad tiene como objetivo limitar la expansión de las redes de baja tensión a un nivel eficiente

El operador de red debe seguir planificando y ampliando su red adecuadamente para satisfacer la demanda. Sin embargo, debe tenerse más en cuenta que la expansión de la red puede no ser viable durante los raros períodos de máxima demanda. Diversos estudios indican que la
reducción de picos puede reducir sustancialmente la necesidad de expansión de la red. Un requisito previo para ello es que los operadores de red puedan incorporar de forma fiable la reducción de picos en su planificación de red.

Ejemplo: "Corte superior"

El método de "suavizado de picos" en el consumo eléctrico es similar al método probado y establecido desde hace tiempo que se utiliza en la generación de electricidad: mediante el llamado "suavizado de picos" en
las energías renovables, ya no es necesario ampliar la red para obtener el último kilovatio hora renovable.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, impulsar la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento del «peak shaving»

Puntos de debate sobre el desarrollo futuro del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión – Ministerio Federal de Economía y Energía

A las cargas flexibles se les deben ofrecer opciones de conexión flexibles

Actualmente, al conectarse a la red de baja tensión, se acuerda con el cliente una capacidad de potencia estándar de 30 kilovatios (kW), que, en teoría, debe estar disponible en todo momento. Sin embargo, esto no significa que se alcance la potencia correspondiente al utilizar esta conexión, y mucho menos de forma continua.

Para utilizar la red existente de forma más eficiente y limitar su expansión a un nivel eficiente, conviene diferenciar la capacidad de red necesaria en el futuro para satisfacer las cambiantes necesidades de los usuarios y aumentar la flexibilidad. Por lo tanto, para la reducción de picos de demanda, la capacidad de conexión de 30 kW podría mantenerse en principio, pero su uso podría dividirse en dos partes:

• Para el consumo eléctrico no flexible, debe fácilmente disponible . Esta parte no está sujeta a la gestión orientada a la red, sino que solo puede utilizarse para la demanda inflexible. Por lo tanto, debe dimensionarse para cubrir completamente las aplicaciones domésticas típicas. La
  cantidad exacta está sujeta a debate.
• Para un consumo eléctrico flexible, se ha creado un "uso de conexión flexible". El operador de red puede limitar temporalmente la potencia consumida según los principios de "ahorro de picos" descritos anteriormente. Esta parte podría, por ejemplo, consistir en la capacidad que excede la parte inflexible. Dado que la potencia máxima solo está disponible en casos específicos y no en todas partes simultáneamente, este exceso es adecuado para dispositivos de consumo que no requieren disponibilidad constante y pueden reaccionar con flexibilidad ante cuellos de botella si es necesario.

El uso de conexiones flexibles debería convertirse en la norma para un consumo considerado flexible

Cuanto más flexible sea el consumo cubierto por el uso flexible de la conexión, más instalaciones se podrán conectar a la red existente y más ampliamente se podrán distribuir las acciones de control del lado de la red.

Las dimensiones del "uso de la conexión flexible" pueden ser configuradas individualmente por el usuario

En general, no hay inconveniente en permitir la conversión de una conexión a la red de uso flexible en una conexión fija e inflexible que pueda utilizarse sin restricciones en cualquier momento.
Sin embargo, esto depende de la viabilidad y de una participación adecuada en los costos adicionales resultantes.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, impulsar la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento del «peak shaving»

Puntos de debate sobre el desarrollo futuro del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión – Ministerio Federal de Economía y Energía

Los consumidores que reaccionan con flexibilidad deberían ser recompensados ​​por usar su flexibilidad de forma orientada a la red. Actualmente, según el artículo 14a de la Ley de la Industria Energética Alemana (EnWG), los consumidores que aceptan el control del operador de red ya reciben una reducción en las tarifas de red. Este mecanismo debería ampliarse y desarrollarse, convirtiéndose en el estándar para todas las conexiones a la red con dispositivos de consumo flexibles en la red de baja tensión. Esto daría a los usuarios de la red la oportunidad de elegir el producto de consumo que mejor se adapte a sus necesidades.

Las siguientes directrices se aplicarán al diseño:

• Se introducirán diferentes tarifas según el tipo de uso de la red. Los consumidores flexibles que participen en el programa de ahorro de consumo pagarán tarifas de red significativamente más bajas. Por lo tanto, quienes ofrezcan flexibilidad podrán beneficiarse del ahorro en la red. Por el contrario, quienes deseen utilizar la capacidad completa en todo momento para su consumo flexible deberán pagar tarifas más altas.
• Existen varias opciones de implementación: Actualmente, las tarifas de red para la mayoría de los clientes de baja tensión constan de una tarifa básica y una tarifa de uso. En principio, ambos componentes podrían diferenciarse según el tipo de uso de la red. También sería posible complementar el sistema existente con una tarifa por la capacidad acordada de la conexión. Esta podría basarse en una medición (posterior) del uso de la conexión o en un pedido (previo) de capacidad. También serían posibles pagos únicos.

De: Integrar inteligentemente la flexibilidad en las redes de distribución, impulsar la electromovilidad y el acoplamiento sectorial: el instrumento del «peak shaving»

Puntos de debate sobre el desarrollo futuro del marco jurídico para los consumidores flexibles en redes de baja tensión – Ministerio Federal de Economía y Energía

Publicada la estrategia de estandarización para la digitalización intersectorial de la transición energética

La digitalización de las redes energéticas es un requisito clave para la integración de las energías renovables y la electromovilidad. Para ello, el Ministerio Federal de Economía y Energía (BMWi) y la Oficina Federal de Seguridad de la Información (BSI) publicaron conjuntamente, el 29 de enero de 2019, la estrategia de estandarización para la digitalización intersectorial de la transición energética. Esta hoja de ruta contiene el plan de trabajo para transformar las redes energéticas en las denominadas "redes inteligentes". El objetivo es conectar a todos los actores del suministro eléctrico en la red energética inteligente del futuro.

La hoja de ruta se basa en la Ley de Digitalización de la Transición Energética (GDEW). Esta ley ha redefinido la medición inteligente en Alemania y ha sentado un precedente importante para una red energética con visión de futuro. Se basa en cuatro pilares: estandarización, protección y seguridad de datos, seguridad de la inversión y aceptación pública.

Un elemento central de la GDEW (Iniciativa Alemana de Transición Energética) es la introducción de pasarelas para contadores inteligentes. La hoja de ruta que se presenta describe el desarrollo de la pasarela para contadores inteligentes como una plataforma integral de comunicación digital para la transición energética. Esta plataforma proporciona a los actores del suministro energético, desde los operadores de red y los proveedores de electricidad hasta los consumidores, la información necesaria sobre generación y consumo. Al mismo tiempo, las pasarelas para contadores inteligentes garantizan el máximo nivel de protección y seguridad de datos. Porque la transición energética requiere mucho más que simples «contadores inteligentes».

Los estándares técnicos mínimos para las pasarelas de contadores inteligentes deben desarrollarse continuamente. Deben adaptarse a las exigencias de la transición energética, garantizar un valor añadido para los consumidores, ser intersectoriales y estar en consonancia con la interconexión sectorial (especialmente calefacción y hogares inteligentes), incorporar la electromovilidad y estar preparados para futuras amenazas, como los ataques de hackers. La hoja de ruta también aborda el desarrollo de los estándares pertinentes.