Post on 29-Sep-2018
Diseñando un Marco Regulatorio para el Almacenamiento en Mexico: Una Propuesta*
Elementos Esenciales de Implicaciones para la I+D
Marcelino Madrigal, Ph.D.Comisionado
Comisión Reguladora de Energía
*The views and opinions expressed in this presentation are
strictly of the author/presenter and do not necessarily reflect
the position of the Commission (CRE) as a whole or other
government agency
Cuernavaca Morelos14 Nov 2018
Por que el almacenamiento?
Mexico´s Clean Energy Targets
2018
25%
2021
30%
2024
35%
3Source: Programa de Desarrollo del Sistema EléctricoNacional 2017-2031, Secretaria de Energía
Clean energy generation targets
Law of energy transition
2016-2030
1.9
2031-2050
3.7
Average annual rate of reduction of final energy consumption*
*Source: Press release, Ministry of Energy of Mexico, 2016
Transition Strategy
40 millions of users
Chih
Coah
BC
NL
Tamps
Oax
SLP
Gto
Ags
Mor
Pue
Son
Yuc
Jal
TX
Long Term Auctions Are Accelerating Low-Cost Clean Energy Integration
4
Solar
Eólica
44.97
55.33
31.70
35.50
USD/MWh
USD/MWh
1st 2nd
Resulting prices
34 companiesfrom more than 10
countries, including
Mexico
6.6 billionof investment in the
coming years
Increase of 5,000 MW to the current generation
capacity in Mexico
SolarWind
HydroCombined
Cycle
Interconnection contracts on small and medium scale
Increasing Growth of Behind the Meter Installations
5
14,27332,745
55,663
130,065
3 24 145 812 4,65814,858
29,131
61,876
117,539
247,604
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Installed Capacity (kW)
Capacity (Annual)
Capacity (Aggregate)
1,3162,627
4,400
7,970
12,577
1 9 45 231 6701,986
4,613
9,013
16,983
29,560
2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016
Number of contracts
Contracts (Annual)
Contracts (Aggregate)
Source: Elaborated with CFE information, CRE.
Storage one of potential solutions to variability: example Baja System
6
Investment: $16.4 USD mill
59.059.159.259.359.459.559.659.759.859.960.060.1
0
5
10
15
20
25
30
35
3:1
1:0
0
3:1
2:0
0
3:1
3:0
0
3:1
4:0
0
3:1
5:0
0
3:1
6:0
0
3:1
7:0
0
3:1
8:0
0
3:1
9:0
0
3:2
0:0
0
3:2
1:0
0
3:2
2:0
0
3:2
3:0
0
3:2
4:0
0
3:2
5:0
0
Hz
MW
16 MW Loss Leads to Load Curtailment
Load Shedding
30 MW Solar Output Cloudy Day
Storage Facility
Allowing: 50MW additional renewable sources without affect reliability
Storage: 20 MW
Operation conditions
Potential Solution
System capacity 1,017 MW
Existing DG capacity 5.9 MW
Location
*Newton hurricaneSource: Prodesen 2017-2031, Sener
Max 435 MW
Min 59 MW*
Demand
Integration limits:
DG. 10 MW
Large Scale. 60 MW
Existing PV capacity 31 MW
Features
2016
Source: Prodesen 2017-2031, Sener.
Source: Cenace.
Es viable? Que sabemos ?
Que conocemos hasta el momento: reflexiones iniciales
• Estudios indican ya la viabilidad económica del almacenamiento puro de energía en Mexico
• Las principales aplicaciones del almacenamiento, en orden de valor son
• Diferimiento de necesidades de transmisión y distribución• Arbitraje de energía• “Balanceo” de renovables variables• Servicios auxiliares
• Capitalizar estos beneficios será cada vez más importante por lo siguiente:
• Sistema de transmisión seguirá siendo radial en algunas zonas y con crecimiento de demanda en los extremos
• Los renovables variables continuaran incrementando su presencia en el sistema• Gradualmente se desarrolla un mercado con múltiples productos y actores que valoraran algunos
de los servicios del almacenamiento• Existe un interés expreso de consumidores de energía, en combinar renovables en sitio con
almacenamiento
Studies Identify the Economic Viability of Large Scale Storage in Mexico
Yucatán Peak Shaving
30MW; $70M; IRR 9%
Source: Feasibility Study for Large Scale Energy Storage Systems in Brazil, Colombia and Mexico. Project done by Quanta Technology for ISA, under USTDA support
Electric Energy Supply
545 MW (23%)
Ancillary Services 201 MW (9%)
Grid System 631 MW (27%)
End User / Utility Customer 570 MW (24%)
Renewables Integration
386 MW (17%)
475 MW
399 MW
228 MW190 MW 182 MW
TransmissionCongestion
Relief
Electric SupplyCapacity
Demand ChargeManagement
Time-of-use(TOU) Energy
CostManagement
WindGeneration Grid
Integration,short duration
Applications with best potentialMarket potential Sample projects
10 years ahead market size: 1,419 millions of USD2,333 MW 3,841 MWh
17 different applications5 categories
BCS Renewable Integration
10MW; $8M; IRR 23%
BCS Arbitrage
10MW; $25M; IRR 9%
Que elementos clave debería tener una regulación innovadora que remueva las barreras al almacenamiento y sea de aplicación general?
