Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada

Treball de Fi de Màster Màster Universitari en Enginyeria Industrial Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada MEMÒRIA Autor: Solsona Becerra, Àxel Director: Villafáfila Robles, Roberto Convocatòria: Juny 2021 Escola Tècnica Superior d’Enginyeria Industrial de Barcelona Pàg. 2 Memòria Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 3 Resum El present projecte es basa en el desenvolupament d’una eina oberta i gratuïta per a realitzar la selecció òptima de la tarifa d’accés elèctrica més adequada per a cada consumidor i optimitzar la potència contractada per a reduir els costos de la factura elèctrica, dins de la nova situació que presenta per a tots els consumidors del mercat elèctric espanyol la nova regulació i normativa que s’han impulsat des de la Comissió Nacional dels Mercats i Competències (CNMC) i el govern de l’estat espanyol. Primerament, per a permetre entendre en què s’ha basat el desenvolupament d’aquesta eina i d’on provenen els valors utilitzats per a realitzar tots els càlculs necessaris, es descriurà quin és l’estat de l’art. S’explicarà resumidament el mix de generació a l’estat i el funcionament dels mercats elèctrics, que influeixen en el preu final de l’electricitat. Posteriorment, es definiran tots els paràmetres i conceptes que conformen la factura elèctrica, explicant el seu origen i propòsit. Es farà una descripció de la nova regulació de les tarifes elèctriques explicant quins canvis es realitzaran i com aquests afectaran al consumidor. Es descriuran els nous mètodes de càlculs dels peatges d’accés, ja que aquests canvien la seva configuració, separant el que pròpiament és el peatge d’accés, que serà controlat per la CNMC, i el que són pròpiament els càrrecs, controlats pel govern de l’estat. Finalment, havent explicat tots els canvis que s’efectuaran en la manera de calcular les futures factures elèctriques, es passarà a presentar l’aplicació desenvolupada en el present projecte, la qual es pretén que sigui útil per a calcular els valors futurs d’aquestes factures i poder comparar-les amb les tarifes anteriors, veient quin efecte ha tingut aquesta nova regulació per a cada consumidor. També permetrà als usuaris experimentar amb les característiques dels seus contractes tarifaris sobre les que tenen control, com pot ser la potència contractada, de manera que puguin optimitzar-la segons el seu consum, amb el propòsit de reduir la seva factura elèctrica. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 5 Sumari SUMARI _____________________________________________________ 5 1. GLOSSARI _______________________________________________ 8 2. INTRODUCCIÓ ____________________________________________ 9 2.1. Objectius del projecte ................................................................................... 10 2.2. Abast del projecte ......................................................................................... 10 3. ESTAT DE L’ART _________________________________________ 11 3.1. El consum elèctric a l’estat espanyol ............................................................ 11 3.2. El mercat elèctric a l’estat espanyol .............................................................. 13 3.2.1. El sistema elèctric de potència ........................................................................ 14 3.2.2. Estructura del sistema elèctric a l’estat espanyol ............................................. 15 3.2.3. El mercat de la electricitat ................................................................................ 17 4. LA FACTURA ELÈCTRICA _________________________________ 24 4.1. Tarifa elèctrica .............................................................................................. 24 4.2. Peatges i càrrecs d’accés ............................................................................. 27 4.2.1. Estructura i origen ............................................................................................ 27 4.2.2. Períodes horaris .............................................................................................. 29 4.2.3. Valors i estudi comparatiu ............................................................................... 36 4.2.4. Terme d’excés de potència .............................................................................. 39 4.2.5. Facturació de peatges i càrrecs d’accés .......................................................... 43 4.3. L’impost a l’electricitat ................................................................................... 43 4.4. Lloguer del comptador i el ICP ..................................................................... 44 4.5. Bo social ....................................................................................................... 45 4.6. Impost sobre el valor afegit (IVA) .................................................................. 46 Pàg. 6 Memòria 5. EINA PER A LA OPTIMITZACIÓ DE LA POTÈNCIA CONTRACTADA47 5.1. Presentació ................................................................................................... 47 5.1.1. Estructura ........................................................................................................ 49 5.1.2. AppEstudio ...................................................................................................... 49 5.1.3. AppOptimizador2Periodos ............................................................................... 52 5.1.4. AppOptimizador6Periodos ............................................................................... 53 5.2. Cas pràctic 1: Estudi senzill sense dades importades .................................. 53 5.3. Cas pràctic 2: Comparativa PVPC amb tarifa de mercat lliure ..................... 56 5.4. Cas pràctic 3: Estudi de costos a partir consums mensuals per període ..... 60 5.5. Cas pràctic 4: Estudi de costos ràpid amb dades de consum importades. .. 63 5.6. Cas pràctic 5: “Dashboard” de resultats per a l’estudi de costos amb dades importades. ................................................................................................... 64 5.7. Cas pràctic 6: Optimització de la potència contractada per a una tarifa 2.0TD a partir de dades de màxims de potència importats ................................................. 71 5.8. Cas pràctic 7: Optimització de la potència contractada per a una tarifa de 6 períodes tarifaris .......................................................................................................... 73 6. PRESSUPOST ___________________________________________ 77 7. IMPACTE AMBIENTAL ____________________________________ 79 CONCLUSIONS ______________________________________________ 81 Propostes de millora............................................................................................... 82 BIBLIOGRAFIA_______________________________________________ 83 Referències bibliogràfiques .................................................................................... 83 ANNEX A: MANUAL D’USUARI DE L’APLICACIÓ __________________ 87 A.1 Portada ............................................................................................................ 87 Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 7 A.2 Fulles del bloc informatiu ................................................................................. 87 A.3 Selector de tarifes ............................................................................................ 88 A.4 Optimitzador de potència senzill ...................................................................... 90 A.5 Estudi de costos anuals senzill ........................................................................ 92 A.6 Comparativa PVPC .......................................................................................... 95 A.7 Estudi comparatiu 1 ......................................................................................... 98 A.8 Estudi comparatiu 2 ....................................................................................... 100 A.9 Estudi en format “Dashboard” per a realitzar estudis de costos a partir de la corba de dades horària de consum ........................................................................... 103 A.10 Optimitzador de potència per a tarifes de dos períodes ‘AppOptimizador2Periodos’ .................................................................................................................... 105 A.11 Optimitzador de potència per a tarifes de sis períodes ‘AppOptimizador6Periodos’ .................................................................................................................... 108 Pàg. 8 Memòria 1. Glossari CNMC: Comissió Nacional dels Mercats i Competències. BOE: Bolletí Oficial de l’Estat. SEP: Sistema Elèctric de Potència. BT: Baixa Tensió. MT: Mitja Tensió. AT: Alta Tensió. MAT: Molt Alta Tensió. Grup tarifari: Agrupació de subministraments amb les mateixes característiques de connexió a un mateix nivell de tensió tarifari i amb una mateixa discriminació horària. Nivells de tensió tarifaris: Nivells de tensió que defineixen cada peatge de transport i distribució. Discriminació horària: Diferenciació de les hores de l'any en períodes horaris de cada peatge de transport i distribució. Període horari: Agrupació de les hores de l'any amb les mateixes característiques, als efectes de la discriminació horària dels peatges de transport i distribució. Termes de facturació: Components de la facturació dels peatges de transport i distribució relacionats amb les variables inductores del cost. PVPC: Preu Voluntari per al Petit Consumidor PYME: Petita i Mitjana Empresa ICP: Interruptor de Control de Potència IPREM: Indicador Públic de Renta d’Efectes Múltiples IVA: Impost sobre el valor afegit Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 9 2. Introducció El dia 1 de juny de l’any 2021 s’introdueix un canvi en l’organització del sistema tarifari a l’estat espanyol que canvia tota l’organització de les tarifes elèctriques i els valors de la factura elèctrica que afecten al preu final que paguen els consumidors. Amb aquest canvi es pretén conscienciar a la societat de la importància de tenir un consum d’energia eficient, recompensar qui estigui disposat a modificar els seus patrons de consum cap el que es considera que és més eficient i fa patir el menys possible el sistema elèctric, i castigar qui no realitzi aquest esforç i mantingui els seus hàbit de consum. La idea és intentar reduir el màxim possible el consum energètic en les hores de màxim consum a nivell nacional, la qual cosa redueix la càrrega que ha de suportar el sistema elèctric de l’estat i redueix els costos del mateix, i traslladar aquests consums en hores on hi ha menys exigència al sistema. Tenint en compte que fins a la introducció d’aquesta nova normativa, la majoria de consumidors no eren conscients de la importància de l’eficiència energètica tant a nivell domèstic com a nivell industrial, i amb la tendència a l’electrificació del consum d’energia, amb l’augment de la generació d’electricitat des de fonts renovables, aquest canvi de normativa és un altre pas per aconseguir una societat més eficient en el consum de l’energia, principalment l’elèctrica. La motivació darrere d’un projecte d’aquestes característiques és àmplia i afecta diversos àmbits. D’una banda, hi ha la motivació des d’un punt de vista com a enginyer de desenvolupar una eina útil per a la societat, que sigui oberta i gratuïta, accessible per a tot usuari i senzilla d’utilitzar. Una nova regulació i normativa d’aquestes magnituds, en una societat poc formada en la gestió de la seva factura i consum elèctric, tindrà repercussions directes per a tots els consumidors del sistema elèctric espanyol. 