Qué es el diseño de mercado

El diseño de mercado abarca el conjunto completo de reglas, reglamentos, estructuras de gobernanza, mecanismos de fijación de precios y protocolos operativos que determinan colectivamente cómo funcionan los mercados de electricidad mayorista y minorista. Estos marcos dictan todo desde cómo se precio y se intercambia la electricidad hasta cómo se ofrecen los generadores al mercado, cómo se gestiona la congestión de red y cómo se mantiene la confiabilidad del sistema.

El concepto de diseño de mercado ha evolucionado significativamente desde los primeros días de desregulación de la electricidad en los años noventa. Inicialmente se centra en la creación de mercados al por mayor competitivos para la generación de combustibles fósiles convencionales, el diseño de mercado debe ahora acomodar tecnologías de generación fundamentalmente diferentes con estructuras de costes diferentes, características operacionales y perfiles de salida. Fuentes de energía renovables como el viento y el solar tienen costos cercanos a cero marginales una vez instalados, generan electricidad de producción de energías de energías en el rendimientos.

Un mercado bien diseñado proporciona señales claras de precios que guían eficientemente las decisiones de inversión, asegura la fiabilidad del sistema al menor costo posible, y asigna adecuadamente los riesgos entre los participantes del mercado. Para los inversores de energía renovable específicamente, el diseño del mercado determina las corrientes de ingresos disponibles para la producción de generación, los mecanismos disponibles para gestionar el riesgo de precios y volumen, y la estabilidad reglamentaria que sustenta los compromisos de inversión a largo plazo.

Elementos de diseño de mercados básicos que conforman inversiones renovables

Mecanismos de precios y estructuras de ingresos

Con los mercados de capacidad, los generadores reciben pagos no sólo por la electricidad que realmente producen sino también por mantener la capacidad disponible para satisfacer las necesidades futuras del sistema. Para proyectos de energía renovable, los mercados de capacidad pueden proporcionar una corriente de ingresos complementarios cruciales que compensa el crédito de menor capacidad asignado normalmente a la generación variable. En la Interconexión PJM en los Estados Unidos, por ejemplo, los recursos solares y eólicos pueden participar en subastas de capacidad junto con la generación convencional, aunque reciben valores de capacidad de generación des des des des des des, aunque reciben valores des des des des des des des des des des des des.

Los mecanismos de precios representan el elemento más fundamental del diseño del mercado desde una perspectiva de retorno de inversión. Los mercados tradicionales de energía sólo compensan a los generadores únicamente por la electricidad que producen al precio de despejado del mercado. Esto crea incertidumbre de ingresos inherentes para los proyectos renovables porque los precios de electricidad mayorista pueden ser altamente volátiles y a menudo se deprimen precisamente cuando los recursos eólicos y solares están generando con mayor abundancia.

El efecto de orden de mérito ilustra directamente este desafío. Cuando grandes cantidades de generación renovable entran al mercado simultáneamente, sus costos marginales cercanos a cero empujan a una generación convencional de alto costo fuera de la orden de despacho, deprimiendo los precios al por mayor en todo el mercado. Mientras que esto beneficia a los consumidores, crea un problema de compresión de ingresos para generadores renovables que pueden encontrar que las horas de mayor producción coinciden con los precios más bajos.

Mercados de capacidad y compensación de responsabilidad

Los mercados de capacidad representan un enfoque de diseño alternativo que puede ayudar a abordar la incertidumbre de los ingresos inherentes a los mercados de energía únicamente. En el marco de los diseños de los mercados de capacidad, los generadores reciben pagos para comprometerse a suministrar electricidad cuando sea necesario, aparte de los pagos para la producción de energía efectiva. Estos pagos de capacidad proporcionan una corriente de ingresos estable y previsible que puede ayudar a los proyectos renovables a obtener financiación y mejorar los rendimientos generales de las inversiones.

