En la transició cap a un sistema energètic basat en renovables, cal transformar la producció i l’ús de l’energia. Adaptar la demanda a les condicions de la xarxa és essencial per integrar fonts renovables variables com l’eòlica i la solar.

Habitualment, la demanda elèctrica —que influïa directament en els preus horaris de l’electricitat— seguia la tendència anomenada “corba d’ànec”. Aquesta corba mostra una demanda més alta al matí, baixa al migdia (quan hi ha més producció solar) i que torna a pujar fortament al vespre. Amb l’augment de la generació fotovoltaica, aquesta forma s’ha accentuat i està evolucionant cap al que es coneix com la “corba de congost” o “precipici”. La diferència entre els moments de baixa i alta demanda és encara més extrema, fent que els preus de l’electricitat es divideixin clarament entre molt baixos durant les hores solars i molt alts quan no hi ha sol.

Davant aquest nou paradigma, els consumidors han de convertir-se en agents actius del sistema, amb l’oportunitat de participar en el mercat aprofitant la flexibilitat de la demanda. Tot i que ja existeixen mecanismes per valoritzar aquesta flexibilitat, calen nous instruments que impliquin també indústries i petits consumidors, com les comunitats energètiques.

Com obtenir flexibilitat de la demanda?

Les estratègies per aconseguir-ho són bàsicament dues:

  • Modificació de patrons de demanda identificant els equips o consums potencialment desplaçables – com poden ser rentadores, la càrrega de vehicles elèctrics o sistemes de bombeig d’aigua-, així com l’aprofitament de les inèrcies tèrmiques de determinats sistemes, com les bombes de calor, termos elèctrics o compressors de màquines frigorífiques.
  • Ús de tecnologies d’acumulació, ja sigui amb bateries químiques, salts d’aigua o mitjançant la producció i emmagatzematge d’altres vectors energètics com els gasos renovables.

Ambdues estratègies es poden fer servir tant per estalviar en la factura elèctrica (flexibilitat implícita) com per guanyar diners oferint flexibilitat a la xarxa per descongestionar-la (flexibilitat explícita). Aquest segon cas és més complicat i, a curt termini, només té sentit per a usuaris amb un consum flexible gran. Tot i que poden aplicar-se a tota mena de consumidors, els petits (com llars o petits negocis) necessiten agrupar-se per sumar prou flexibilitat i poder participar en aquests mercats o obtenir beneficis reals

Què és l’agregació de la demanda?

Es tracta d’una estratègia de gestió energètica en què diversos consumidors, sota la coordinació d’un agregador, ajusten la seva demanda elèctrica de manera conjunta per oferir una major flexibilitat. Aquesta flexibilitat pot incloure la reducció o increment temporal del consum, o l’emmagatzematge d’energia, per exemple, a través de bateries. L’agregació permet generar estalvis directes a través d’una flexibilitat implícita, que es basa en una millor integració amb fonts d’energia renovable locals (optimitzant l’autoconsum) o en la reducció de les importacions d’energia durant les hores amb preus més elevats. Tanmateix, el seu valor més destacat rau en la possibilitat d’oferir serveis de flexibilitat explícita, és a dir, participant en mercats que habitualment només estaven disponibles per a grans consumidors o generadors.

Aplicacions pràctiques d’Aiguasol en demanda flexible

En entorns d’autoconsum amb fonts renovables —com la fotovoltaica— o amb demandes energètiques potencialment desplaçables, la flexibilitat d’aquests sistemes és clau. Sobretot quan es combinen amb mecanismes d’agregació, com la incorporació de bateries centralitzades o l’ajust coordinat dels hàbits de consum, que permeten assolir objectius com:

