Análisis económico de almacenamiento de energía en la red eléctrica mediante baterías de litio

Abstract

El objeto de este Trabajo de Fin de Máster es analizar económicamente la viabilidad del almacenamiento de energía en baterías de litio con los resultados obtenidos de un modelo matemático.

Para poder abordar este problema previamente se ha llevado a cabo un análisis de la literatura en el que se ha investigado sobre la situación actual de las diferentes tecnologías de almacenamiento de energía con las características y los principales usos que tiene cada una.

Gracias al estado del arte se ha detallado cómo es el funcionamiento del sistema eléctrico español explicando los diferentes tipos de energía que existen tanto renovable como no renovable. También se exponen los mercados eléctricos en los que se llevan a cabo las transacciones de energía eléctrica para obtener los precios de la electricidad para cada hora del día. Estos precios se utilizarán para conseguir los resultados en los capítulos del modelo matemático y del análisis financiero.

Consecutivamente se ha realizado una descripción de las diferentes baterías que existen en el mercado y el motivo por el que se decide ejecutar el trabajo con una batería de litio.

Utilizando el modelo matemático que el profesor David Canca Ortiz ha creado para otras investigaciones paralelas, se consigue averiguar la cantidad de energía que habría que comprar o vender en cada hora del año durante el tiempo en el que dure la batería según las características impuestas en el modelo.

A partir de los resultados obtenidos del modelo matemático utilizado, se trata de identificar mediante un análisis financiero qué tamaño de inversor será el óptimo con el tamaño de batería empleado y, de esta forma, tomar una serie de decisiones al respecto.

The purpose of this Master’s Degree Final Project is to analyse economically the viability of storing energy in lithium ion batteries with the results obtained from a mathematical model.

Previously, a detailed analysis of the literature has been carried out in which the current situation of different energy storage technologies has been investigated with the features and the main uses they have.

Thanks to the state of art, it has been described how the Spanish electric system works explaining the existing different types of energy, both renewable and non-renewable. Also, the electricity markets where the electricity agreements take place to acquire the hourly price of the electricity, have been explained. These prices will be used to achieve the results in the mathematical model and financial analysis chapters.

Consecutively, the different existing batteries have been described and the reason why the lithium ion battery was chosen.

Using the mathematical model created by professor David Canca Ortiz, it might be possible to calculate the amount of energy to buy and sell at every hour of the year during the battery’s life, knowing the features imposed in the model.

Based on the results obtained from the mathematical model used, the aim is to identify through a financial analysis which electric inverter size will be optimal with the battery size used and, in this way, take measures in that regard.