Fonts renovabels distribuïdes per la resiliència de la xarxa elèctrica.

Mitjançant mecanismes adequats, els DER també poden oferir serveis de resiliència i així ajudar als operadors de les DER a recuperar les inversions alhora que milloren les operacions detallades de la xarxa elèctrica. Si es valoren adequadament a la llarga, les DER podrien competir amb els generadors convencionals o, possiblement, substituir-los mitjançant un mecanisme basat en el mercat.

Amb la creixent penetració de les DER de petita capacitat, l'arquitectura operativa del sistema de distribució d'energia també requereix ser més resistent i distribuït per tant,  l'arquitectura descentralitzada s'està tenint en compte cada cop més. Els beneficis dels recursos d'energia renovable distribuïts (DRER) no es limitaran al subministrament de recursos d'energia neta. Els recursos basats en inversors (IBR) impulsats pels DRER, poden proporcionar serveis de xarxa, com ara suport de tensió i freqüència a llarg termini, inclosos serveis de flexibilitat, al sistema d'alimentació de baixa tensió. En cas d'averies massives  de la xarxa, les microxarxes basades en DRER, que seran riques en recursos, podrien proporcionar la capacitat  per  restablir un sistema elèctric des de la part més propera al consum i distribuït. A més, els DRER, dins d'una microxarxa, poden tenir la capacitat de crear xarxa per ajudar el sistema a funcionar com una xarxa sincronitzada. L'arquitectura millorada operativa de les DER, encara més milloraria la resiliència de la xarxa de distribució. Tanmateix, els operadors DRER han de tenir estímuls per contribuir activament a aquest esforç, i cal que hi hagi un mecanisme perquè participin en el mercat elèctric.

Assumint una demanda de càrrega que tradicionalment ha estat insensible al preu bàsicament perquè els mercats elèctrics estan fortament regulats per protegir els interessos del consumidor. El mercat elèctric es pot categoritzar conceptualment en només energia i mercat de capacitat tot garantint la suficiència de recursos. En el mercat només d'energia, s'espera que les operacions del mercat diaris cobreixin el cost variable de l'electricitat, recuperant el cost fix mitjançant la tarifa. No obstant això, els preus de tarifa en el mercat només d'energia estan fortament regulats, per protegir els interessos dels clients. Hi ha mercats on les capacitats es subhasten per separat, les capacitats es paguen per separat o s'assegura una capacitat adequada a través del mercat de reserva.

La majoria de DRER tenen un cost marginal proper a zero i, a causa de la seva variabilitat inherent, la seva participació en el mercat de capacitat serà limitada. Per tant, quin seria el model de preus per als DRER?

Els DRER poden continuar fent ofertes al nivell més baix possible; tanmateix, especialment en un mercat elèctric ric en renovables, perjudicaria la recuperació dels costos d'inversió, que qüestiona la necessitat del mercat majorista. Si els DRER ofereixen la seva disposició a pagar, proporcionarà un senyal de preu adequat per a totes les condicions operatives possibles?.

L'ús del mecanisme del mercat per generar un senyal de preu a llarg termini per als generadors invoca l'enigma del preu, principalment a causa de la criticitat de l'electricitat. 

La solució, seria seguir el terme mitjà. I en aquest sentit, s'està intentant quantificar altres beneficis dels DRER en el desenvolupament de diversos productes de mercat per capturar el seu valor operatiu. Cal mirar els reptes de la futura xarxa amb una creixent integració de les renovables (tant d'infraestructura com d'operacions) i les prioritats del canvi climàtic, que ajudaran a identificar polítiques adequades per desenvolupar aquests productes de mercat. Les interaccions de les DER analitzades per diversos nivells ajudarien a identificar aquestes polítiques, cosa que permetria una adequada monetització.

