Tariff mechanisms for managing energy communities

Abstract

Dissertação de Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores apresentada à Faculdade de Ciências e TecnologiaAs comunidades de energia oferecem uma solução promissora para resolver os desafios da transição energética, acabando por promover o consumo e a produção de energia de maneira descentralizada e sustentável. Surgem então os mecanismos de tarifas que ajudam a ajustar os interesses tanto dos consumidores como dos produtores, de maneira que consigam obter práticas mais sustentáveis e consigam maximizar os benefícios económicos. O objetivo principal desta dissertação foi analisar o impacto das variações das tarifas na gestão das comunidades de energia. Foram implementados então quatro cenários distintos. O primeiro cenário em função da procura líquida, enquanto o segundo cenário em função da tarifa do MIBEL. O terceiro cenário foca-se na procura e o quarto centra-se exclusivamente na geração. São detalhadas tanto as tarifas de importação e exportação a nível da comunidade como a nível da rede, fazendo uma comparação, para verificar quais as mais benéficas para o sistema. Ao fazer a integração da análise detalhada dos modelos ou estruturas de tarifas, consegue-se verificar como os mecanismos de tarifas, tendo em conta o cenário escolhido, podem ter impacto na variação das tarifas de importação e exportação da comunidade. É referida a importância das variações das tarifas, dentro das comunidades de energia, verificando como essa variação, tendo em conta o cenário escolhido, podem ter impacto na distribuição de energia. Foram analisados alguns fatores, tais como, a carga e descarga da bateria, verificando se ocorriam nos momentos associados aos incentivos das tarifas, de modo a aumentar a eficiência do sistema e a minimizar os custos de energia. Concluindo, a dissertação apresenta uma visão, sobre os mecanismos de tarifas que foram implementados, demonstrando os benefícios económicos e sustentáveis que cada cenário possui, de modo a melhorar a gestão das comunidades de energia.Energy communities offer a promising solution to the challenges of the energy transition, ultimately promoting decentralised and sustainable energy consumption and production. Tariff mechanisms have emerged to help adjust the interests of both consumers and producers so that they can achieve more sustainable practices and maximize economic benefits. The main aim of this dissertation was to analyze the impact of tariff variations on the management of energy communities. Four different scenarios were implemented. The first scenario is based on net demand, while the second is based on the MIBEL tariff. The third scenario focuses on demand and the fourth focuses exclusively on generation. Both the import and export tariffs at community level and at network level are detailed, making a comparison to see which is most beneficial for the system. By integrating the detailed analysis of the tariff models or structures, it is possible to see how the tariff mechanisms, considering the chosen scenario, can have an impact on the variation of the community´s import and export tariffs. The importance of variations in tariffs within energy communities is mentioned, verifying how this variation, considering the chosen scenario, can have an impact on energy distribution. Some factors were analyzed, such as battery charging and discharging, to see if they occurred at times associated with tariff incentives, to increase system efficiency and minimize energy costs. In conclusion, the dissertation presents an overview of the tariff mechanisms that have been implemented, demonstrating the economic and sustainable benefits that each scenario has, in order to improve the management of energy communities