La eficacia de los mercados de capacidad para la energía renovable depende fundamentalmente de cómo las normas de acreditación de capacidad tratan la generación variable. Los mercados que asignan valores de capacidad conservadores a los recursos eólicas y solares pueden limitar su capacidad para obtener ingresos de capacidad, mientras que los mercados que utilizan métodos de acreditación más sofisticados reconociendo los beneficios de la diversidad de las carteras renovables geográficamente dispersas pueden proporcionar una compensación más equitativa.

Reglas de participación en el mercado y acceso a la red

Las normas de participación en el mercado determinan elegibilidad, las obligaciones y los requisitos para los generadores que deseen participar en los mercados de electricidad mayorista. Las normas que rigen los tamaños mínimos de las ofertas, los requisitos de programación, las obligaciones de rendimiento y las responsabilidades de equilibrio pueden afectar significativamente el costo y la complejidad del desarrollo de proyectos renovables.

Las normas de conexión a la red y los acuerdos de acceso a la transmisión también se aplican a las normas de participación en el mercado y influyen profundamente en los rendimientos de las inversiones. Los proyectos que se enfrentan a tiempos inciertos para estudios de interconexión, la asignación de costos inciertos para las mejoras necesarias de la red o las disposiciones de acceso discriminatorio durante los eventos de congestión se enfrentan a un riesgo elevado de desarrollo y a ingresos potencialmente reducidos.

Propulsores de retorno de inversión bajo diferentes diseños de mercado

Costos de la certidumbre y la financiación de los ingresos

La influencia más importante del diseño de mercado en los rendimientos de las inversiones renovables funciona a través de su efecto en los costos de financiación. Los proyectos de energía renovable requieren una inversión de capital inicial sustancial y generan ingresos durante las vidas operacionales de 20 a 30 años. Los inversores en materia de préstamos y acciones requieren visibilidad en futuras corrientes de ingresos para comprometer capital a precios razonables.

Los diseños de mercado que proporcionan mecanismos de ingresos claros, estables y bancarios permiten que los proyectos renovables aseguren la financiación de la deuda a tasas de interés más bajas, mejorando directamente la economía de los proyectos. La diferencia en el costo medio ponderado del capital entre mercados con sólidos marcos de ingresos respaldados por políticas y aquellos que dependen exclusivamente de la exposición al mayor de los comerciantes puede superar 300 a 500 puntos básicos.

Los mecanismos de ingresos basados en contratos constituyen un punto medio entre la exposición completa de los comerciantes y los aranceles fijos de entrada de alimentos. Los acuerdos de compra de energía permiten a los generadores contrarresider con contrapartes de crédito para la venta de certificados de electricidad y energía renovable a precios fijos o basados en fórmulas sobre términos definidos. La liquidez y estandarización de los mercados de PPA varían dramáticamente en las jurisdicciones basadas en normas de mercado y en marcos de apoyo.

Formación de precios y Reflexión de valor

La medida en que los diseños de mercado reflejan con precisión el valor total de la generación renovable en los precios de mercado afecta directamente a los rendimientos de las inversiones. La energía renovable proporciona varias categorías de valor más allá de la producción simple de kilovatios, incluyendo beneficios ambientales, valor de cobertura de los precios del combustible y contribuciones de fiabilidad durante ciertas condiciones del sistema.

Los mercados que valoran adecuadamente estos atributos crean oportunidades de ingresos que compensan con precisión los generadores renovables por sus contribuciones del sistema. El diseño de certificados de energía renovable o garantía de los mercados de origen determina si los generadores renovables pueden monetizar sus atributos ambientales por separado de las ventas de electricidad.

Los mecanismos de fijación de precios de carbono integrados en el diseño del mercado eléctrico ofrecen otra vía para reflejar el valor ambiental de la generación renovable. Los mercados con precios sólidos de carbono crean un aumento automático de ingresos para los generadores renovables aumentando los costos de las fuentes de generación emisora, ampliando el precio entre las generaciones renovables y convencionales.