  • Maximitzar l’autoconsum: Concentrant les demandes energètiques en les hores de màxima radiació solar de fotovoltaiques locals, mitjançant l’anàlisi detallada de la corba de demanda i la identificació d’equips programables o desplaçables. Des d’Aiguasol contemplem i apliquem aquesta estratègia en diversos projectes, especialment en col·laboració amb empreses que disposen d’instal·lacions fotovoltaiques per a autoconsum amb l’objectiu d’optimitzar els recursos locals de generació renovable. 
  • Maximitzar la soberanía: Integrant sistemes d’acumulació per emmagatzemar l’energia produïda en hores de baixa demanda i utilitzar-la posteriorment, que evita la importació d’energia de xarxa. Des d’Aiguasol hem desenvolupat una metodologia per identificar configuracions òptimes de sistemes fotovoltaics i bateries per assolir diferents nivells de sobirania energètica. Aquestes solucions s’han aplicat tant en entorns privats de grans consumidors com en entorns d’autoconsum compartit amb bateries centralitzades.
  • Maximitzar la resposta de la demanda: Consisteix a ajustar l’ús d’equips en funció de les tarifes horàries, per exemple, programant electrodomèstics o sistemes HVAC durant les hores de menor cost. Aquesta estratègia permet reduir la factura elèctrica i, si es disposa de consums rellevants i desplaçables, participar en el mercat de la resposta activa de la demanda (SRAD), on els usuaris són retribuïts per reduir el consum en moments puntuals quan l’operador del sistema ho requereix per garantir l’estabilitat de la xarxa. Des d’Aiguasol hem aplicat aquesta estratègia en el projecte DECARBSHIPS (en el marc del PERTE NAVAL), flexibilitzant les demandes de les drassanes i adaptant-les a l’evolució del mercat elèctric en termes d’inflació o de la diferència relativa entre els preus màxims i mínims diaris (spreads relatius). 
  • Maximitzar arbitratge: La integració de sistemes d’emmagatzematge permet vendre energia autoproduïda o prèviament carregada a la xarxa en moments de preu elevat, optimitzant així l’arbitratge energètic. Aquests sistemes permeten participar en mercats de flexibilitat, com ara els mercats de regulació secundària o terciària, on es poden rebre compensacions econòmiques per produir o consumir energia segons les necessitats del sistema elèctric. Des d’Aiguasol hem contemplat una estratègia òptima de control per diversos sistemes d’emmagatzematge a gran escala, analitzats en el marc de projectes com GESYS, REGENERA i CHESTER.

Com poden aprofitar la flexibilitat els usuaris per obtenir-ne beneficis?

La gestió intel·ligent de la demanda i l’emmagatzematge són clau per optimitzar els sistemes energètics descentralitzats. Mitjançant la predicció i l’ús d’algorismes adaptatius, es poden anticipar escenaris i ajustar el consum energètic per millorar-ne l’eficiència. Els sistemes de gestió energètica (EMS) prenen decisions en temps real per optimitzar l’ús de bateries i la connexió a la xarxa. Això permet reduir costos, augmentar l’autoconsum, millorar la rendibilitat de les instal·lacions solars i generar ingressos mitjançant la participació en mercats de flexibilitat.

Reptes per avançar cap a un model de flexibilitat distribuïda i compartida

Tot i els avantatges potencials, els mercats de flexibilitat actuals presenten importants limitacions. Històricament, s’han dissenyat per a grans volums de generació i consum, i això dificulta l’accés dels petits consumidors i de les comunitats energètiques. Aquest biaix estructural genera una bretxa entre el potencial real de la flexibilitat distribuïda i la seva capacitat efectiva de participació.

Per aquest motiu és necessari abordar diversos reptes legislatius, tecnològics i organitzatius. Entre ells, destaca la necessitat de revisar el marc normatiu per reconèixer formalment el paper actiu dels usuaris i establir mecanismes de participació accessibles. També cal avançar en la digitalització de la xarxa, en la transparència de les dades i en la creació de plataformes interoperables que permetin l’agregació i la gestió dinàmica de la flexibilitat en l’àmbit local.

Les comunitats energètiques són una peça clau per articular la participació col·lectiva, però cal adaptar el funcionament dels mercats i incentivar la creació de models més inclusius per tal que siguin una realitat. Integrar els petits actors en el sistema va més enllà de l’equitat d’equitat, és una oportunitat per aconseguir un sistema elèctric resilient, distribuït i sostenible.