Introducción, principio de funcionamiento y utilidad de la herramienta

InfraFair es una herramienta de modelización destinada a calcular la asignación del coste de las infraestructuras energéticas en función del uso económico que se espera que hagan los agentes, impulsando decisiones de inversión eficientes. La herramienta de modelización emplea el Método de las Participaciones Medias (APM) que asigna el coste en función del uso eléctrico que cada agente hace de cada elemento de red como una aproximación razonable de los beneficios que el primero obtiene del segundo. La intuición básica que subyace al método APM es que la energía consumida por las demandas y producida por los generadores, así como la responsabilidad de causar flujos de energía, pueden asignarse empleando una sencilla regla heurística que sólo utiliza el patrón real de flujos en las infraestructuras de red.

APM asume que los flujos de energía pueden rastrearse suponiendo que, en cualquier nodo de la red, los flujos de entrada se distribuyen proporcionalmente entre los de salida. Es la llamada regla de proporcionalidad. Esta regla lleva implícita la suposición de que la energía no fluye en sentido contrario al del flujo (neto) predominante en cada elemento de la red, que, según esta suposición, es el único flujo existente. Basándose en estos supuestos, el método determina el camino seguido por el flujo de energía desde los puntos donde se inyecta hasta los nudos individuales donde se consume a través de todos los activos de la red.

InfraFair determina la utilización de la red por parte de los agentes, los operadores del sistema y los países. Basándose en este método de cálculo del uso de la red por las distintas partes, y asumiendo que este uso refleja los beneficios económicos recibidos por los agentes, la herramienta determina la responsabilidad de cada agente en la construcción de cada elemento de la red. Para determinar el uso económico total que de la infraestructura de red hacen los agentes, deben considerarse múltiples situaciones de operación representativas de la utilización de la red a lo largo de todo el año. InfraFair constituye una herramienta de apoyo a la toma de decisiones para el diseño de tarifas para infraestructuras regionales de transporte de electricidad, pero puede utilizarse para infraestructuras nacionales, así como para otros tipos de infraestructuras que constituyan infraestructuras de red empleadas para transferir un producto, como las infraestructuras de las redes de gas e hidrógeno. Todos los activos que son recorridos por un flujo pueden representarse en el modelo de red considerado. Por ejemplo, la red eléctrica representada puede incluir líneas eléctricas, transformadores, interruptores, condensadores en serie y transformadores desfasadores.

Principales datos de entrada y resultados proporcionados por la herramienta

Los datos de entrada a la herramienta incluyen el mapa de flujos en los elementos de la red, así como las inyecciones y retiradas de energía en cada nodo. Además, debe facilitarse la capacidad nominal y el coste de capital de cada activo para que el modelo pueda asignar costes a los usuarios de la red. Otros datos, como la tensión y la longitud de cada activo, pueden facilitarse para obtener resultados por tipo de activo. InfraFair puede calcular los resultados siguientes (por situación de operación y como resultado anual global) a partir de situaciones de operación horarias representativas de la operación a lo largo del año:

• Contribuciones de agentes individuales a los flujos en cada elemento de la red y fracción del coste de que es responsable.
• Contribuciones de países a los flujos en cada elemento de la red y fracción del coste de que es responsable.
• Utilización de cada activo de la red por agentes individuales y por países.
• Determinación del flujo y coste para el conjunto de los elementos de red de cada tipo de que son responsables los agentes individuales.
• Determinación del flujo y coste para el conjunto de los elementos de red de cada tipo de que son responsables los países.
• Nivel de utilización por parte de agentes individuales y por país de los activos de red de cada tipo.
• Costes totales de red a pagar por cada agente individual.
• Utilización por cada agente individual y por país del conjunto de la red.
• Flujo en la red de cada país y fracción del coste de estas de que es responsable cada país, incluido él mismo.
• Flujo en la red del resto de países y coste total de estas redes de que es responsable cada país.
• Flujo en la red de cada país y fracción del coste de esa red de que son responsables el resto de países.

Aplicaciones de la herramienta

InfraFair se está empleando o se ha empleado en los siguientes proyectos:

Quantitative assessment of Regional Cost Allocation Methods in the West African Power Pool realizado para CESI S.p.A. Julio 2023 - Julio 2024 L. Olmos, M.A.E. Elabbas, S. Gómez Sánchez

Open Modelling Toolbox for development of long-term pathways for the energy system in Africa (OpenMod4Africa) realizado para Union Europea. Julio 2023 - Junio 2026 L. Olmos, S. Lumbreras, A. Ramos, M.A.E. Elabbas.

Contáctanos

Luis Olmos Camacho (olmos@comillas.edu)

Mohamed A.Eltahir Elabbas (mabbas@comillas.edu)

Más información: https://infrafair.readthedocs.io/en/latest/index.html

Publicaciones relacionadas

• Olmos, L., & Perez-Arriaga, I. J. (2007). Evaluation of Three Methods Proposed for the Computation of Inter-TSO Payments in the Internal Electricity Market of the European Union. IEEE Transactions on Power Systems, 22(4), 1507–1522. 10.1109/TPWRS.2007.907118.