Aspectos Claves para la Regulación
1. El almacenamiento provee servicios, parte de los cuales se remuneran de manera regulada y parte de los cuales tienen precios de mercado
2. El reto principal es que no existan barreras para que el almacenamiento pueda monetizar tanto los servicios regulados como los precios de los productos de mercado que provee
3. Estructurar una definición del activo que reconozca esta realidad: el almacenamiento es generador, carga, transmisión y distribución
4. Estructurar un marco contractual operativo que reconozca esta realidad: el almacenamiento puede proveer servicio tantos regulados como de mercado
5. La transmisión y distribución en Mexico es planeada y regulada, algunos servicios auxiliares tienen precios de mercado y otros regulados
Precios Diferentes Productos en Mercado
12
SIN
BCA
BCS
67,073 USD/MW-año
139,303 USD/MW-año
68,897 USD/MW-año
Tipo de cambio: 18 pesos/USD Fuente: Centro Nacional de Energía
Reservas rodantes (10min)*
Variaciones Diarias Precio SpotCurva de duración de precios del Mercado del Día en Adelanto(2016 vs 2017)
SIN
BCA
BCS
91.62 USD/MWh
34.42 USD/MWh
212.32 USD/MWh
Promedio ponderado
Precio por capacidad
≈ 66 USD/MWh
≈270 USD/MWh
BCS
Ene-May: ≈10 USD/MW
Jun-Jul: ≈40 USD/MW
Fuente: Monitor independiente del mercado , 8/9/17
*1 de 5 servicios auxiliares con precios de mercado
Que se requiere hacer
1. La CRE emitir regulación para servicios auxiliares que no están en el mercado (regulación de frecuencia, voltaje, arranque negro, operación en isla) que valúen las diferentes velocidades de respuesta de los agentes que proveen el servicio
2. La SENER planear considerando el almacenamiento como una de las opciones en la red, así como ahora se considera los CEVs, HVDC, y otras opciones, el STORAGE debe ser un activo parte del menú de opciones de las metodologías de planeación
3. Las reglas del mercado se deben afinar para evitar barreras indebidas o interpretación de reglas (al no tener un activo especifico de almacenamiento) que inhiban al almacenamiento
• Ejemplo acreditar potencia requiere disponibilidad del recurso por varias horas, mucho mas de lo que las tecnologías pueden lograr
4. El CENACE contar con un marco contractual que apruebe la CRE para: (i) la operación compartida/coordinada de activos de almacenamiento y (ii) definir el flujo de fondos de servicios tanto regulados como precios de mercado de los servicios/productos que provee el almacenamiento
Como se estructuraría el esquema en sus grandes líneas?
Como se Lanzaría Este Marco de Aplicación General
1. Plan de expansión que considere el almacenamiento
2. Valuación por parte de la CRE, en base al plan, del valor que representa el almacenamiento para la transmisión. Determinar que % del activo es un activo de transmisión
3. SENER instruir la realización de los proyectos por medio de asociación/contrato como ya lo prevé la ley para proyectos tradicionales de transmisión
4. La CRE aprobar un ingreso regulado en base al % del punto 2 (que resulte del costo ganador del proceso de licitación).
5. El almacenamiento captura de manera directa los otros precios del Mercado y servicios regulador
6. El almacenamiento de operan en base a un contrato de operación técnica compartida
Como se Estructuraría Este Marco de Aplicación General
Almacenmto. en plan de expansión
% Contrb. Almacenmto. Transmisión
CRE
SENERCENACE
Autoriza Ingreso (un %)
como Transmisión
Servicios Auxiliares Regulados
Productos y Servicios en
Mercado
Contrato Operación Técnica Coordinada
• Energía/Potencia• Regulación• 2 Reservas 10min• 2 Reservas 10min
• Regulación f• Regulación V• Arranque negro• Oper. isla
Licitación contrato
almacenmto.
Eliminar barreras en
reglas de mercado para
ofrecer estos productos
Definir estos
servicios en base a
performance
Que áreas de I+D serían valiosas para este esquema?
Algunas Implicaciones para I+D: Angulo de Integración con el Sistema
1. Modelado de almacenamiento para herramientas de planeación de G+T
2. Valorización de almacenamiento a la transmisión y distribución
3. Definición de modos de operación compartida de almacenamiento
4. Herramientas de optimización para gestionar activos de almacenamiento en mercados de corto plazo y servicios
5. Criterios de interconexión técnica de almacenamiento, respuesta a f y V etc
Gracias!
@M_Madrigal_M
www.gob.mx/cre @CRE_Mexico