La problemática creciente de escasez de suministro eléctrico en California, derivada de eventos climáticos extremos, la dependencia de generación intermitente, la reducción de la flexibilidad hidroeléctrica y la limitada disponibilidad de importaciones ha llevado a un aumento del doble en los costos de adecuación de recursos desde 2017. Ante este panorama, las plantas virtuales de energía (VPPs) que combinan tecnologías flexibles para el consumidor, como termostatos inteligentes, baterías detrás del medidor, vehículos eléctricos, calentadores de agua interactivos con la red y respuestas automatizadas a la demanda, presentan una solución real. El potencial del mercado de VPPs en California podría superar los 7,500 MW para 2035, representando más del 15% de la demanda pico, alrededor de cinco veces la capacidad existente. Todas las tecnologías consideradas contribuyen significativamente a este potencial, proporcionando diversidad tecnológica. Económicamente, las VPPs podrían generar ahorros para los consumidores de $550 millones por año para 2035. El portafolio completo de VPPs podría evitar más de $750 millones en costos tradicionales del sistema eléctrico anualmente, con la mayoría ($500 millones) devueltos a los consumidores participantes como incentivos. En resumen, el costo de las VPPs sería inferior a las opciones de suministro de energía alternativas, lo que resultaría en ahorros netos para todos los tarifarios. Este estudio evalúa el potencial alcanzable para la implementación estatal de plantas virtuales de energía (VPPs) en California. Las VPPs utilizan tecnologías de energía distribuida como termostatos inteligentes, baterías y cargadores de vehículos eléctricos para reducir, desplazar o generar electricidad cuando sea necesario. Para 2035, las VPPs podrían proporcionar beneficios por $755 millones a California, incluyendo ahorros para participantes y no participantes, reducción de costos de energía y capacidad, y beneficios de aplazamiento de transmisión. Alcanzar este potencial depende de alcanzar niveles de adopción y enrolamiento tecnológicamente altos pero alcanzables, lo cual ha sido demostrado en otras jurisdicciones. El estudio fundamenta sus estimaciones de potencial de mercado en tecnologías comercialmente disponibles, impactos observados en la carga y tasas de participación de clientes en programas similares. Complementa investigaciones previas al proporcionar a los tomadores de decisiones hallazgos fundamentados en la experiencia en la vida real con ofertas existentes para clientes en toda América del Norte, adaptadas al mercado y clima de California. Nuevas políticas estatales podrían facilitar la implementación de VPPs a la escala presentada, como estándares de cartera renovable o estándares de gestión de carga para VPPs.

Del mismo modo, este estudio explora los posibles beneficios económicos y el potencial de mercado de las Plantas Virtuales de Energía (VPPs) en California para 2035. En ese horizonte temporal, las VPPs podrían evitar más de $750 millones por año en inversiones tradicionales en el sistema eléctrico, con alrededor de $550 millones de esos ahorros retenidos por los consumidores. Un hogar que participe en las cuatro opciones residenciales de VPP podría recibir pagos de participación de $500 a $1,000 por año. Un análisis de sensibilidad muestra que la participación del cliente, especialmente al adoptar tecnologías flexibles como vehículos eléctricos, baterías y termostatos inteligentes, es un impulsor principal de la estimación del potencial de mercado. La oportunidad para las VPPs de aplazar inversiones en transmisión y distribución, así como mejoras en la programación y flexibilidad operativa de las VPPs, podría mejorar significativamente la economía de las VPPs. La evaluación del potencial de mercado del estudio es conservadora en comparación con algunas otras estimaciones, centrándose en tecnologías comercialmente disponibles y tasas de participación observadas. Fuentes adicionales de potencial de VPP no incluidas en el análisis, como vehículo a red, respuesta flexible a la demanda, flotas de vehículos eléctricos, almacenamiento de energía térmica y paneles inteligentes, podrían aumentar aún más el potencial. Las VPPs podrían ayudar a mitigar desafíos como largos retrasos en la interconexión de recursos y la incertidumbre en la predicción de la carga, proporcionando un valor adicional más allá de los costos evitados cuantificados de los recursos. En el contexto de California para 2035, el potencial de las plantas virtuales de energía (VPPs), se centra en dos tecnologías clave: termostatos inteligentes y baterías detrás del medidor (BTM). En cuanto a los termostatos inteligentes, se destacan ejemplos exitosos de programas de control de carga de aire acondicionado en Minnesota y Arizona, donde las empresas de servicios públicos han inscrito a cientos de miles de clientes residenciales. En California, los impulsores clave incluyen la continua adopción de termostatos inteligentes, regulaciones que requieren su uso en nuevos edificios y la demanda pico de verano del estado. Se estima un potencial estatal de VPP de 2,162 MW a partir de termostatos inteligentes para 2035, con programas tanto residenciales como comerciales, proporcionando $174 millones por año en costos evitados del sistema. En cuanto a las baterías BTM, se citan más de 15 ofertas de programas de VPP de empresas de servicios públicos en EE. UU., con pioneros como Green Mountain Power apuntando a una participación residencial significativa. En California, las preocupaciones de resiliencia, la reforma de la medición neta de energía y la adopción pronosticada de 6,000 MW de capacidad de baterías BTM para 2035 son factores impulsadores. La instalación de BTM puede llevar rápidamente capacidad de almacenamiento en línea, evitando los retrasos de interconexión enfrentados por las inversiones tradicionales de capacidad. A su vez, se enfatiza la importancia de consideraciones de implementación, como marketing geográficamente dirigido, reconocimiento de beneficios de eficiencia energética y evaluación de factores que podrían llevar a una mayor o menor adopción potencial.