Características de la asignación de riesgos y el diseño de mercados

Diferentes diseños de mercado asignan diferentes categorías de riesgo entre los participantes en el mercado, y esta asignación afecta directamente a los rendimientos ajustados por riesgo disponibles para los inversores renovables. Riesgo de volumen, que representa incertidumbre sobre cuántas horas generará un proyecto y a qué factor de capacidad, varía con las reglas del mercado que rigen el tratamiento de reducción y la asignación de alquiler de congestión.

La asignación de riesgos de precios depende de los horizontes de tiempo de mercado y las oportunidades de cobertura. Los mercados con plataformas de comercio de avanzada líquida, productos financieros estandarizados y la creación de mercados activos permiten a los generadores bloquear los precios para la futura entrega, reduciendo la incertidumbre de los ingresos. Equilibrar los riesgos, representando los costos impuestos a generadores cuya producción real se desvía de cantidades programadas, varía dramáticamente en los mercados basados en períodos de liquidación de desequilibrios, estructuras de penalización y tiempos de cierre de las puertas.

El riesgo regulatorio, a menudo citado por los inversores como uno de los obstáculos más importantes para el despliegue renovable, refleja la incertidumbre sobre los cambios futuros en las normas de mercado, el tratamiento fiscal o los mecanismos de apoyo. Los diseños de los mercados que incluyen disposiciones de ablandamiento, mecanismos de estabilización de ingresos o dispositivos de compromiso regulatorio reducen esta categoría de riesgo y reducen de manera correspondiente los inversores de prima de riesgo que requieren.

Modelos de Diseño de Mercados en todas las jurisdicciones clave

El enfoque del mercado solo energético alemán y europeo

Alemania ha operado históricamente un mercado de energía única con un importante apoyo renovable mediante tarifas de entrada de alimentos y subastas competitivas posteriores. El sistema arancelario de alimentación proporcionó una certeza de ingresos excepcionales durante Alemania denominada P.39; la fase de despliegue renovable temprana, contribuyendo al rápido crecimiento solar y eólica a pesar de las limitaciones de recursos solares del norte de Europa.

La transición a mecanismos de subastas competitivas mantuvo la estabilidad de ingresos al tiempo que introducía presión competitiva sobre los costos. Los resultados recientes de las subastas alemanas han demostrado una disminución de los niveles de apoyo a medida que los costos tecnológicos caen y la experiencia del mercado se acumula.

La integración de la generación renovable alemana en mercados europeos más amplios de electricidad mediante el acoplamiento de mercados y el comercio transfronterizo crea oportunidades y desafíos. El acceso a los mercados vecinos ofrece opciones adicionales de desactivación y ayuda a equilibrar la variabilidad renovable en una zona geográfica más amplia. Sin embargo, la armonización de las normas de mercado en todas las jurisdicciones sigue siendo incompleta, creando complejidad para proyectos que buscan acceder a múltiples mercados.

El mercado de energía-sólo en Texas ERCOT

El Consejo de Confiabilidad Eléctrica de Texas opera un mercado exclusivamente energético con mecanismos de soporte limitados y de capacidad renovable. El diseño del mercado ERCOT se basa en los precios de escasez durante condiciones de suministro estrictas para proporcionar las señales de inversión necesarias para la adecuación de la generación. Este diseño crea una volatilidad significativa de precios e incertidumbre de ingresos para los generadores, incluyendo proyectos renovables.

A pesar de este desafiante entorno de mercado para la inversión renovable, Texas se ha convertido en el principal estado de producción eólica en los Estados Unidos y ha experimentado el rápido despliegue solar en los últimos años. Este éxito refleja la combinación de recursos eólicas excepcionales y solares, el mercado competitivo de certificados de energía renovable y el desarrollo de un sólido mercado de PPA que permite a los generadores contratar para ingresos estables incluso sin la estabilización del mercado mayorista.