11 milions de llars en tot l’estat, que en el present tenen una tarifa amb discriminació horària, veuran elevada la seva factura elèctrica en prop d’un 10% per aquesta reforma [1]. Una bona gestió del consum elèctric, i una optimització de la potència contractada pot ajudar a reduir la factura elèctrica i adaptarse a aquest canvi de normativa. D’altra banda és important remarcar la seva funció educacional, ja que la memòria permetrà, a qui li interessi, aprofundir en el funcionament del sistema tarifari dels peatges d’accés a l’electricitat de l’estat espanyol, siguin aquests estudiants, professionals o usuaris qualsevols. També, l’eina desenvolupada, en ser oberta i gratuïta, permetrà a qui ho desitgi llegir la mateixa informació de manera més esquemàtica i directa, i experimentar amb l’objectiu d’optimitzar el cost de les seves futures factures elèctriques. Pàg. 16 Memòria tant per als usuaris domèstics, com per a l'empresa i la indústria, per l'impacte que representa en la seva competitivitat en un entorn obert i globalitzat. Fins l'any 1997, el Govern era l'encarregat de fixar les tarifes elèctriques. Era un sector estructuralment rígid, en el qual les activitats de generació, transport i distribució estaven molt relacionades entre sí, on la mateixa companyia podia realitzar les tres activitats alhora; un mercat on no existia competència en la generació. En el mateix any, es va promulgar la Llei 54/1997 de 27 de novembre del sector elèctric, la qual liberalitzava el mercat elèctric a Espanya. Posteriorment li van succeir a aquesta llei diverses modificacions com: Llei 53/2002 de 30 de desembre, Llei 24/2005 de 18 de novembre i la Llei 17/2007 de 4 de juliol o Llei 24/2013 de desembre de 2013. Aquesta última segueix vigent tot i que ha estat repetidament modificada al llarg dels anys. El mercat actual és dominat per un petit nombre de venedors o prestadors de servei. Es reparteix entre cinc grans elèctriques, les quals tenen la responsabilitat de generar el 80% del total i s'encarreguen del 90% de la venda o comercialització a clients finals i al voltant del 60% de les ventes en el mercat majorista [7]. Aquestes són: • Endesa • Iberdrola • Naturgy • EDP España • Repsol Aquestes cinc són les que es reparteixen la distribució d’electricitat a l’estat espanyol, depenent de la província o Comunitat Autònoma, tal com es pot veure a la Figura 3.6. La generació i la comercialització d'electricitat es realitzen en competència en el mercat elèctric, mentre que el transport i la distribució es mantenen com a activitats en monopoli regulades pel Govern. La comercialització és una activitat nova des de 1998, realitzada per empreses que tenen com a funció la compra d'energia en el mercat majorista i la seva venda als clients qualificats o a altres agents del sistema. Les comercialitzadores no poden posseir xarxes de distribució, però tenen dret d'ús de les xarxes de transport i distribució per portar l'energia fins als seus clients, a canvi del pagament d'un peatge o tarifa d'accés a la xarxa. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 17 Figura 3.6 Empresa distribuïdora per província a l’estat espanyol [6]. Aquesta reestructuració del sector elèctric va significar el pas d'una estructura vertical, on totes les activitats estaven agrupades, a una altra organització on generació, transport, distribució i comercialització operen independentment. 3.2.3. El mercat de la electricitat Segons OMIE (Operador del Mercat Ibèric de l’Energia – pol Espanyol), el mercat de l’electricitat està estructurat en un mercat diari, un mercat intradiari de subhastes i un mercat intradiari continu. D’altra banda, també cal remarcar l’existència de OMIP (Operador del Mercat Ibèric de l’Energia – pol Portuguès), el qual és la plataforma de negociació per a productes energètics entre Espanya i Portugal. En la Figura 3.7 es pot observar com evoluciona en el temps el funcionament del mercat de l’electricitat a través d’aquests mercats. Pàg. 18 Memòria Figura 3.7 Seqüència de mercats de l’electricitat [11]. 3.2.3.1. El mercat diari El mercat diari, també anomenat acoblament únic diari (SDAC, per Single Day-ahead Coupling en anglès), forma part integral del mercat de producció d’energia elèctrica i té per objecte portar a terme transaccions d’energia elèctrica mitjançant la presentació d’ofertes de venta i compra d’energia elèctrica per part dels agents de mercat per a les 24 hores del dia següent. Aquest mercat forma part del Mercat Intern Europeu de l’Energia des del 2014. Tots els dies, a les 12:00pm CET (11:00am GMT) es du a terme la sessió del mercat diari durant la qual es fixen els preus i energies de l'electricitat a tot Europa per a les vint hores del dia següent. El preu i el volum d'energia en una hora determinada s'estableixen per l'encreuament entre l'oferta i la demanda, seguint el model acordat i aprovat per tots els mercats europeus. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 19 Figura 3.8 Esquema del funcionament del mercat diari de OMIE [11]. Les corbes d’oferta venen formades pels costos d’oportunitat de cada tecnologia de generació d’energia, així que, per exemple, les centrals hidràuliques fluents o les centrals nuclears, tot i els seus alts costos fixos, tenen un cost d'oportunitat molt baix degut als seus requisits i característiques de funcionament, ja que és molt costós aturar el seu funcionament; mentre que les centrals hidràuliques regulables tenen un cost d’oportunitat molt alt ja que poden reservar l’aigua i produir en instants amb un preu de mercat més elevat, és a dir, de major demanda. En la Figura 3.9 es pot observar com es veuen reflectides les diferents tecnologies en la corba d’oferta. En canvi, la corba de demanda mostra quin tipus de comercialitzadora està fent la oferta depenent de la necessitat dels seus usuaris i els seus patrons de consum. Per exemple, les comercialitzadores de referència ofereixen els preus més alts permesos per a assegurar el subministrament d’electricitat als seus usuaris, mentre que hi ha un altre tipus de consumidors que emmotlla més el seu consum al preu de l’electricitat. En la Figura 3.10 es pot observar aquesta diferència entre tipus de comercialitzadora i consumidor. Pàg. 20 Memòria Figura 3.9 Corba d’oferta d’electricitat del mercat [11]. Figura 3.10 Corba de demanda d’electricitat del mercat [11]. Els agents compradors i venedors presentaran les seves ofertes al mercat diari a través d'OMIE. Les seves ofertes de compra i venda són acceptades en funció de l'ordre de mèrit econòmic i en funció de la capacitat d'interconnexió disponible entre les zones de preu. Si en algun moment del dia la capacitat de la interconnexió entre dues zones és suficient per permetre el flux d'electricitat resultant de la negociació, el preu de l'electricitat a aquesta hora serà el mateix en ambdues zones. Si, per contra, en Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 21 aquesta hora la interconnexió s'ocupa totalment, en aquest moment l'algoritme per a la fixació del preu dóna com a resultat un preu diferent en cada zona. Aquest mecanisme descrit per a la formació del preu de l'electricitat es denomina acoblament de mercats. Figura 3.11 Corbes agregades d’oferta i demanda d’energia per a una hora en el mercat diari [8]. Els resultats del mercat diari, a partir de la lliure contractació entre agents compradors i venedors representen la solució més eficient des del punt de vista econòmic, però donades les característiques de l'electricitat, es necessita que sigui també viable des del punt de vista físic. Per això, un cop obtinguts aquests resultats es remeten a l'Operador de Sistema per a la seva validació des del punt de vista de la viabilitat tècnica. Aquest procés es denomina gestió de les restriccions tècniques del sistema i assegura que els resultats del mercat siguin tècnicament factibles a la xarxa de transport. Per tant, els resultats del mercat diari poden patir petites variacions com a conseqüència de l'anàlisi de restriccions tècniques que realitza l'Operador de Sistema, donant lloc a un programa diari viable. 3.2.3.2. Mercats intradiaris Els mercats intradiaris són una important eina per a que els agents de mercat puguin ajustar, mitjançant la presentació d'ofertes de venda i adquisició d'energia, el seu programa resultant del mercat diari d'acord amb les necessitats que esperen en temps real. Els mercats intradiaris s'estructuren actualment en sis sessions de subhastes en l'àmbit MIBEL (Mercat Ibèric de l’Electricitat) i un mercat continu transfronterer europeu, i es duen a terme un cop l'operador Pàg. 22 Memòria de sistema ha realitzat, després del mercat diari, els ajustos necessaris perquè el programa resultant sigui viable. A l'igual que el mercat diari, un cop duts a terme aquests mercats, els resultats són enviats als operadors del sistema per a que puguin programar els seus processos de balanç. 3.2.3.2.1 Mercat intradiari de subhastes El mercat intradiari de subhastes s'estructura actualment en sis sessions amb diferents horitzons de programació per a cada sessió i gestiona les àrees de preu de Portugal i Espanya, i la capacitat lliure de les interconnexions: Espanya-Portugal, Espanya-Marroc i Espanya-Andorra, on el volum d'energia i el preu per a cada hora es determinen per la intersecció entre l'oferta i la demanda. Figura 3.12 Corbes agregades d’oferta i demanda d’energia per una hora i sessió en el mercat intradiari de subhastes [8]. El mercat intradiari de subhastes té per objecte atendre, mitjançant la presentació d'ofertes de venda i adquisició d'energia elèctrica per part dels agents de mercat, els ajustos sobre el Programa Diari Viable Definitiu. La base de programació és el resultat del mercat diari. Les subhastes intradiàries, a l'igual que el mercat diari, segueixen el model marginalista i el model d'acoblament de mercats per a les fronteres que gestiona. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 23 3.2.3.2.2 Mercat intradiari continu El mercat intradiari continu també anomenat acoblament únic intradiari (SIDC de Single Intraday Coupling en anglès), a l'igual que el mercat intradiari de subhastes, ofereix als agents del mercat la possibilitat de gestionar els seus desequilibris d'energia, amb dues diferències fonamentals. A més d'accedir a la liquiditat de mercat a nivell local, els agents poden beneficiar-se de la liquiditat disponible en els mercats d'altres àrees d'Europa, sempre que hi hagi capacitat de transport transfronterera disponible entre les zones. L'ajust pot realitzar-se fins a una hora abans de l'hora de lliurament de l'energia. El propòsit d'aquest mercat és facilitar el comerç d'energia entre les diferents zones d'Europa de manera contínua i augmentar l'eficiència global de les transaccions en els mercats intradiaris a tot Europa. Figura 3.13 Dades diàries d’importació i/o exportació d’energia amb Portugal [8]. L'obertura de la negociació de tots els contractes del mercat intradiari continu per al dia següent (D + 1), a les zones de preu d'Espanya i Portugal es farà a partir de la finalització de la primera subhasta del dia en curs (D) , sempre que l'operador de sistema hagi publicat el Programa Diari Viable Definitiu per al dia següent (D + 1) amb anterioritat. Pàg. 24 Memòria 4. La factura elèctrica La factura elèctrica és el mitjà que té l’usuari de visualitzar d’on venen els costos del seu consum elèctric, de manera resumida i senzilla. Aquesta està composta per un conjunt de paràmetres la suma dels quals acaben donant l’import que ha de pagar l’usuari pel seu consum. En aquest apartat s’explicaran resumidament aquests paràmetres i el seu origen. Degut a la introducció d’un nou sistema tarifari i un canvi en la metodologia de càlcul dels paràmetres i conceptes involucrats en la factura elèctrica, segons la Circular 3/2020 de la CNMC passada a llei BOE-A-2020-1066 d’aplicació l’1 de juny del 2021, s’explicaran les modificacions més significatives introduïdes amb aquesta nova metodologia i com afecten a la factura. 