Análisis de tarifas - Pestaña Ratchet

Pestaña Ratchet del cuadro Análisis de tarifas .

Los ajustes Ratchet se utilizan habitualmente en las tarifas de suministradores estadounidenses para grandes clientes comerciales e industriales como mecanismo de cálculo de cargos de demanda en las facturas eléctricas mensuales. Pueden garantizar que un pico de demanda elevado en un mes o temporada establezca un cargo mínimo de facturación durante varios meses posteriores, aunque el consumo real del cliente sea menor.

Los suministradores cobran a los clientes según dos componentes principales:

• Cargo de energía (kWh): cantidad total de electricidad consumida durante el periodo de facturación.

• Cargo de demanda (kW): potencia máxima a la que se utilizó electricidad durante un intervalo corto del periodo de facturación.

Un ratchet es una cláusula de tarifa que vincula el cargo de demanda del mes actual a un pico de demanda elevado de un mes o temporada anterior. Un ajuste típico determina la demanda facturada (cantidad en kW por la que se cobra al cliente) como el mayor de:

1. La demanda máxima real del mes de facturación actual.

2. Un porcentaje (a menudo entre 50% y 90%) de la demanda máxima más alta de un periodo de referencia especificado (p. ej., los 11 meses anteriores o la temporada de verano punta).

Por qué los suministradores utilizan ajustes Ratchet

El suministrador debe diseñar su infraestructura (generadores, transformadores y líneas de transporte) para atender la demanda máxima de todos sus clientes. Aunque un cliente alcance un pico elevado solo una vez al año, el suministrador debe construir y mantener capacidad para atenderlo durante todo el año. Los ajustes Ratchet ayudan a recuperar los costes de construir y mantener una red eléctrica fiable, en particular la capacidad necesaria para atender las cargas punta. También incentivan económicamente a los grandes clientes a evitar o gestionar picos breves y excesivos de potencia, suavizando la carga de la red y aplazando costosas ampliaciones de infraestructura.

Ejemplo 1 de Ratchet

 

Considere una tarifa con un Ratchet fijado en el 80% de la demanda máxima más alta de los 11 meses anteriores.

 

• Enero: El cliente utiliza intensamente sus equipos y alcanza una demanda máxima de 1,000 kW. Esto establece una nueva marca máxima.

• Febrero - diciembre (los 11 meses siguientes):

  • El ajuste Ratchet fija una demanda mínima facturada del 80% de ese pico de $1,000 kW, es decir, 800 kW.

  • Si la demanda máxima real de cualquiera de esos meses es 500 kW, se seguirá facturando el mínimo de 800 kW del Ratchet.

  • Si la demanda máxima real de un mes posterior es 900 kW, superior al mínimo del Ratchet, se facturará la demanda real de 900 kW (y este nuevo máximo puede reajustar el mínimo para los meses restantes).

   

El efecto es que un breve aumento del consumo de energía puede determinar el cargo mínimo de demanda durante casi un año entero.

Ejemplo 2 de Ratchet

 

Un suministrador tiene un único Ratchet que establece que la demanda facturada de cada mes del año es el mayor valor entre la demanda real y el 60% de la demanda máxima de verano.

 

Datos de entrada de DesignBuilder:

 

 

idf de EnergyPlus:

 

Varios ajustes Ratchet

Pueden utilizarse varios ajustes Ratchet para tratar diferentes picos, como el calor de verano frente a la capacidad anual, y se aplican secuencialmente para garantizar que la demanda facturada refleje el mayor cargo posible de todas las reglas.

Cuando una tarifa contiene varios ajustes Ratchet de demanda, estos se aplican en cadena o secuencia. El objetivo es comparar la demanda máxima de distintos periodos de referencia y reglas y seleccionar finalmente el resultado más alto como demanda facturada del cliente. El procedimiento es el siguiente:

1. Ratchet 1 (p. ej., Ratchet anual): Se calcula el primer Ratchet, comparando el pico del mes actual con el pico más alto de los 11 meses anteriores (o del año).1 El mayor de ambos pasa a ser la demanda facturada provisional, que denominaremos D₁.

2. Ratchet 2 (p. ej., Ratchet estacional): Se calcula el segundo Ratchet. Este suele comparar un pico estacional (como el máximo de verano) con la demanda del mes actual. La demanda facturada del Ratchet 1 (D₁) se utiliza como valor inicial o de referencia para esta comparación.

