La luz y el hueco (1)

La polémica de los precios de la luz, explicada más o menos.

Hace semanas que no se oye otra cosa que la electricidad está carísima. Que día tras día los precios del mercado marginal marcan máximos. Que si el agua, que si el gas, que si la nuclear, que si las renovables.

Es un tema que me encanta y en el que he trabajado durante años, así que voy a analizar datos para ver qué se cuece.

Pero primero, el coñazo — cómo funciona el mercado eléctrico, a alto nivel.

Disclaimer: hace tiempo que no trabajo en mercado eléctrico, así que seguro que hay algún error en la newsletter. Decídmelo y lo corrijo O NO. También tengo mis sesgos, por supuesto.

Mercado eléctrico español

El mercado eléctrico es un mercado marginalista, esto es, cada agente del mercado que quiera comprar o vender dice a qué precio está dispuesto a comprar y vender para cada hora del día siguiente.

Los precios máximos y mínimos a los que se puede ofertar son 3000 EUR/MWh y -500 EUR/MWh — cuando yo curraba de operador eran 0 EUR/MWh de mínimo y 180.3 EUR/MWh de máximo. Los 180.3 venían de que en pesetas eran 30.000 pelas y se convirtió a pelo —.

En este sistema, cada vendedor y comprador tiene que mostrar sus cartas de cierta manera, y mostrar sus costes:

• Un generador eólico o solar no tiene costes de combustible, y según tiene más o menos recurso eólico o solar podrá vender más o menos. Lo que sí tiene son costes operativos como el mantenimiento, y cada uno tiene un precio a partir del cual no quiere vender, que generalmente es más bajo que tecnologías que usan carbón o gas natural.

• Los nucleares tradicionalmente ofertan cerca del precio mínimo para no quedarse fuera de la casación, ya que lo que les interesa es producir sin parar durante todo el periodo en que tienen combustible, y solo parar cada 12-18 meses para hacer las recargas de combustible.

• Las tecnologías de combustión como gas y carbón son altamente dependientes del precio de las materias primas. Con un gas caro tienen que ofertar a precio caro para cubrir sus costes. Además, 1 MWh de gas produce ~0.5 MWh de electricidad, así que ese rendimiento también influye en el precio de la generación eléctrica con gas.

• La hidroeléctrica es la joya de la corona. El agua es gratis aparentemente, y se acumula sola en las presas. Para esta tecnología es muy importante el coste de oportunidad: ¿soltar agua ahora o esperar a que el precio esté más alto para producir? Conocer los costes marginales de la hidráulica es una tarea difícil y fuente de peleas en el sector.

• Las comercializadoras tradicionalmente ofrecen cerca del precio máximo porque tienen contratos con sus clientes por el cual no les pueden dejar sin suministro, y por eso les interesa que sus ofertas entren en la casación — un poco como los nucleares pero en el otro lado.

Acto seguido, las ofertas de compra y venta de todos los agentes se ordenan (venta en sentido creciente y compra en sentido decreciente), y el punto donde se cruzan la venta y la compra marca la casación.

Casación de energía para la hora 1 (00h00 - 00h59) de hoy, 12 de septiembre de 2021.

En la imagen vemos que para esa hora se han casado unos 22.000 MWh de energía a 162.69 €/MWh. Si promediamos los precios horarios de cada día obtenemos el Precio Medio Diario, que podemos consultar en OMIE - Operador del mercado.

Todas las ofertas de venta y de compra que quedan a la izquierda de la cruz roja entran en la casación porque estaban dispuestos a vender más barato o a comprar más caro.

Don’t hate the player, hate the game

Los 162 pavazos por MWh indican que:

1. TODOS los generadores que han entrado en la casación reciben 162 pavos por cada MWh que generan

2. TODOS los comercializadores que han entrado en la casación pagan 162 pavos por cada MWh que compran.

Aquí el incentivo está en producir energía con tecnologías mas baratas para llevarte más pasta.

Precios históricos

Los precios que estamos viendo en las últimas semanas son tremendamente altos para lo que estábamos acostumbrados.

Al ser la electricidad un bien con una demanda inelástica — un aumento del precio de la electricidad de 10% no produce una caída de 10% en el consumo, sino mucho menor — no dejamos de poner la lavadora o encender luces para ver a oscuras por muy caro que esté.

Además, para los consumidores como todos nosotros, a estos precio hay que añadirle los costes regulados (transporte y distribución, pagos de deuda e intereses, incentivos, sobrecostes en las islas, etc) y los impuestos. A mayor precio de electricidad, mayor recaudación de impuestos, BTW.

Hueco térmico

El hueco térmico es la parte de la demanda que tiene que ser cubierta por energía producida con tecnologías de combustión como los ciclos combinados de gas natural o las centrales de carbón.

Cuanto menor es la generación eólica, solar o nuclear mayor es la generación con gas o carbón que se casa para cubrir la demanda. Como estas tecnologías son más caras, cuando entran en la casación para cubrir la demanda producen un aumento del precio marginal.

Vamos a analizar la relación del hueco térmico — y el hidrotérmico, incluyendo la hidráulica en el grupo de los térmicos — con el precio de la electricidad.

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Lo primero: los datos que voy a usar. Los he sacado de esios — sistema de información de Red Eléctrica — mediante la API pública. Es muy fácil de usar, tirando de las librerías request y pandas de Python. También lo podéis hacer en R como indica @pherreraariza en su blog pepino Energia Chi Cuadrado

Me he bajado los datos de precios, demanda, y generación casada desde 2015 para las siguientes tecnologías: nuclear, hidráulica, gas, carbón, eólica, solar, y el saldo de intercambio con Francia. Tiene esta pinta:

Luego, con un poco de feature engineering, calculo el hueco térmico y el hueco hidrotérmico:

Y con eso, y un poco de Python calculo las correlaciones del precio de la electricidad con cada una de las variables para cada año.

Ahora es más fácil de plotear y ver con un heatmap:

Mirando solo las correlaciones, se ven 2 efectos en el precio:

• La eólica muestra una correlación negativa con el precio, indicando que a más energía eólica casada, más baja el precio.

• Tanto el hueco térmico como el hidrotérmico tienen correlación positiva con el precio, indicando que a mayor producción de centrales térmicas, ciclos combinados e hidráulica más sube el precio.

Este análisis necesita una segunda parte para analizar los volúmenes de energía y su evolución contra el precio, que tiene mucha importancia. Pero lo dejo para una segunda entrega, hay mucha tela que cortar aquí.

Lecciones:

1. El precio de la luz parece que sube cuanta menos eólica hay y más centrales de combustión en la casación. Si hay poco recurso eólico alguien tiene que dar esa energía y ahí están prestos los térmicos e hidráulicos para dar cera.

2. El mercado eléctrico no es perfecto

3. Echaba mucho de menos hacer estas newsletters