Por otro lado, se discute el potencial de calentadores de agua interactivos con la red y la respuesta automatizada a la demanda (Auto-DR) para clientes comerciales e industriales (C&I) en California para proporcionar servicios de planta virtual de energía (VPP) para 2035. El análisis encuentra un potencial rentable en calentadores de agua eléctricos de resistencia controlada, con una reducción de carga pico de 235 MW y $184 millones/año en costos evitados del sistema. Sin embargo, los calentadores de agua de bomba de calor controlados son marginalmente rentables sin incentivos para el cliente. Para clientes C&I, el análisis estima un potencial de reducción de carga pico de 1,178 MW a través de Auto-DR, con 642 MW de clientes C&I grandes y 536 MW de clientes C&I medianos, proporcionando $94 millones/año en costos evitados del sistema. El informe resalta la necesidad de automatización y control frecuente y flexible de los usos finales para abordar los desafíos de una red eléctrica en proceso de descarbonización. Del mismo modo, se discuten las barreras para la adopción de VPP, como la participación de los participantes, la incertidumbre regulatoria y la competencia de programas de respuesta a la demanda convencionales para empresas de servicios públicos y entidades que sirven la carga, así como los costos de adquisición de clientes y el acceso a datos para proveedores externos. Las Plantas Virtuales de Energía (VPPs) tienen el potencial de proporcionar beneficios significativos, pero varios obstáculos deben abordarse para hacer que la participación en VPP sea atractiva para los consumidores y garantizar su plena utilización. Estos obstáculos incluyen la necesidad de incentivos financieros, garantía de no restar valor al uso previsto de la tecnología, incertidumbre del mercado, modelos regulatorios que no incentivan las medidas del lado de la demanda, falta de experiencia operativa y confianza en las VPPs, desafíos de acceso a datos y valoración incompleta de los beneficios de las VPPs. Los objetivos o requisitos de implementación de VPPs a nivel estatal podrían impulsar el crecimiento, pero se deben abordar preguntas críticas, como determinar la adquisición óptima, medir el desempeño y mejorar la participación de los participantes. California ha establecido un objetivo de cambio de carga de 7,000 MW para 2030 y estándares de gestión de carga para promover la respuesta a la demanda. Otros estados como Maryland, Massachusetts, Minnesota y Oregon también han implementado requisitos de reducción de la demanda pico. Una mayor dependencia de las VPPs significa que estas deberán ser despachadas con más frecuencia, con la posibilidad de hasta 114 horas de despacho por año y 36 días que requieran despacho para lograr una reducción neta de la demanda pico de 7,500 MW en California para 2035. En el futuro, abordar las barreras y utilizar eficazmente las VPPs definirá la reducción de la necesidad de nueva infraestructura de generación y transmisión mientras se apoya la fiabilidad de la red y los objetivos de descarbonización.

En general, el análisis de las Plantas Virtuales de Energía (VPPs) en California revela un potencial significativo para abordar los desafíos crecientes de escasez de suministro eléctrico, con estimaciones que indican que las VPPs podrían evitar más de $750 millones en costos anuales del sistema eléctrico para 2035. Estos ahorros, junto con la capacidad de reducir la carga pico y proporcionar incentivos financieros para los consumidores participantes, sugieren un panorama prometedor para la adopción y utilización efectiva de las VPPs. Sin embargo, se identifican barreras como la necesidad de incentivos financieros, incertidumbre regulatoria y competencia con programas convencionales de respuesta a la demanda, que deben abordarse para maximizar el potencial de las VPPs y su contribución a la confiabilidad de la red y los objetivos de descarbonización en California para las próximas décadas.

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