La experiencia de Texas demuestra que los diseños de mercado solo energéticos pueden apoyar una inversión renovable significativa cuando los mercados complementarios de PPA están bien desarrollados y cuando los proyectos se benefician de los bajos costos de desarrollo impulsados por la calidad de los recursos y los procesos de autorización simplificados.

Modelo del Mercado de la Capacidad del Reino Unido

El Reino Unido ha evolucionado de un sistema de certificados de obligaciones renovables a un modelo de contrato de diferencia combinado con un mercado de capacidad. El contrato de estructura de diferencias crea un precio fijo de huelga para la generación renovable, proporcionando una seguridad de ingresos excepcionales al tiempo que protege a los consumidores de sobrepago durante períodos de alto precio.

El elemento de mercado de la capacidad proporciona ingresos adicionales para los generadores que se comprometen a ofrecer durante los eventos de estrés del sistema. Para proyectos renovables, la participación en el mercado de la capacidad se ha visto limitada por factores de derrame conservadores aplicados a la generación variable, aunque las recientes reformas han comenzado a reconocer la contribución de los recursos eólicos con mayor precisión.

Desafíos críticos en la Intersección de Energía Renovable de Diseño de Mercado

Efecto de la orden de la fusión y la canibalización de los ingresos

A medida que aumenta la penetración renovable, el efecto de orden de mérito aumenta, creando desafíos dinámicos de ingresos para proyectos renovables nuevos y existentes. La generación solar en California enfrenta cada vez más la disminución de los precios de medio día a medida que crece el despliegue solar, reduciendo los ingresos disponibles para captar la producción solar. Este efecto de canibalización de los ingresos puede hacer nuevas inversiones solares ineconómicos en mercados sin intervención política.

Para hacer frente a este desafío se necesitan diseños de mercado que mejor ajusten el tiempo de generación con los precios o que valoren la generación renovable más allá de la producción de energía simple. La fijación de precios de tiempo de día que refleje adecuadamente las condiciones del sistema, junto con la integración de almacenamiento y los recursos de demanda flexibles, puede ayudar a mitigar los efectos de la canibalización.

Costos de integración y su asignación

Los costos significativos de integración del sistema acompañan a la generación renovable variable, los costos relacionados con el equilibrio de servicios, los requisitos de reserva, la expansión de la transmisión y el refuerzo de la red. La forma en que estos costos se asignan entre los participantes del mercado afecta directamente a los rendimientos de las inversiones renovables.

Las decisiones de asignación de costos sobre quién paga las mejoras de la red necesarias para conectar proyectos renovables y aliviar la congestión afectan significativamente la economía de los proyectos. La asignación de costos discriminatoria o el calendario incierto de determinaciones de costos crea barreras de inversión que pueden abordar las reformas del diseño del mercado.

Estabilidad Reguladora y Confianza de Inversionistas

Tal vez el mayor desafío que enfrenta la inversión en energía renovable en cualquier diseño de mercado es la estabilidad reglamentaria vinculada a las reversaciones de políticas y a los cambios de política retroactivos. Varios países europeos experimentaron importantes desaceleraciones de las inversiones tras cambios retroactivos en los mecanismos de apoyo renovable, demostrando cómo el riesgo regulatorio puede dañar la confianza de los inversores durante largos períodos a pesar de las atractivas condiciones de mercado subyacentes.

Los diseños de mercado que incrustan los compromisos normativos en la legislación, establecen una supervisión reglamentaria independiente o incluyen mecanismos de compensación para los cambios de reglas pueden ayudar a mantener la confianza de los inversores mediante transiciones políticas y la evolución de las políticas.

Nuevas innovaciones de diseño de mercado y futuras direcciones

Integración de almacenamiento y participación de mercado híbrido

El creciente despliegue de almacenamiento de baterías crea oportunidades para los diseños de mercado que permiten a las configuraciones de almacenamiento híbrido renovable participar más eficazmente. Permitir que el almacenamiento junto con la generación solar o eólica se postee en mercados como recursos integrados, cambiar el tiempo de producción y proporcionar servicios energéticos y auxiliares de la misma instalación puede mejorar la economía de proyectos al tiempo que aumenta la fiabilidad de la red.