4.1. Tarifa elèctrica La tarifa elèctrica és la que defineix el tipus de consumidor que és cada usuari. Aquesta dependrà dels següents paràmetres: • Tensió de connexió a la xarxa: la tensió de connexió a la xarxa formarà part d’un dels nivells de tensió tarifaris de la Taula 4.1: Grups de tensió tarifaris NT0 Menor a 1 kV NT1 Major o igual a 1 kV y menor que 30 kV NT2 Major o igual a 30 kV y menor que 72,5 kV NT3 Major o igual a 72,5 kV y menor que 145 kV NT4 Major o igual a 145 kV Taula 4.1 Grups de tensió tarifaris [13]. • Potència contractada: La potència elèctrica contractada és la part fixa de la factura de la llum, la qual es paga encara que no tinguis consum, ja que defineix la necessitat d’electricitat màxima que l’usuari té assegurada en tot moment. La distribució de les tarifes i les diferents modalitats han canviat amb la introducció del nou sistema tarifari, reduint el nombre de modalitats de tarifa que es poden contractar i simplificant la seva selecció. En la Taula 4.2 es mostra la comparativa de les tarifes d’abans d’aquest canvi amb quina és la tarifa Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 25 equivalent a la que es tindrà accés a partir de l’1 de juny del 2021: Antiga Nova Tensió Potencia Tarifa Períodes Potencia Períodes Energia Peatge Autoconsum Recarrega VE Períodes Potencia Períodes Energia < 1 KV <= 10 kW 2.0 A 1 1 2.0TD 2.0TDA - 2 3 < 1 KV <= 10 kW 2.0 DHA 1 2 < 1 KV <= 10 kW 2.0 DHS 1 3 < 1 KV > 10 y <= 15 kW 2.1 A 1 1 < 1 KV > 10 y <= 15 kW 2.1 DHA 1 2 < 1 KV > 10 y <= 15 kW 2.1 DHS 1 3 < 1 KV > 15 kW 3.0 A 3 3 3.0TD 3.0TDA 3.0TDVE 6 6 >= 1 kV y < 30 kV - 6.1 6 6 6.1TD 6.1TDA 6.1TDVE 6 6 >= 1 kV y < 36 kV <= 450 kW 3.1 A 3 3 6.2TD >= 30 kV y < 72,5 kV 6.2TDA - 6 6 >= 30 kV y < 72,5 kV - 6.2 6 6 >= 72,5 kV y < 145 kV - 6.3 6 6 6.3TD 6.3TDA - 6 6 >= 145 kV - 6.4 6 6 6.4TD 6.4TDA - 6 6 Taula 4.2 Equivalència entre tarifes antigues i noves a partir de la circular 3/2020 [13]. Com es pot observar, s’han reduït el nombre de modalitat de tarifes, bàsicament agrupant les tarifes de baixa tensió en una sola tarifa 2.0TD per a consums en baixa tensió menors a 15 kW. També s’han presentat unes variants per a les tarifes 3.0TD i 6.1TD per a adequar-se a casos especials: • Tarifes TDA adaptades a consums que practiquin autoconsum de proximitat, és a dir, que estiguin connectats a plantes de generació d’energia renovable a través de la xarxa situades a no més de 500 metres del punt de connexió. • Tarifes TDVE adaptades per a punts públics de recàrrega de vehicles elèctrics. D’altra banda, cal remarcar l’existència del PVPC, o Preu Voluntari pel Petit Consumidor, règim al qual només es poden adscriure les tarifes per a petits consumidors en baixa tensió i menys de 10 kW de potència contractada. A 31 de Desembre de l’any 2019, només el 39% dels consumidors de menys de 10 kW estaven en el mercat regulat [16], tot i que la tendència va en augment. El que té d’especial és que basa la seva oferta elèctrica en el mercat regulat, on el preu de l'energia el fixa el mercat majorista de manera diària i és supervisat pel Govern. L’energia té un preu que canvia cada hora de cada dia, segons la oferta i demanda, com s’explica en el punt 3.2.3 del present treball. Això sí, aquest tipus de tarifa només la ofereixen les comercialitzadores de referència a l’estat espanyol, les quals són: Pàg. 32 Memòria Hora Hivern Estiu Hora Hivern Estiu Festius i caps de setmana 1 P3 P3 1 P3 P3 P3 2 P3 P3 2 P3 P3 P3 3 P3 P3 3 P3 P3 P3 4 P3 P3 4 P3 P3 P3 5 P3 P3 5 P3 P3 P3 6 P3 P3 6 P3 P3 P3 7 P3 P3 7 P3 P3 P3 8 P3 P3 8 P3 P3 P3 9 P2 P2 9 P2 P2 P3 10 P2 P1 10 P2 P2 P3 11 P2 P1 11 P2 P1 P3 12 P2 P1 12 P2 P1 P3 13 P2 P1 13 P2 P1 P3 14 P2 P2 14 P2 P1 P3 15 P2 P2 15 P2 P1 P3 16 P2 P2 16 P2 P1 P3 17 P2 P2 17 P2 P2 P3 18 P2 P2 18 P1 P2 P3 19 P1 P2 19 P1 P2 P2 20 P1 P2 20 P1 P2 P2 21 P1 P2 21 P1 P2 P2 22 P1 P2 22 P1 P2 P2 23 P2 P2 23 P1 P2 P2 24 P2 P2 24 P2 P2 P2 Figura 4.6 Períodes tarifaris per a les antigues tarifes en baixa tensió i de potencies majors a 15 kW [18]. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 33 Períodes Tarifaris 6.X Mes Hora Gen Feb Mar Abr Mai 1-15 Jun 1630 Jun Jul Ago Set Oct Nov Dec Festius i caps de setmana 1 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 2 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 3 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 4 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 5 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 7 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 8 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 9 P2 P2 P4 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P4 P2 P6 10 P2 P2 P4 P5 P5 P3 P2 P2 P6 P3 P5 P4 P2 P6 11 P2 P2 P4 P5 P5 P3 P2 P2 P6 P3 P5 P4 P1 P6 12 P1 P1 P4 P5 P5 P3 P1 P1 P6 P3 P5 P4 P1 P6 13 P1 P1 P4 P5 P5 P3 P1 P1 P6 P3 P5 P4 P1 P6 14 P1 P1 P4 P5 P5 P3 P1 P1 P6 P3 P5 P4 P2 P6 15 P1 P1 P4 P5 P5 P3 P1 P1 P6 P3 P5 P4 P2 P6 16 P1 P1 P4 P5 P5 P4 P1 P1 P6 P4 P5 P4 P2 P6 17 P1 P1 P3 P5 P5 P4 P1 P1 P6 P4 P5 P3 P2 P6 18 P1 P1 P3 P5 P5 P4 P1 P1 P6 P4 P5 P3 P2 P6 19 P1 P1 P3 P5 P5 P4 P1 P1 P6 P4 P5 P3 P2 P6 20 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P3 P1 P6 21 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P3 P1 P6 22 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P3 P1 P6 23 P2 P2 P4 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P4 P2 P6 24 P2 P2 P4 P5 P5 P4 P2 P2 P6 P4 P5 P4 P2 P6 Figura 4.7 Períodes tarifaris per a les antigues tarifes d’alta tensió [18]. Per a comparar, es pot veure en la Figura 4.8 i Figura 4.9 com es simplifica enormement la configuració dels períodes horaris per a totes les tarifes, ja que ara només la tarifa 2.0TD tindrà 3 períodes, mentre que la resta tindran totes 6 períodes. Pàg. 34 Memòria Períodes Tarifaris 2.0TD y 2.0TDA Hora Hivern/Estiu Festius 1 P3 P3 2 P3 P3 3 P3 P3 4 P3 P3 5 P3 P3 6 P3 P3 7 P3 P3 8 P3 P3 9 P2 P3 10 P2 P3 11 P1 P3 12 P1 P3 13 P1 P3 14 P1 P3 15 P2 P3 16 P2 P3 17 P2 P3 18 P2 P3 19 P1 P3 20 P1 P3 21 P1 P3 22 P1 P3 23 P2 P3 24 P2 P3 Figura 4.8 Períodes tarifaris per a les noves tarifes en baixa tensió de potencies menors a 15 kW [13]. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 35 Períodes Tarifaris a part de les 2.0TD y 2.0TDA Mes Hora Gen Feb Mar Abr Mai Jun Jul Ago Set Oct Nov Dec Festius i caps de setmana 1 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 2 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 3 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 4 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 5 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 7 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 8 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 P6 9 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 10 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 11 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 12 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 13 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 14 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 15 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 16 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 17 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 18 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 19 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 20 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 21 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 22 P1 P1 P2 P4 P4 P3 P1 P3 P3 P4 P2 P1 P6 23 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 24 P2 P2 P3 P5 P5 P4 P2 P4 P4 P5 P3 P2 P6 Figura 4.9 Períodes tarifaris per a les antigues tarifes d’alta tensió [13]. Pàg. 36 Memòria 4.2.3. Valors i estudi comparatiu La CNMC és qui estipulava i estipula una metodologia de càlcul, tant pels antics peatges que ho englobaven tot com pels nous peatges que només engloben el transport i distribució de l’energia, per a calcular uns valors a aplicar a les factures elèctriques segons la tarifa i el període horari. El govern de l’estat és qui ara estipularà els valors dels càrrecs. D’altra banda, s’han de diferenciar dos termes diferents dins dels peatges i càrrecs d’accés a l’electricitat: • Terme de potència: és el preu que es paga per cada kW de potència contractada. Ve a representar el preu que paga l’usuari segons el màxim d’energia que pugui arribar a necessitar en un instant, sent aquest el valor que pagarà. Si es supera aquest valor, aleshores s’entra dins dels excessos de potència, dels quals es parlarà en el punt 4.2.4. • Terme d’energia: és el preu que es paga per cada KWh d’energia consumida. Amb la nova circular 3/2020, es pretén incentivar el consum de potència i energia en les hores on el sistema elèctric de potència pateix menys, en les que es coneixen com a hores vall (P3 per a tarifes 2.0TD o P6 per a la resta de tarifes) i reduir la necessitat que les centrals més contaminants hagin de connectar-se en els pics de demanda d’energia, ja que, com es pot observar en la Figura 3.9, aquestes són les últimes en connectar-se quan la demanda així ho exigeix. Per a aconseguir-ho, s’han augmentat els valors en les hores pic i disminuït en les hores vall. D’altra banda, per estimular l’eficiència del consum elèctric dels usuaris del sistema, s’ha augmentat la importància del terme d’energia en la factura elèctrica, de manera que es castiga a qui no consumeixi de manera eficient. En aquest apartat només es presentaran els valors totals de peatges més càrrecs actuals i es compararan amb els peatges antics, per a poder visualitzar com s’han redistribuït. El desglossament dels peatges i els càrrecs, així com els de les noves tarifes TDA i TDVE, es poden veure en les fulles de “Peajes nuevos” i “Cargos nuevos” de l’App. En la Taula 4.3, Taula 4.4 i Taula 4.5 es poden veure com queden els valors dels nous peatges més càrrecs segons la tarifa i el període horari, tant pel terme de potència com pel terme d’energia i la comparativa entre uns i altres. Com es pot observar, hi ha una disminució general dels termes de potència per a la majoria de tarifes, de manera que la seva contribució en el total de la factura disminueixi. S’ha de tenir en compte que aquests valors no tenen impostos inclosos. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 37 Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0TD 30,672660 1,424359 3.0TD 19,596985 13,781919 7,005384 6,106183 4,399377 2,636993 6.1TD 30,535795 25,894705 14,909149 12,094449 3,938660 2,108693 6.2TD 20,728247 18,003273 9,468519 8,660843 2,442915 1,368296 6.3TD 15,916556 13,734256 7,908598 5,282919 2,296574 1,436392 6.4TD 14,187995 10,305849 5,219607 4,146783 1,405484 0,984592 Taula 4.3 Valor dels peatges més els càrrecs del terme de potencia nou [20]. Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0A 38,043426 2.0DHA 38,043426 2.0DHS 38,043426 2.1A 44,444710 2.1DHA 44,444710 2.1DHS 44,444710 3.0A 40,728885 24,437330 16,291555 6.1A 59,173468 36,490689 8,367731 3.1A 39,139427 19,586654 14,334178 14,334178 14,334178 6,540177 6.2A 22,158300 11,088763 8,115134 8,115134 8,115134 3,702649 6.3A 18,916198 9,466286 6,927750 6,927750 6,927750 3,160887 6.4A 13,706285 6,859077 5,019707 5,019707 5,019707 2,290315 Taula 4.4 Valor dels peatges del terme de potencia antic [19]. A la Taula 4.6, Taula 4.7 i Taula 4.8 es poden veure els termes d’energia nous, antics i la comparativa. Aquí es pot visualitzar l’anteriorment explicat, on s’han encarit els períodes de major consum i abaratit els períodes de menor consum per a incentivar-lo en aquests últims. Sobretot destacar l’encariment de les tarifes per a qui fins ara tenia contractada la tarifa 2.0 DHS. Finalment, remarcar que també hi ha un peatge, de la Taula 4.9, quan hi ha un excés d’energia reactiva, d’aplicació a tots els subministraments amb excepció als de baixa tensió amb una potència contractada inferior a 15 kW. Serà d’aplicació quan el consum d’energia reactiva sigui superior al 33% del consum d’energia activa i els seus valors no han variat amb el nou sistema tarifari, però sí s’ha afegit una clàusula per la qual de moment no es paguen els excessos d’energia reactiva en els períodes vall (P6). Pàg. 38 Memòria Taula 4.5 Comparativa entre els peatges i càrrecs del terme de potència actual i antic. Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0TD 0,133118 0,041772 0,006001 3.0TD 0,077436 0,059310 0,032102 0,017413 0,007897 0,005056 6.1TD 0,050891 0,039222 0,021931 0,012193 0,004437 0,002892 6.2TD 0,025404 0,019571 0,010941 0,006151 0,002108 0,001383 6.3TD 0,021974 0,017208 0,009868 0,004756 0,001845 0,001250 6.4TD 0,013458 0,010452 0,005904 0,003933 0,000775 0,000550 Taula 4.6 Valor dels peatges més els càrrecs del terme d’energia nou [20]. Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0A 0,044027 2.0DHA 0,062012 2.0DHS 0,062012 2.1A 0,057360 2.1DHA 0,074568 2.1DHS 0,074568 3.0A 0,018762 0,012575 0,004670 6.1A 0,014335 0,012754 0,007805 3.1A 0,026674 0,019921 0,010615 0,005283 0,003411 0,002137 6.2A 0,015587 0,011641 0,006204 0,003087 0,001993 0,001247 6.3A 0,015587 0,011237 0,005987 0,002979 0,001924 0,001206 6.4A 0,008465 0,007022 0,004025 0,002285 0,001475 0,001018 Taula 4.7 Valor dels peatges del terme de potència antic [19]. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 39 Taula 4.8 Comparativa entre els peatges més càrrecs del terme d’energia nou amb els peatges del terme d’energia nou. Períodes Cos ϕ €/kVArh P1 a P5 0,8<>0,95 0,041554 <0,8 0,062332 P6 <0,98 0,000000 Taula 4.9 Peatge per excés d’energia reactiva [20]. 4.2.4. Terme d’excés de potència Quan es consumeix més potència de la contractada poden passar diferents casos depenent del tipus de control del consum que l’usuari tingui en la seva instal·lació elèctrica. Per exemple, és molt habitual per a consums domèstics que el control dels excessos de potència es realitzi a través d’un ICP o Interruptor de Control de Potència. Aquest tipus de control és molt directe, de manera que quan l’usuari consumeix per sobre de la seva potència contractada, l’interruptor s’obre i s’interromp el subministrament. Això és el que passa quan col·loquialment es diu que “salten els ploms”. L’altre tipus de control de la potència demandada és el efectuat amb maxímetre, el qual és el més habitual ens instal·lacions on no es pot aturar el seu funcionament i les instal·lacions de grans potències. Per a saber quin tipus de control de potència es té, només és necessari anar a qualsevol factura elèctrica i buscar l’apartat d’informació del contracte, com a la Figura 4.10. Pàg. 40 Memòria Figura 4.10 Exemple d’una factura real per a identificar el tipus de control de potència demandada. Quan es té un control per maxímetre, abans dels nous sistema de càlculs de la factura elèctrica, els excessos de potencia es calculaven segons la potència demandada en cada període depenent de si el control es realitzava horàriament o quart-horari. Així doncs, fins el canvi de la metodologia de càlculs dels termes de potència i energia, la facturació per potència demandada en els subministraments amb maxímetre instal·lat es realitzava de la següent manera. Per a tarifes 3.X, es donaven les següents casuístiques [21]: a) Si la potència màxima demandada, registrada en el període de facturació, està dins del 85% al 105% respecte a la contractada, es facturarà la potència contractada. b) Si la potència màxima demandada, registrada en el període de facturació, és superior al 105% de la potència contractada, la potència a facturar en el període considerat serà igual al valor registrat més el doble de la diferència entre el valor registrat i el valor corresponent al 105% de la potència contractada. c) Si la potència màxima demandada en el període a facturar és inferior al 85% de la potència contractada, la potència a facturar serà igual al 85% de la potència contractada. Per a les tarifes 6.X els excessos de potència quart-horaris es facturaran, en tots i cadascun en els quals hi hagi hagut un excés, seguint l’Equació 4.1: 𝐹𝐸𝑃=∑𝐾𝑖 𝑥 234 𝑥√∑(𝑃𝑑𝑗−𝑃𝑐𝑖)2 𝑗=𝑛 𝑗=1 𝑖=6 𝑖=1 Equació 4.1 Equació per al càlcul dels excessos de potència quart-horaris [21]. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 41 On: • 𝑃𝑑𝑗 és la potència demandada en cadascun dels quarts d’hora del període i on s’ha excedit la potència contractada. • 𝑃𝑐𝑖 és la potència contracta en el període i. • 𝐾𝑖 és un coeficient que depèn del període horari on succeeix l’excés de potència: Taula 4.10 Coeficient Ki segons període [21]. Això ha estat totalment canviat per la circular 3/2020, de manera que els excessos de potència ara es calculen de manera separada a la facturació de la potencia segons el tipus de comptador que es tingui instal·lat. Els tipus de comptador són: 1. Comptador amb telemesura obligatòria per a subministraments de 10 MW o més. 2. Comptador amb telemesura obligatòria per a subministraments de més de 450 kW i menys de 10 MW. 3. Comptador amb telemesura obligatòria per a subministraments de més de 50 kW i 450 kW o menys. 4. Comptador amb telemesura opcional per a subministraments de més de 15 kW i 50 kW o menys. 5. Comptador amb telegestió per a subministraments de més de 15 kW o menys. D’altra banda, ja no es consideren les casuístiques abans explicades, de manera que quan es consumeix per sota de la potència contractada es factura aquesta potència [13]. Quan es consumeix per sobre de la potència contractada, el càlcul de l’excés es realitza si el comptador és tipus 1, 2 i 3 ò 4 i 5. Pels comptadors tipus 1, 2 i 3 els excessos de potència es calculen segons l’Equació 4.2: Equació 4.2 Fórmula del càlcul d’excessos de potència per a instal·lacions amb comptador tipus 1, 2 o 3 [13]. Pels comptadors tipus 4 o 5, el càlcul es realitza a través de l’Equació 4.3: Pàg. 48 Memòria Figura 5.2 Imatge de la fulla de l’eina que permet visualitzar una comparativa entre els peatges antics amb els peatges i càrrecs nous per tarifa i període. Figura 5.3 Imatge de la fulla de l’eina que permet trobar la tarifa adequada per a cada cas. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 49 Figura 5.4 Imatge dels filtres i gràfiques de la fulla en format “Dashboard” que permet visualitzar els resultats de l’estudi de costos de la factura elèctrica a partir de dades importades 5.1.1. Estructura L’aplicació, degut a la seva evolució al llarg del seu desenvolupament, ha acabat convertint-se en un conjunt de tres eines per a la realització d’estudis diferents, dels quals se’n parlarà en aquest apartat més endavant. Així doncs, l’estructura dels elements que formen part de l’aplicació són els de la Figura 5.5. Figura 5.5 Estructura de l’aplicació. 5.1.2. AppEstudio La primera de les tres eines desenvolupades ha estat concebuda com una eina amb un esperit didàctic on consultar com a afectat el canvi de normativa de la circular 3/2020 en el sistema tarifari espanyol i en la factura elèctrica. Aquesta primera eina està composta per dos blocs, que es poden observar en la Figura 5.6 i Figura 5.7. Pàg. 50 Memòria Figura 5.6 Composició del bloc informatiu de l’AppEstudio. Figura 5.7 Bloc del conjunt d’estudis que es poden realitzar amb la AppEstudio. Aquest primer bloc, com s’ha explicat anteriorment, ha estat creat com a eina per a tenir accés de manera resumida a tots els paràmetres involucrats en aquests tipus d’estudis i com han variat amb l’aplicació de la nova normativa l’1 de juny del 2021. En cadascuna de les fulles que formen aquest bloc es podran trobar en quins BOEs s’ha basat tota la informació. El segon està basat en un conjunt d’estudis de costos per a diferents situacions, depenent de la quantitat d’informació de la que disposi l’usuari que utilitzi l’aplicació, i la complexitat de l’estudi a realitzar. Els tipus d’estudis que es poden realitzar són: Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 51 • Un selector de tarifes: en aquest primer estudi es pot veure de manera ràpida, intuïtiva i senzilla quines tarifes noves són les corresponents a la tarifa antiga seleccionada i quines característiques tenen. També es pot realitzar l’estudi a l’inrevés. • Un optimitzador de potències: aquest optimitzador ha estat dissenyat per a poder anar visualitzant com canviaria la facturació del terme de potència de la factura elèctrica en anar canviant les potències contractades a cada període. No s’utilitza cap “Solver” per a trobar valors òptims, simplement permet visualitzar aquests canvis segons les decisions de l’usuari. Això sí, en aquest estudi s’usen els valors de tots els paràmetres marcats per la normativa i no els particulars del contracte de l’usuari, si els coneix. • Un estudi de costos senzill: eina per a realitzar simulacions de costos de la factura elèctrica, comparant les factures antigues amb les noves. No es requereix tenir cap dada de partida, ja que a partir d’una dada de consum d’energia anual i com suposa l’usuari que el seu consum es distribueix entre hores punta, planes o vall, assumint un consum constant al llarg del temps, reparteix aquest consum en tots els períodes que tinguin les tarifes seleccionades. Òbviament, la precisió d’aquest estudi no és elevada per a usuaris que tinguin un patró de consum allunyat d’aquesta hipòtesi, però permet visualitzar com afecta l’aplicació de la nova normativa en les parts de la factura elèctrica i com variant els percentatges de consum en hores punta o vall poden afectar a aquest preu. • Estudi comparatiu entre tarifes PVPC i de Mercat lliure: petit estudi per a realitzar comparatives amb certa fidelitat per a comparar com varia la factura d’una tarifa per a petit consumidor, segons si aquesta està adherida al PVPC o al Mercat Lliure. Aquest estudi té més precisió perquè requereix que l’usuari introdueixi arxius CSV amb les dades de consum elèctric a la carpeta “DatosConsumo” i els preus del factor d’energia activa per a tarifes PVPC per al mateix període temporal de l’estudi a la carpeta “CosteEnergia”, com es pot observar a la Figura 5.5. Aleshores, a partir d’introduir les dades del contracte de la comercialitzadora de Lliure Mercat, es pot realitzar la comparativa entre el cas que es tingués una tarifa PVPC i el contracte actual, o a l’inrevés. • Estudi de costos senzill anual a partir de dades extretes de factures: aquest estudi és una evolució de l’estudi de costos anterior, on si es té accés a les factures elèctriques dels 12 mesos anteriors es poden introduir els consums per període que s’ha tingut amb la tarifa antiga i l’aplicació s’encarrega de mostrar com aquests consums es reparteixen entre