Valor de la flexibilitat: La participació en el mercat de les DRER permetria la resposta a la demanda, generant, en última instància, la taxa de flexibilitat dels usuaris finals i els requisits generals de fiabilitat del sistema. El valor energètic pot no ser el terme adequat per a la majoria de les renovables amb un cost marginal zero; en canvi, s'espera que la disponibilitat a pagar, capturi amb precisió el component de consum dins d'un nivell de tolerància imperceptible alhora que s'ofereix flexibilitat. Tot i que hi han estudis que diuen que cal agregar dispositius individuals per oferir flexibilitat, cal resoldre problemes de privadesa. Els usuaris finals (normalment residencials) no generen canvis sobtats del perfils de consum. Per tant, es pot preveure que els controladors automatitzats podran realiutzar part de control.

Valor de la fiabilitat: Si s'espera que els DRER responguin d'una manera que perjudiqui el nivell de confort, el component associat de la disponibilitat a pagar es podria classificar com el cost de la fiabilitat. Tradicionalment, les incidències de la fiabilitat s'identifiquen mitjançant interrupcions. En una línia similar, després de les interrupcions del sistema de distribució, si es dissenyen adequadament, els DRER encara podrien satisfer algunes de les càrregues locals. A més, si se'ls permet participar al mercat majorista, donats els controladors electrònics, els DRER poden proporcionar alguns dels requisits de reserva del sistema d'alimentació a la xarxa de baixa tensió.

Valor de la resiliència: Com a societat, es confia en múltiples infraestructures crítiques, i la infraestructura elèctrica és el centre de totes elles, oferint serveis relacionats amb l'energia. La capacitat de la humanitat depèn d'aquestes infraestructures crítiques per això, cal adaptar-se i transformar-se per superar aquestes situacions que podrien provocar  perjudicis als clients, que normalment. Fina avui dia i donada l'arquitectura de la xarxa la qualitat de servei és molt bona amb molt pocs incidents massiu. Tot i així, amb el canvi climàtic, les incidències a la xarxa seran més  freqüents. Llavors donat l'abast i la mida d'una situació adversa, el preu de l'escassetat basat en el valor de la càrrega perduda, seria imprudent d'utilitzar, i és per això,  que cada pot tenir sentit  incloure mecanismes basats en assegurances. A

Valor dels serveis auxiliars: Els DRER, tot i que tenen molt poca capacitat, si es retribueixen adequadament, poden participar tant en el control de tensió a curt com a llarg termini.

Valor de les emissions de carboni: Els DRER no estan lliures de carboni. Les emissions de carboni són un dels mecanismes que aporta la penetració de les renovables, facilitant la comparació individual amb els seus homòlegs. Cal destacar que les emissions de carboni s'hauran de separar del component energètic, que es podria comercialitzar simultàniament en paral·lel. Atès que les càrregues i la generació en una xarxa elèctrica s'han de satisfer tot el temps, i és possible que les renovables no estiguin disponibles tot el temps, s'ha de considerar la possibilitat d'emmagatzemar càrrecs per emissions de carboni. Si els preus es dissenyen bé, les ineficients s'eliminarien a llarg termini a causa de la seva competitivitat.

Amb la creixent penetració dels DRER, és imminent que l'arquitectura de la xarxa elèctrica, la planificació, les operacions, els mecanismes de mercat i les operacions, experimentin una significativa evolució per ser més resilients. Com que les infraestructures estan acoblades, pot ser que no sigui prudent mirar cada aspecte d'infraestructura per separat; en canvi, un punt de vista orientat al servei seria més realista. Cal mirar els reptes que la futura xarxa s'enfrontaria tant en termes de canvi climàtic com amb la creixent integració de les renovables en termes de DRER per identificar polítiques adequades per desenvolupar productes i serveis de mercat. Aquests productes i serveis més nous ajudarien indirectament els DRER a operar en condicions d'igualtat amb els generadors convencionals alhora que identifiquen adequadament els seus preus adequats. Atesa la diversitat de necessitats de la societat, els usuaris finals cada cop més, han d'implicar-se en la presa de decisions i participar en l'operació del mercat elèctric. Tot i que les condicions mediambientals extrems són cada cop més freqüents, es podrà lluitar contra el canvi climàtic i possibilitar  millorar la seguretat i l'equitat energètiques alhora que es fa més resilient la societat, gràcies a les DRER. 

Font: IEEE Samrt Grid ( Hossam Gabber)