Las actualizaciones de las normas de mercado en la Comisión Reguladora Federal de Energía Orden 841 y iniciativas europeas similares han comenzado a abrir mercados de servicios auxiliares a la participación en el almacenamiento, aunque se necesitan nuevas reformas para realizar el pleno potencial de los recursos híbridos.

Diseño de mercado de hidrogeno y Coupling Sector

El potencial para la producción de hidrógeno verde para ofrecer una demanda flexible para la generación renovable abre nuevas preguntas de diseño de mercado sobre cómo integrar la electrolisis de hidrógeno en los mercados de electricidad. Los mercados eficientemente diseñados permitirían a los electrolizadores responder a las señales de precios, absorbiendo el exceso de generación renovable durante períodos de bajo precio y reduciendo la producción durante períodos de alto precio.

Los diseños de mercado que facilitan el acoplamiento del sector entre electricidad, hidrógeno, calefacción y transporte crean nuevas oportunidades de ingresos para generadores renovables ampliando la gama de mercados de uso final que pueden servir.

Mercados de Innovación Financiera y Transferencia de Riesgo

El diseño del mercado de electricidad puede facilitar o dificultar el desarrollo de instrumentos financieros y mercados de transferencia de riesgos que permitan a los generadores renovables gestionar el riesgo de precios y volumen de manera más eficaz. Los PPA virtuales, los contratos para estructuras de diferencia y los derechos de ingresos de congestión dependen de características de diseño de mercado que permitan la contratación financiera sin exigir la entrega física.

Los mercados que apoyan el comercio financiero sólido y la normalización de los contratos permiten una asignación más eficiente de riesgos entre generadores, cajeros y intermediarios financieros.

Conclusión

El diseño de los mercados no es una condición de fondo neutral para la inversión en energía renovable sino un factor determinante activo de la viabilidad de los proyectos, el perfil de riesgo y los rendimientos finales. Las normas que rigen la formación de precios, la compensación de la capacidad, la participación en el mercado y la asignación de costos determinan colectivamente si los proyectos renovables pueden atraer capital suficiente a un costo razonable para permitir el rápido despliegue necesario para los objetivos climáticos.

Los responsables de la formulación o reforma de mercados eléctricos deben reconocer que ningún diseño de mercado único optimiza universalmente los resultados de inversión renovable. El diseño adecuado depende de la mezcla de tecnología, la calidad de los recursos, la infraestructura existente, la capacidad reguladora y los objetivos de política. Lo que sucede en un mercado único de energía como Texas no puede transferirse directamente a sistemas basados en la capacidad o estructuras de utilidad integradas verticalmente.

Los enfoques más exitosos combinan normas de mercado estables y transparentes que proporcionan visibilidad de los ingresos para la inversión a largo plazo con suficiente flexibilidad para adaptarse a la evolución tecnológica y a las condiciones cambiantes del sistema. A medida que la penetración renovable sigue creciendo hacia el 50, 80 o 100 por ciento en diversas jurisdicciones, el diseño de mercado requerirá una adaptación continua para evitar los efectos de la canibalización, los problemas de integración y la incertidumbre reglamentaria que puede socavar los rendimientos precisamente cuando son más necesarios.

Los inversores que evalúan las oportunidades renovables deben realizar un diseño exhaustivo de la debida diligencia, evaluando no sólo las normas actuales del mercado, sino la trayectoria de la evolución regulatoria, el historial de estabilidad regulatoria y los mecanismos específicos disponibles para gestionar el riesgo de ingresos. La diferencia entre los beneficios atractivos ajustados por el riesgo y la economía de los proyectos decepcionante a menudo se reduce menos al rendimiento tecnológico o la calidad de los recursos que a los detalles de la ejecución del mercado.