els períodes de la tarifa nova. Aleshores, introduint els valors dels termes de potència i energia dels contractes antics i nous es pot veure una comparativa més precisa entre la tarifa antiga i la nova. • Estudi senzill a partir de dades importades de consum: aquest estudi, tot i que segueix sent senzill, es basa en les dades importades de consums horaris, seguint el mateix procediment esmentat en l’estudi comparatiu entre tarifes PVPC i de Mercat Lliure. Això permet realitzar un Pàg. 52 Memòria estudi molt més precís de com es reparteix aquest consum entre els períodes tant de la tarifa antiga com de la nova, aportant més precisió a la simulació dels costos anuals de la tarifa elèctrica. Introduint els valors dels contractes antics i nous, es pot comparar com queden els costos de la factura elèctrica en ambdós casos. • Estudi de costos a partir de la importació de les dades de consum horari i dels preus de l’energia: aquest pretén ser l’estudi més complet i precís de tots els presentats ja que es basa en dades reals horàries de consums i preus de l’energia per a realitzar una simulació dels costos associats a la factura elèctrica en el període temporal que s’hagi introduït en els arxius importats. El valor afegit d’aquest estudi es la presentació dels paràmetres associats a aquests costos en format “Dashboard”, on es podrà visualitzar consums mensuals, patrons de consum horari, desglossament dels costos d’energia entre els fixos i els variables, desglossament dels costos totals, etc... tot això comparant-ho per a les tarifes antigues i noves seleccionades i amb la possibilitat de filtrar-ho segons períodes horaris o rang temporal, de manera que permeti fer un estudi més intens de les dades de partida importades. Per a conèixer amb més detall com funcionen cadascun dels estudis presentats, les seves limitacions, hipòtesis de partida i requisits, es pot consultar el manual d’usuari de l’aplicació a l’Annex A: Manual d’usuari de l’aplicació. 5.1.3. AppOptimizador2Periodos Com el nom indica, aquest és l’arxiu Excel que permet realitzar optimitzacions de potència per a les noves tarifes 2.0TD, les quals són les úniques que tenen 2 períodes de potència enlloc de 6. El funcionament de l’optimitzador és molt senzill i en aquest cas sí s’utilitza un “Solver” per a trobar els valors òptims de potència contractada per a maximitzar l’estalvi. Introduint les dades que es sol·liciten en les celes indicades, només cal prémer un botó per a aconseguir l’optimització de les potències contractades. Aquest optimitzador requereix de la importació de dades de potència màxima en format CSV, que s’han d’introduir a la carpeta “ConsultaContador”, tal com es pot veure a la Figura 5.5. Aquest optimitzador té la particularitat que, com és per a tarifes de petit consum, i la majoria d’aquestes instal·lacions el seu control de potència es fa a través d’un ICP, l’optimització de les potències contractades aleshores es simplifica ja que només poden ser com a mínim, el màxim d’entre totes les potències consumides en cada període. Sigui quin sigui el cas, l’optimitzador mostra una comparativa pels tres casos: sense optimització, Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 53 optimització per ICP, i optimització per maxímetre; mostrant un gràfic comparatiu dels tres casos per cada mes del període estudiat. Per a seguir més detalladament el funcionament de l’aplicació, anar al manual d’usuari de l’Annex A: Manual d’usuari de l’aplicació. 5.1.4. AppOptimizador6Periodos Finalment, l’optimitzador per a tarifes noves amb 6 períodes de potència i energia serveix per a optimitzar potències contractades tant per a tarifes 3.0TD com tarifes 6.XTD. Aquest optimitzador s'ha desenvolupat prenent com a base el TFM “Monitorización y anàlisis del consumo energético de la ETSEIB” [26] i pot ser utilitzat per a qualsevol període temporal, sent adequat per a qualsevol tarifa de 6 períodes tarifaris. En aquest cas, com les dades de partida poden ser horàries o quart-horàries, es requerirà la introducció manual de les dades. També serà necessari configurar el calendari indicant la data temporal de partida, que serà la mateixa de la primera dada horària o quart-horària i la de la última data temporal de les quals es té dades per a generar el calendari amb els períodes tarifaris per a cada hora del dia. Simplement seguint les instruccions es podrà fer de manera ràpida i senzilla. Indicant la tarifa, el tipus de comptador, introduint les potències contractades actuals i els termes de potència del contracte si es coneixen, només caldrà prémer un botó per a activar el “Solver”. Quan s’hagin optimitzat les potències, es podrà observar una comparativa dels costos per excés de potència depenent del mes i del període horari per al cas sense optimitzar i l’optimitzat. Finalment, es podrà observar una taula amb la comparativa dels costos entre ambdós casos i l’estalvi potencial. Per a seguir més detalladament el funcionament de l’aplicació, anar al manual d’usuari de l’Annex A: Manual d’usuari de l’aplicació. 5.2. Cas pràctic 1: Estudi senzill sense dades importades Com a primer cas d’estudi es presenten els resultats obtinguts amb l’aplicació AppEstudio utilitzant el primer dels estudis de costos que es pot realitzar. L’estudi servirà per comparar l’efecte dels patrons de consum en les noves tarifes i a part de poder observar com varien els costos dels termes de potència i energia de la tarifa antiga a la nova. Pàg. 54 Memòria Així doncs, les dades de partida són: • Tarifes: o La tarifa antiga serà una 2.0A amb 4,4 kW de potència contractada. o La tarifa nova serà una 2.0TD amb 4,4 kW de potència contractada en P1 i P2. • No són tarifes PVPC, de manera que s’utilitzen valors extrets del contracte. • Els termes de potència utilitzats són (€/kW): Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0A 38,043426 2.0TD 31,949 2,701 Taula 5.1 Termes de potència sense impostos pel cas 1. • Els termes d’energia utilitzats són (€/kWh): Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 2.0A 0,127 0 0 0 0 0 2.0TD 0,224 0,127 0,084 0 0 0 Taula 5.2 Termes d’energia sense impostos pel cas 1. • Es considera un consum anual de 3.500 kWh, valor típic per a consums domèstics. • Per a la primera anàlisi s’utilitza el següent repartiment de consums: Consum punta: 30% Consum pla: 28% Consum vall: 42% Taula 5.3 Repartiment dels consums segons hores punta, planes i vall per a la primera anàlisi. Amb aquestes consideracions, primerament es pot observar en la Taula 5.4 com es reparteixen els consums segons els períodes tenint en compte tot el considerat. Com es pot observar a la Taula 5.5, en aquestes condicions amb la nova tarifa hi ha un augment de del cost anual de la factura de 30,15 €. També es pot observar que, tot i haver disminuït el terme de potència en 14,93 €, l’augment del terme de l’energia és de 38,64 €. Amb això es pot confirmar la tendència explicada al llarg del treball que amb la nova normativa es vol donar més importància a com es consumeix. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 55 Tarifa antiga Tarifa nova Període % Consum % Consum P1 100% 3500,00 30% 1050,00 P2 0% 0,00 28% 980,00 P3 0% 0,00 42% 1470,00 P4 0% 0,00 0% 0,00 P5 0% 0,00 0% 0,00 P6 0% 0,00 0% 0,00 Total 100% 3500,00 100% 3500,00 Taula 5.4 Consum per període de la tarifa antiga i nova per a la primera anàlisi. Antiga Nova Variació Concepte (€/any) Cost (€) Cost (€) Coste (€) Cost potència 167,39 € 152,46 € - 14,93 € Cost fix energia 154,09 € 189,53 € 35,44 € Cost variable energia 290,41 € 293,61 € 3,20 € Cost energia total 444,50 € 483,14 € 38,64 € Impost elèctric 31,29 € 32,50 € 1,21 € Equip de mesura 9,72 € 9,72 € - € IVA 137,11 € 142,34 € 5,23 € Total Factura 790,01 € 820,16 € 30,15 € Taula 5.5 Costos anuals tarifa antiga i nova per a la primera anàlisi del cas 1. Per a veure amb més detall això, ara es realitza una segona anàlisi on es canviarà el patró de consum, i s’agafarà l’utilitzat per REE en la realització del patró de consum mig d’una tarifa 2.0TD: Consum punta: 38% Consum pla: 33% Consum vall: 29% Taula 5.6 Repartiment dels consums segons hores punta, planes i vall per a la segona anàlisi. Com es pot observar en la Taula 5.7, s’ha augmentat el consum en hores punta i planes, el qual es traslladarà als costos anuals de la Taula 5.8. Com es pot confirmar de nou, en aplicar l’estudi de costos amb uns hàbits de consum menys eficients, amb un consum més elevat en hores punta, ara es traslladarà de manera significativa a la factura, passant aquesta d’augmentar 30,15 € a augmentar 89,58 €. Pàg. 56 Memòria Tarifa antiga Tarifa nova Període % Consum % Consum P1 100% 3500,00 30% 1050,00 P2 0% 0,00 28% 980,00 P3 0% 0,00 42% 1470,00 P4 0% 0,00 0% 0,00 P5 0% 0,00 0% 0,00 P6 0% 0,00 0% 0,00 Total 100% 3500,00 100% 3500,00 Taula 5.7 Consum per període de la tarifa antiga i nova per a la segona anàlisi. Antiga Nova Variació Concepte (€/any) Cost (€) Cost (€) Cost (€) Cost potència 167,39 € 152,46 € - 14,93 € Cost fix energia 154,09 € 231,38 € 77,29 € Cost variable energia 290,41 € 298,48 € 8,07 € Cost energia total 444,50 € 529,87 € 85,37 € Impost elèctric 31,29 € 34,89 € 3,60 € Equip de mesura 9,72 € 9,72 € - € IVA 137,11 € 152,66 € 15,55 € Total Factura 790,01 € 879,59 € 89,58 € Taula 5.8 Costos anuals tarifa antiga i nova per a la segona anàlisi del cas 1. 5.3. Cas pràctic 2: Comparativa PVPC amb tarifa de mercat lliure Per a aquest cas, s’estudia l’impacte que té adherir-se a una tarifa PVPC o no, per a un cas particular. En aquest cas, tal com s’ha explicat en el punt 5.1.2, aquest estudi importa les dades de consum introduïdes a la carpeta “DatosConsumo” i els preus de l’energia introduïts a la carpeta “PrecioEnergia”. Les dades de partida són les mateixes que en el cas pràctic 1 presentades a la Taula 5.1 i Taula 5.2 i les tarifes antiga i nova segueixen sent una 2.0A i una 2.0TD respectivament. De les dades de consum utilitzant una taula dinàmica, la Taula 5.9, es poden treure els consums mensuals i per període de tot l’any a estudiar, en aquest cas, l’any 2020. En quant els preus de l’energia, de nou utilitzant taules dinàmiques, es pot treure el preu mitjà per a cada mes, que es pot veure a la Taula 5.10. Amb totes aquestes dades es pot realitzar l’estudi comparatiu dels costos anuals per ambdós casos, que es pot veure a la Taula 5.11. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 57 Consum (kWh) Períodes Mesos P1 P2 P3 Total Gener 78,501 78,235 83,022 239,758 Febrer 72,478 67,396 80,903 220,777 Març 99,482 85,241 108,286 293,009 Abril 98,726 84,19 103,588 286,504 Maig 73,986 70,696 113,816 258,498 Juny 70,571 67,216 96,202 233,989 Juliol 102,251 108,275 164,879 375,405 Agost 122,24 142,792 249,732 514,764 Setembre 70,183 54,306 88,782 213,271 Octubre 75,366 69,486 104,615 249,467 Novembre 76,72 69,914 126,043 272,677 Desembre 90,856 72,961 117,518 281,335 Total 1031,36 970,71 1437,39 3439,45 Taula 5.9 Consum mensual i per període per al primer estudi del cas 2. Mesos Mitjana del Cost de l’Energia (€/kWh) Gener 0,103350296 Febrer 0,096663147 Març 0,087124361 Abril 0,078697792 Maig 0,080139315 Juny 0,089068333 Juliol 0,092813266 Agost 0,095223414 Setembre 0,101426806 Octubre 0,096629369 Novembre 0,104812181 Desembre 0,105440605 Total general 0,094279016 Taula 5.10 Preus mitjans mensuals del terme d’energia activa PVPC l'any 2020. Pàg. 64 Memòria 5.6. Cas pràctic 5: “Dashboard” de resultats per a l’estudi de costos amb dades importades. Aquest tipus d’estudi, en quant a resultats varia molt poc respecte al cas pràctic 4 del punt 5.5. El que és interessant sobre aquest tipus d’estudi és la qualitat de la informació que aporta sobre el consum i l’estructura dels costos de potència i energia. Així doncs, de nou s’utilitzen els paràmetres usats anteriorment, presentats a la Taula 5.1 i Taula 5.2, amb una tarifa antiga i nova 2.0A i 2.0TD respectivament. Hi ha un gran nombre de gràfiques a explorar, però en aquest cas es presentaran les més significatives. Aquestes dades provenen d’un “Dashboard” amb un gran nombre de gràfiques informatives, com es pot veure a mida d’exemple en la Figura 5.8. El funcionament d’aquest “Dashboard” s’explicarà amb més detall en l’Annex A: Manual d’usuari de l’aplicació, que actua de manual d’usuari de l’eina, però simplement introduint les dades en la part inicial de la fulla i actualitzant totes les dades, des de la pestanya “Dades” clicant a “Actualitzar tot”, les dades s’actualitzaran per sí soles. Es podrà fer zoom d’anys a mesos a les gràfiques, i filtres per rangs temporals o per períodes tarifaris nous i/o antics. Les diferents gràfiques presentaran l’estructura dels diferents costos que formen part de la factura elèctrica i permet visualitzar ràpidament dades com el patró de consum horari o anual, els costos de potència i energia per a la tarifa antiga i nova, etc... Ara es presentaran les gràfiques resultat d’aquest estudi detallat. Primerament es presenta el consum mensual total i desglossat per períodes, a la Figura 5.9, Figura 5.10, Figura 5.11 i Figura 5.12 i com es trasllada aquest repartiment percentualment en les hores totals de l’any a la Figura 5.13. Es pot observar que l’usuari de les dades mostrades té un patró de consum bastant eficient, acumulant una majoria significativa del seu consum en hores vall. Una altra gràfica interessant és la que mostra com es desglossen els costos de l’energia mensualment entre el terme fix d’energia i el variable comparant els valors per a P1 i P3, per exemple. Això es pot observar a la Figura 5.14, Figura 5.15 i Figura 5.16. Es veu clarament com amb la nova tarifa, en P1 el terme fix té un pes molt significatiu i en canvi en P3 té un pes quasi negligible. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 65 Figura 5.8 Exemple de l’estructuració del “Dashboard”, d’on provenen les figures mostrades en aquest estudi. Figura 5.9 Dades de consum mensual per al cas 5. 239,76 220,78 293,01 286,50 258,50 233,99 375,41 514,76 213,27 249,47 272,68 281,34 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Consumo mensual kWh Pàg. 66 Memòria Figura 5.10 Dades de consum mensual en P1 de la nova tarifa del cas 5. Figura 5.11 Dades de consum mensual en P2 de la nova tarifa del cas 5. 78,50 72,48 99,48 98,73 73,99 70,57 102,25 122,24 70,18 75,37 76,72 90,86 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Consumo mensual kWh 78,23 67,40 85,24 84,19 70,70 67,22 108,28 142,79 54,31 69,49 69,91 72,96 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Consumo mensual kWh Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 67 Figura 5.12 Dades de consum mensual en P3 de la nova tarifa del cas 5. Figura 5.13 Desglossament percentual del consum per períodes per al cas 5. 239,76 220,78 293,01 286,50 258,50 233,99 375,41 514,76 213,27 249,47 272,68 281,34 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Consumo mensual kWh 29,99% 28,22% 41,79% Consum per períodes nous kWh P1 P2 P3 Pàg. 68 Memòria Figura 5.14 Desglossament del cost d'energia mensual en P1 per a la tarifa antiga per al cas 5. Figura 5.15 Desglossament del cost d'energia mensual en P1 per a la tarifa nova per al cas 5. 19,89 18,32 24,31 23,77 21,45 19,41 31,15 42,71 17,70 20,70 22,62 23,34 10,56 9,72 12,90 12,61 11,38 10,30 16,53 22,66 9,39 10,98 12,01 12,39 30,45 28,04 37,21 36,39 32,83 29,72 47,68 65,38 27,09 31,68 34,63 35,73 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Desglose coste de energía mensual antiguo (€) Coste término energía fijo antiguo (€) Coste varible energía tarifa antiguo (€) 7,13 6,59 9,04 8,97 6,72 6,41 9,29 11,11 6,38 6,85 6,97 8,26 10,45 9,65 13,24 13,14 9,85 9,39 13,61 16,27 9,34 10,03 10,21 12,09 17,58 16,24 22,28 22,11 16,57 15,81 22,90 27,38 15,72 16,88 17,19 20,35 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Desglose coste de energía mensual nuevo (€) Coste Término energía fijo nuevo (€) Coste variable energía tarifa nuevo (€) Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 69 Figura 5.16 Desglossament del cost d'energia mensual en P3 per a la tarifa nova per al cas 5. Ja entrant en gràfiques menys específiques és interessant poder visualitzar una comparativa dels costos de l’electricitat mensuals sense impostos ni lloguers d’equip de la factura entre les dues tarifes, com es pot observar en la Figura 5.17. És interessant veure com per a tarifes domèstiques amb uns patrons de consum mínimament eficients la diferència entre les dues tarifes és petita, de manera que es reforça la idea que intenta implantar la circular 3/2020 de recompensar qui traslladi consums a hores vall. Finalment, només falta presentar la comparativa dels costos totals del període temporal de dades importades, en aquest cas corresponent a l’any 2020. Com es pot observar a la Figura 5.18 i la Figura 5.19 els costos de l’electricitat es mantenen sobre el 80% de la factura, del 80,63% per a la factura antiga i del 80,67% per a la nova. En canvi, el que sí es pot observar és com la distribució dels pesos del terme de potència i d’energia de la factura varien, disminuint en un 2,74% el pes del terme de potència i augmentant un 2,78% el pes del terme d’energia. Així doncs, es pot veure com es costos anuals són de 780,84€ amb la tarifa antiga i de 810,43 € amb la nova, augmentant en 29,59 € el cost anual de la factura elèctrica, el que és un 3,79% més. 6,48 6,31 8,45 8,08 8,88 7,50 12,86 19,48 6,92 8,16 9,83 9,17 0,50 0,49 0,65 0,62 0,68 0,58 0,99 1,50 0,53 0,63 0,76 0,71 6,97 6,80 9,10 8,70 9,56 8,08 13,85 20,98 7,46 8,79 10,59 9,87 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Desglose coste de energía mensual nuevo (€) Coste Término energía fijo nuevo (€) Coste variable energía tarifa nuevo (€) Pàg. 70 Memòria Figura 5.17 Comparativa de costos mensuals entre la tarifa antiga i nova per al cas 5. Figura 5.18 Desglossament de la factura per conceptes en la tarifa antiga per al cas 5. 47,44 43,70 55,14 54,04 48,06 44,96 63,45 79,44 42,61 47,46 49,18 52,44 44,67 41,34 51,41 50,14 47,05 43,47 61,89 79,59 40,84 45,92 48,39 49,95 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic 2020 Comparativa costes electricidad mensuales (€) Coste Total Electricidad nuevo (€) Coste total electricidad antiguo (€) 58,25% 22,38% 1,30% 18,07% Desglose factura antigua Coste energía antiguo (€) Coste potencia antiguo(€) Alquiler Contador (€) IVA antiguo (€) 166,43 € 9,75 € 780,84 € 604,66 € Electricidad: Impostos: Alquileres: Total: Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 71 Figura 5.19 Desglossament de la factura per conceptes en la tarifa nova per al cas 5. 5.7. Cas pràctic 6: Optimització de la potència contractada per a una tarifa 2.0TD a partir de dades de màxims de potència importats En aquest cas es realitza un estudi per a optimitzar la potència contractada per a una tarifa 2.0TD. Les dades de partida seran les mateixes en quant al terme de potència que les presentades anteriorment en la Taula 5.1 Termes de potència sense impostos pel cas 1., considerant només els termes de potència per a la nova tarifa. Un altra factor important a tenir en compte és el tipus de control de potència demandada que té la instal·lació. En ser una tarifa 2.0TD, la majoria tenen facturació per ICP, el que limita l’algoritme d’optimització, ja que en cap cas es podrà sobrepassar la potència contractada. Tot i així es mostren els resultats en ambdós casos per a comparar. Tenint en compte que el terme d’excés de potència val 1,4064 €/kW i amb comptador de tipus 5, per veure la metodologia del càlcul es pot anar al punt 4.2.4. Per tant, aquesta optimització dóna els valors de potència contractada de la Taula 5.24, on les potències òptimes per al control amb ICP s’han calculat a partir del màxim de potència demandada de tot el llistat de dades importades. D’altra banda, les potències òptimes del control per maxímetre s’han calculat amb un “Solver” que ha optimitzat l’estalvi que s’aconsegueix, el qual es pot visualitzar a la 61,03% 19,64% 1,25% 18,07% Desglose factura nueva Coste energía nuevo (€) Coste potencia nuevo (€) Alquiler Contador (€) IVA nuevo (€) 172,76 € 9,75 € 810,43 € 627,92 € Electricidad: Impostos: Alquileres: Total: Pàg. 72 Memòria Taula 5.25. Finalment es pot observar la distribució dels costos de potència en la franja temporal de dades importades a la Figura 5.20: Si la facturació és per ICP: Si la facturació és per Maxímetre: P1 P2 P1 P2 3,6 3,9 2 3,6 Taula 5.24 Potències contractades optimitzades quan el control és per ICP i per maxímetre per al cas 6. Cost Estalvi Cost amb potència actual: 292,22 € - € Optimitzat a ICP: 230,18 € 62,04 € Optimitzat a maxímetre: 150,66 € 141,55 € Taula 5.25 Taula de costos i estalvis per al cas 6. Figura 5.20 Costos mensuals de potència amb la potència actual, optimitzada amb ICP o optimitzada amb maxímetre per al cas 6. Tal com ja s’ha comentat en el punt 4.2.4, es dóna la particularitat que, a dia de la redacció del present treball, els costos d’excés de potència són baixos, de manera que les optimitzacions, sobretot per a subministraments amb potència contractada baixa, donen com a resultat la potència mínima que s’hagi indicat que es pot contractar, com és el cas del present estudi. L’optimització per ICP dóna unes potències de 3,6 kW per a P1 i P2, i 3.9 kW per a P3. Això assegura que, si no s’augmenta la potència demandada respecte les dades aportades, es pagarà el just i necessari perquè mai actuï l’ICP. Això acaba suposant un estalvi de 62,04 € a l’any. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 73 En canvi, en l’optimització per maxímetre, es dóna el cas que la potència en P1 i P2 dóna 2 kW, que habitualment és el mínim que permetrà contractar una comercialitzadora. Això succeeix per l’abans explicat, els costos d’excés són menors als costos del factor de potència. En canvi, per a P3, dóna una potència de 3,6, el que és degut a que el terme de potència en P3 és prou menor com perquè no surti a compte tenir tants excessos. Aquest tipus d’optimització dóna un estalvi anual de 141,55 €. 5.8. Cas pràctic 7: Optimització de la potència contractada per a una tarifa de 6 períodes tarifaris Finalment, com a últim cas d’estudi es farà una optimització de les potències contractades per l’ETSEIB considerant les dades de potències demandades l’any 2019. S’han utilitzat les dades quart-horàries de tot l’any i considerant les potències contractades sense optimitzar de la Taula 5.26 en kW. Per a realitzar aquesta anàlisi es farà la comparació utilitzant els termes de potència antics per normativa d’una tarifa 6.1, de la Taula 5.27, i comparant els resultats amb els termes marcats per la nova normativa de la Taula 5.28, a falta de conèixer els termes de potència reals que tindrà l’ETSEIB amb les noves tarifes 6.1TD, tot i que pel tipus de tarifa segurament siguin iguals a la normativa. També es té en compte que ha canviat la metodologia de càlcul dels excessos de potència. En ser un consum de més de 450 kW i control quart-horari, tal com s’explica en el punt 4.2.4, els termes d’excés de potència, tenint en compte els coeficients de discriminació horària, són els de la Taula 5.29. P1 P2 P3 P4 P5 P6 700,0 700,0 700,0 700,0 700,0 1480,0 Taula 5.26 Potències contractades amb una tarifa 6.1TD per al cas 7. Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 6.1 39,139427 19,586654 14,334178 14,334178 14,334178 6,540177 Taula 5.27 Termes de potència de la tarifa 6.1 per al primer estudi del cas 7. Tarifa P1 P2 P3 P4 P5 P6 6.1TD 30,535795 25,894705 14,909149 12,094449 3,93866 2,108693 Taula 5.28 Termes de potència indicats per la normativa per a una tarifa 6.1TD per al segon estudi del cas 7. P1 P2 P3 P4 P5 P6 1,4064 1,4064 0,763317974 0,576989664 0,037088174 0,037088174 Taula 5.29 Termes d’excés de potència segons els coeficients de discriminació horària per a una tarifa 6.1TD per al cas 7. Amb totes les consideracions mencionades es fa la primera anàlisi, i dóna les potències optimitzades de la Taula 5.30. Amb les potències no optimitzades, en cap cas hi havia excessos de potència. A la Taula 5.31 es poden observar els costos per excés de potència mensual i per períodes en optimitzar les potències. Amb aquesta optimització, s’aconsegueix l’estalvi de la Taula 5.32. Pàg. 80 Memòria xarxa de les centrals de generació més contaminants, com les centrals de punta de fueloil o les centrals de carbó. És per això que, des d’aquest punt de vista, si es poguessin canviar els patrons de consum dels usuaris de manera que la corba de demanda, com la de la Figura 3.1, fos més plana enlloc de tenir dos pics de demanda, s’aconseguiria reduir encara més la necessitat que aquestes centrals d’energia no renovable i contaminants fossin necessàries, o com a mínim, reduir la seva influència en la generació d’energia elèctrica. D’altra banda, també és cert que si es segueix apostant fortament per la generació d’energia solar, tant fotovoltaica com tèrmica, aquesta té un pic de generació en les hores de sol i després deixa de generar, de manera que es tindran pics de generació que també s’hauran de gestionar, ja sigui emmagatzemant l’energia produïda, que té altres tipus d’impactes ambientals, o concentrant la demanda en aquelles hores, el que va contra l’esperit de la reforma del sistema tarifari implantada l’1 de juny del 2021. En resum, l’eina desenvolupada no té un impacte ambiental directa a considerar, però sí pot influenciar l’impacte ambiental que tot usuari del sistema elèctric té sobre les emissions del mix de generació d’energia de l’estat, ja que informant i formant a la gent de les conseqüències tant ambientals com econòmiques que té un consum eficient, o no, és imprescindible per a seguir reduint les emissions de gasos d’efecte hivernacle. Eina per a optimitzar la potència elèctrica contractada Pàg. 81 Conclusions Aquest ha estat un treball molt interessant de realitzar, tant pel contingut com pel moment en que s’ha realitzat, ja que el quadrimestre de primavera del curs 2020-2021 ha estat quan s’han definit les directives de la reforma del sistema tarifari aplicada l’1 de juny de 2021. Això ha causat que el recull i estudi d’informació fos més difícil, però també més interessant, ja que la informació anava sortint a mesura que s’anava fent el treball, el que requeria estar al dia en tot moment de tots els mitjans oficials que anaven traient informació. Ràpidament l’eina o conjunt d’eines desenvolupades en aquest treball va anar evolucionant. D’un optimitzador de potències s’ha convertit en una eina oberta per a entendre el funcionament del sistema tarifari espanyol i com es veu afectat pel canvi de normativa. També presenta un conjunt d’eines per a realitzar diferents tipus d’estudis de costos a partir del tipus de dades que es tenen i l’efecte que diferents variables poden tenir en els costos, com són els patrons de consum. Tot aquest conjunt d’eines tenen l’objectiu de permetre a l’usuari millorar la seva comprensió de la tarifa elèctrica i com la pot optimitzar per a reduir el seu cost. Així doncs, s’ha realitzat una primera part del treball on es presenten diferents actors que entren en la determinació dels paràmetres que formen part de la factura elèctrica, com són d’on ve l’energia que es consum, com es transporta i distribueix, i finalment com es decideix el seu preu. Tot de manera resumida ja que no forma part del nucli del treball, però sí és interessant i necessari per a donar context a la presentació posterior de tots els conceptes de la factura elèctrica, com són les tarifes, els peatges i càrrecs, etc... El segon bloc del treball són 7 casos utilitzant els diferents tipus d’estudi que es poden realitzar amb l’eina, analitzant els resultats i el seu possible nivell de precisió depenent de les dades aportades. D’altra banda, i no menys important, l’eina desenvolupada s’ha organitzat amb la mateixa filosofia, un bloc informatiu on consultar informació i un bloc d’eines per a realitzar els diferents tipus d’estudi. És i ha estat un treball molt interessant de fer, sobretot per haver anat evolucionant a mesura que s’anava ultimant el canvi de normativa, i que dóna molta perspectiva sobre la importància de l’eficiència energètica des de l’alta indústria fins al petit consumidor i com la factura elèctrica, depenent del nivell de detall en el que s’entri, és molt més complexa del que sembla. Pàg. 82 Memòria Propostes de millora Tal com s’ha indicat al llarg del treball, l’eina o conjunt d’eines desenvolupades són obertes per a ser utilitzades i millorades per qui ho desitgi de cara al futur. La primera proposta, i quasi una necessitat seria anar actualitzant els valors introduïts en les diferents taules que actuen de base de dades de l’eina, ja que és bastant probable el canvi dels valors dels peatges i càrrecs en un futur en ser una normativa en fase de proves. Sobretot els termes d’excés de potència, essencials per a realitzar els estudis d’optimització. Una altra proposta seria fer la importació de dades que utilitzen alguns dels estudis més robusta, ja que a dia d’avui és essencial que les dades importades tinguin totes exactament les mateixes capçaleres i formats, o l’estudi dóna error. Una altre proposta seria modificar els estudis de consum que utilitzen dades horàries importades per a que acceptin també dades quart-horàries de consum. Finalment, una proposta més seria afegir estudis o modificar existents de manera que incloguin els costos per excés d’energia reactiva, sobretot enfocat a tarifes per a la indústria. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 83 Bibliografia Referències bibliogràfiques [1] CRUZ PEÑA, J. 2021. 11 millones de hogares afrontan un alza de la luz del 10% con la reforma de la factura. Elconfidencial.com [en línea]. [Consulta: 1 maig 2021]. Disponible a: https://www.elconfidencial.com/economia/2021-03-02/once-millones-hogares-afrontan-subidaluz-reformafactura_2972808/?utm_source=twitter&utm_medium=social&utm_campaign=appEC. [2] Las renovables alcanzan el 43,6% de la generación de energía eléctrica en 2020, su mayor cuota desde que existen registros | Red Eléctrica de España. Ree.es [en línia] 2020. Disponible a: https://www.ree.es/es/sala-de-prensa/actualidad/nota-de-prensa/2020/12/las-renovablesalcanzan-el-43-6-por-ciento-de-la-generacion-de-2020-su-mayor-cuota-desde-existen-registros [Consulta: 15 Maig 2021]. [3] REData - Estructura generación | Red Eléctrica de España. Ree.es [en línia] 2021. Disponible a: https://www.ree.es [Consulta: 23 Maig 2021]. [4] REData - Potencia instalada | Red Eléctrica de España. Ree.es [en línia] 2021. Disponible a: https://www.ree.es/es/datos/generacion/potencia-instalada. [Consulta: 17 Juny 2021]. [5] IEA. Agencia Internaciona de l’Energia [en línea]. Disponible a: https://www.iea.org/ [6] CNMC, Comisión Nacional de los Mercados i la Competencia. Disponible a: https://www.cnmc.es/ [7] CNMC. 2020. Informe de supervisión del mercado peninsular mayorista al contado de electricidad. Año 2019. ES/DE/013/20. De 24 de Juliol de 2020. Disponible a: https://www.cnmc.es/expedientes/isde01320 [Consulta: 24 Maig 2021]. [8] OMIE, Operador del Mercado Ibérico de Energía. Mercado de electricidad [en línia]. Disponible a: https://www.omie.es/es/mercado-de-electricidad [Consulta: 24 Maig 2021]. [9] REE – Demanda energia eléctrica en tiempo real | Red Eléctrica de España. Ree.es [en línia] 2021. Disponible a: https://demanda.ree.es [Consulta: 24 Maig 2021]. [10] Energigreen.com. El mercado eléctrico español [en línia]. Disponible a: https://www.energigreen.com/mercado-electrico-espanol [Consulta: 24 Maig 2021]. Pàg. 84 Memòria [11] Energía y Sociedad. Electricidad [en línia]. Disponible a: http://www.energiaysociedad.es/manenergia [Consulta: 24 Maig 2021]. [12] R. Roca, "Así serán las nuevas facturas de la luz para los consumidores acogidos a la tarifa regulada o PVPC", Elperiodicodelaenergia.com, 2021. [en línia]. Disponible a: https://elperiodicodelaenergia.com/asi-seran-las-nuevas-facturas-de-la-luz-para-losconsumidores-acogidos-a-la-tarifa-regulada-o-pvpc/. [Consulta: 26 Maig 2021]. [13] Circular 3/2020, de 15 de enero, de la Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia, por la que se establece la metodologia para el cálculo de los peajes de transporte y distribución de electricidad. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 21, de 24 de gener de 2020. Referencia: BOE-A2020-1066. [14] Real Decreto 148/2021, de 9 de marzo, por el que se establece la metodología de cálculo de los cargos del sistema eléctrico. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 66 de 18 de marzo de 2021. Referencia: BOE-A-2021-4239. [15] "Listado de Comercializadores de Referencia con la información relativa al Bono Social | CNMC", Sede.cnmc.gob.es. [En línia]. Disponible a: https://sede.cnmc.gob.es/listado/censo/10. [Consulta: 27 de Maig de 2021]. [16] CNMC. 2020. Informe de supervisión del mercado minorista de electricidad. Año 2019. IS/DE/027/20. De 17 de Desembre de 2020. Disponible a: https://www.cnmc.es/expedientes/isde02720 [17] "Consulta los perfiles de consumo (TBD) | Red Eléctrica de España", Ree.es, 2021. [En línia]. Disponible a: https://www.ree.es/es/clientes/generador/gestion-medidas-electricas/consultaperfiles-de-consumo. [Consulta: 27 Maig 2021]. [18] Orden ITC/2794/2007, de 27 septiembre, por la que se revisan las tarifas eléctricas a partir del 1 de octubre de 2007. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 234, de 29 de septiembre de 2007. Referència: BOE-A-2007-17078. [19] Orden TEC/1366/2018, de 20 de diciembre, por la que se establecen los peajes de acceso de energía eléctrica para 2019. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 308, de 22 de desembre de 2018. Referència: BOE-A-2018-17606. [20] Resolución de 18 de marzo de 2021, de la Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia, por la que se establecen los valores de los peajes de acceso a las redes de transporte y Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 85 distribución de electricidad de aplicación a partir del 1 de junio de 2021. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 70, de 23 de Març de 2021. Referència: BOE-A-2021-4565. [21] Real Decreto 1164/2001, de 26 de octubre, por el que se establecen tarifas de acceso a las redes de transporte y distribución de energía eléctrica. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 268, de 8 de Novembre de 2001. Referència: BOE-A-2001-20850. [22] Ley 66/1997, de 30 de diciembre, de Medidas Fiscales, Administrativas y del Orden Social. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. [23] Ley 38/1992, de 28 de diciembre, de Impuestos Especiales. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 312, de 29 de desembre de 1992. Referencia: BOE-A-1992-28741. [24] Orden ITC/3860/2007, de 28 de diciembre, por la que se revisan las tarifas eléctricas a partir del 1 de enero de 2008. Bolletí oficial de l’estat. BOE núm. 312, de 29 de desembre de 2007. Referència: BOE-A-2007-22458. [25] "Bono Social de electricidad", Govern d’Espanya. [En línia]. Disponible: https://www.bonosocial.gob.es/#quees. [consulta: 28 Maig 2021]. [26] Álvarez Pérez, Raúl. “Monitorización y análisis del consumo energético de la ETSEIB”. Treball de fi de màster, UPC, Escola Tècnica Superior d'Enginyeria Industrial de Barcelona. Departament d'Elèctric, 2018 [Consulta: 28 Maig 2016]. Disponible a: https://upcommons.upc.edu/handle/2117/117267. [27] Clúster de l'Energia Eficient de Catalunya CEEC. “Contratación y optimización de la factura eléctrica en el marco del nuevo sistema tarifario”. [En línia, minut 27:29]. Disponible a: https://www.youtube.com/watch?v=Miy8pL6Uydk Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 87 Annex A: Manual d’usuari de l’aplicació En aquest annex es descriu la manera correcta d’usar l’eina desenvolupada en el present projecte, es detallen tots els requisits per a que no apareguin errors no desitjats i s’explica pas a pas com usar cadascun dels estudis. A.1 Portada La portada és la primera fulla des d’on es pot escollir fàcilment on es vol anar clicant en el text “Ir a” al costat del tipus de destí, tal com es veu en la figura Figura A.1 Exemple on clicar per a anar a una fulla. Òbviament, també es pot accedir a les diferents fulles clicant a sobre d’elles, com es veu en la Figura A.2. Figura A.1 Exemple on clicar per a anar a una fulla. Figura A.2 Exemple llistat de fulles de l’Excel. A.2 Fulles del bloc informatiu En la majoria de fulles del bloc informatiu només es podrà consultar la informació presentada però no es podrà clicar res, només es podrà retornar a la portada clicant en “Volver a la Portada”, com es veu en la Figura A.3. Pàg. 88 Memòria Figura A.3 Exemple de com tornar a la portada. Només a les fulles “Tramos horarios antiguos” i “Tramos horarios nuevos” es podrà escollir de quina zona es volen visualitzar els horaris, tal com es mostra en la Figura A.4. Figura A.4 Exemple de com triar la zona territorial per a veure els períodes horaris. A.3 Selector de tarifes El selector de tarifes permet que, a partir d’una dada o més de partida, es pugui visualitzar totes les tarifes que la o les compleixen. Per exemple, si es vol veure a quines tarifes es pot accedir si la tarifa antiga és una 3.1, clicant sobre el filtre de les tarifes antigues on posa 3.1 A, com es veu en la Figura A.5, passen a mostrar-se només les dades que compleix una tarifa 3.1 A, com es veu en la Figura A.6. En aquest exemple, en seleccionar la tarifa 3.1 A, passa a mostrar-se només que les tarifes noves equivalents són la 6.1TD i 6.2TD, o les seves variants d’autoconsum i per a estacions de recàrrega de vehicles elèctrics depenent de quin rang de tensió es tingui. Ara, si es vol anar més enllà, es pot clicar sobre un dels dos rangs de tensions per a saber a quina tarifa correspon o sobre alguna de les tarifes noves, per a saber quin rang de tensions té, com es pot observar en la Figura A.7. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 89 Figura A.5 Selecció d’una dada d’entrada en el selector de tarifes. Figura A.6 Visualització de les dades que compleixen amb la tarifa antiga 3.1 A. Figura A.7 Visualització de les dades que compleixen havent seleccionat una segona dada d’entrada, Pàg. 96 Memòria Figura A.19 Estructura de l’App desenvolupada. En haver realitzat aquestes accions i assegurar-se que s’han seguit els passos descrits, ara toca actualitzar les taules dinàmiques de l’AppEstudio. Això es pot fer de dues maneres. La primera, clicant a ‘Actualitzar tot’ de la pestanya ‘Dades’, tal com es veu a la Figura A.31, o clicant amb el botó dret del ratolí sobre qualsevol de les dues taules i clicant a ‘Actualitzar’, com es veu en la Figura A.32. Figura A.20 Actualització de taules dinàmiques a partir d’actualitzar tot el document. Figura A.21 Actualització de taules dinàmiques amb el menú secundari. Havent importat correctament les dades, ara només falta introduir les potències contractades i els termes de potència d’un contracte de lliure mercat, tal com es mostra en la Figura A.22 i la Figura A.23. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 97 Figura A.22 Dades de potència contractada per a la comparativa PVPC Figura A.23 Termes de potència i energia per a la comparativa PVPC. Finalment, en la Figura A.24 es pot veure la comparativa dels costos anuals entre tots dos casos. Figura A.24 Estudi de costos anual per a la comparativa PVPC. Pàg. 98 Memòria A.7 Estudi comparatiu 1 Aquest estudi permet que, a partir de la introducció de consums mensuals per període d’un any natural, es pugui realitzar un estudi de costos comparant les tarifes antigues i noves. Així doncs, primerament s’han d’introduir les dades de partida, és a dir, quines tarifes es compara, les potències contractades i els consums mensuals per període en un any natural, com es veu en la Figura A.25. Recordar que només es pot introduir dades en les cel·les amb color groguenc. Aquests consums es repartiran segons els períodes de la tarifa nova, com es veu en la Figura A.26. Aleshores, introduint els termes de potència i energia en les cel·les grogues corresponents, com a la Figura A.27, s’aconsegueixen els resultats de l’estudi de costos, com a la Figura A.28. Figura A.25 Dades de partida per al comparador de tarifes 1. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 99 Figura A.26 Consums adaptats als períodes horaris nous per al comparador de tarifes 1. Figura A.27 Introducció de termes de potència i energia per al comparador de tarifes 1. Pàg. 100 Memòria Figura A.28 Estudi de costos per al comparador de tarifes 1. A.8 Estudi comparatiu 2 Aquest estudi es basa en realitzar un estudi de costos a partir de les dades de consum horari importades. La importació d’aquestes dades es realitza de la següent manera, i és molt important respectar els passos i els formats de les dades a importar per evitar errors en la importació. Primerament és necessari tenir aquests arxius, que normalment es veuran tal com en la Figura A.29. Els arxius amb aquestes dades han de tenir exactament les mateixes columnes i cada columna ha de tenir les mateixes capçaleres. En tenir els arxius, s’han de posar dins de les seves carpetes corresponents dins de l’App. El consum horari va dins de la carpeta ‘DatosConsumo’, tal com es veu en la Figura A.30. És molt important que les dades comprenguin només un any natural, o les referències de les fórmules fallaran. Figura A.29 Format de les dades a importar. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 101 Figura A.30 Estructura de l’App desenvolupada. En haver realitzat aquestes accions i assegurar-se que s’han seguit els passos descrits, ara toca actualitzar les taules dinàmiques de l’AppEstudio. Això es pot fer de dues maneres. La primera, clicant a ‘Actualitzar tot’ de la pestanya ‘Dades’, tal com es veu a la Figura A.31, o clicant amb el botó dret del ratolí sobre qualsevol de les dues taules i clicant a ‘Actualitzar’, com es veu en la Figura A.32. Després d’introduir els termes de potència i energia, com a la Figura A.33, ja es podran consultar els resultats de l’estudi, com a la Figura A.34. Figura A.31 Actualització de taules dinàmiques a partir d’actualitzar tot el document. Figura A.32 Actualització de taules dinàmiques amb el menú secundari. Pàg. 102 Memòria Figura A.33 Termes de potència i energia per al comparador de tarifes 2. Figura A.34 Resultats estudi de costos per al comparador de tarifes 2. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 103 A.9 Estudi en format “Dashboard” per a realitzar estudis de costos a partir de la corba de dades horària de consum Aquest estudi utilitza dades importades de consums horaris per a realitzar un estudi de costos en la franja temporal de les dades importades, i mostra els resultats en un conjunt de gràfiques que permeten analitzar-los visualment de manera ràpida i eficient. Primerament s’han d’introduir les dades de partida, les quals són les tarifes nova i antiga, les potències contractades per a cada una d’elles, el tipus de comptador o equip de mesura que es té i els termes de potència i energia, tal com es pot veure en la Figura A.35. Figura A.35 Introducció de dades en l'estudi de costos format ‘Dashboard’. Després s’han d’importar les dades de consum correctament. La importació d’aquestes dades es realitza de la següent manera, i és molt important respectar els passos i els formats de les dades a importar per evitar errors en la importació. Primerament és necessari tenir aquests arxius, que normalment es veuran tal com en la Figura 0.36. Els arxius amb aquestes dades han de tenir exactament les mateixes columnes i cada columna ha de tenir les mateixes capçaleres. En tenir els arxius, s’han de posar dins de les seves carpetes corresponents dins de l’App. El consum Pàg. 104 Memòria horari va dins de la carpeta ‘DatosConsumo’, tal com es veu en la Figura A.37. És molt important que les dades comprenguin només un any natural, o les referències de les fórmules fallaran. Figura 0.36 Format de les dades a importar. Figura A.37 Estructura de l’App desenvolupada. En haver realitzat aquestes accions i assegurar-se que s’han seguit els passos descrits, ara toca actualitzar les taules dinàmiques de l’AppEstudio. Això es fa clicant a ‘Actualitzar tot’ de la pestanya ‘Dades’, tal com es veu a la Figura A.38. Figura A.38 Actualització de taules dinàmiques a partir d’actualitzar tot el document. Finalment, ja es pot visualitzar tot el conjunt de dades i gràfiques que ofereix aquest estudi de costos. Es poden filtrar les dades mostrades per les gràfiques utilitzant les segmentacions de dades temporals i de períodes horaris antics i/o nous. Per a seleccionar un mes, clicar sobre ell en el filtre, com a Figura A.39. Per seleccionar un rang temporal, clicar sobre un mes i arrastrar en la direcció desitjada fins l’últim mes del rang temporal, com a la Figura A.40. Per a filtrar segons períodes, clicar sobre el període desitjat, i per esborrar clicar sobre el botó indicat en la Figura A.41. Aquí pot anar el títol del vostre TFG/TFM Pág. 105 Figura A.39 Selecció d’un mes en el filtre temporal de dades importades. Figura A.40 Selecció d’un rang temporal en el filtre temporal de dades importades. Figura A.41 Selecció de períodes a filtrar de dades importades i com esborrar aquest filtre. A.10 Optimitzador de potència per a tarifes de dos períodes ‘AppOptimizador2Periodos’ Aquest optimitzador només serveix per a les noves tarifes 2.0TD. Importar dades de potències màximes demandades per mes. Com moltes d’aquestes tarifes tenen un ICP, es realitza una optimització si el control és per ICP i una altre si el control és per maxímetre. La importació d’aquestes dades es realitza de la següent manera, i és molt important respectar els passos i els formats de les dades a importar per evitar errors en la importació. Primerament és necessari tenir aquests arxius, que normalment es veuran tal com en la Figura A.42. Els arxius amb aquestes dades han de tenir exactament les mateixes columnes i cada columna ha de tenir les mateixes capçaleres. En tenir els arxius, s’han de posar dins de les seves carpetes corresponents dins de l’App. El consum horari va dins de la carpeta ‘DatosConsumo’, tal com es veu en la Figura A.43. És molt important que les dades comprenguin només un any natural, o les referències de les fórmules fallaran.