    

   Final Billed Demand = Greater of (D₁ O un porcentaje del pico kW más alto durante la última temporada punta).

En esencia, la salida del primer Ratchet se introduce en el segundo y la del segundo en el tercero (si existe). Esta superposición garantiza que el cliente pague un cargo de demanda basado en el peor escenario (pico de demanda más alto) definido por cualquiera de las reglas Ratchet de la tarifa.

En DesignBuilder, si hay varios Ratchet en una tarifa pueden «encadenarse» utilizando la Variable de origen de referencia sustituida por el Nombre de variable Ratchet del Ratchet anterior.

Ejemplo encadenado

 

Un gran cliente comercial puede tener dos ajustes Ratchet:

 

• Regla A (anual): La demanda facturada es el mayor valor entre la demanda del mes actual en kW y el 80% del máximo en kW de los últimos 11 meses.

• Regla B (estacional): La demanda facturada es el mayor valor entre la demanda del mes actual en kW y el 90% del pico máximo en kW de la temporada de verano anterior.

 

La demanda final es el mayor resultado de ambas comparaciones.

Cuándo utilizan varios ajustes Ratchet los suministradores

 

Los suministradores emplean varios ajustes Ratchet encadenados cuando necesitan recuperar costes determinados por distintos factores en diferentes momentos del año.

1. Separar costes de capacidad estacionales y anuales

La razón más habitual para utilizar varios ajustes Ratchet es distinguir entre los costes de las operaciones anuales y los debidos a la presión estacional sobre la red.

 

• Ratchet de punta estacional (regla del 90% de verano): Esta regla está diseñada para recuperar el coste de la generación de punta y las mejoras de transporte y distribución necesarias específicamente para atender la carga extrema de los días más calurosos del verano (uso elevado de aire acondicionado). La elevada demanda de verano fija un mínimo alto para varios meses fuera del verano.

• Ratchet anual (regla móvil del 80%): Esta regla garantiza la recuperación de los costes de la capacidad fija básica que debe estar disponible todo el año, independientemente de la temporada.

2. Distinguir picos coincidentes y no coincidentes

Algunos suministradores utilizan varios ajustes Ratchet para separar los cargos por:

 

• Pico no coincidente (NCP): El pico absoluto más alto en kW del cliente durante el mes, independientemente de cuándo se produzca.

• Pico coincidente (CP): La demanda del cliente en kW medida exactamente al mismo tiempo que el pico global de todo el sistema del suministrador («pico del sistema»).

   

Una tarifa compleja puede utilizar un Ratchet para NCP y otro encadenado para CP, incentivando al cliente a reducir su consumo tanto durante su pico individual como durante las horas de mayor presión sobre la red.

Ratchet

Nombre de variable Ratchet

Esta entrada define el nombre del Ratchet y de la variable que almacena su resultado. El nombre de la variable Ratchet debe utilizarse donde deba aplicarse y suele ser la variable de origen de los objetos de cargo Simple o Block.

Variable de origen de referencia

El nombre de la variable utilizada como valor de referencia. Si el valor ajustado por Ratchet supera el de referencia en un mes, se utiliza el valor ajustado; si el de referencia es mayor, se utiliza este. Normalmente se utiliza el cargo de demanda eléctrica. La variable de origen de referencia puede ser el resultado de otro objeto Ratchet, lo que permite modelar tarifas con varios ajustes Ratchet.

Variable de origen del ajuste

Este campo define la variable a partir de la cual se calcula el Ratchet. A menudo, aunque no siempre, es la misma que la variable de origen de referencia. Los cálculos con desplazamiento y multiplicador utilizan los valores de la variable de origen del ajuste. Véase el final de esta sección para conocer su funcionamiento.

Temporada de origen

Es el nombre de la temporada examinada. El valor máximo de todos los meses de esa temporada se utiliza con el multiplicador y el desplazamiento. Normalmente es Summer o Annual. Cuando se utiliza Monthly, la variable de origen del ajuste se utiliza directamente para todos los meses.

Las opciones son:

• Annual
• Winter
• Spring
• Summer
• Fall (Autumn)
• Monthly

Temporada de destino

Es el nombre de la temporada en la que se aplicará el Ratchet. Normalmente es Winter. El Ratchet solo se aplica a los meses de la temporada indicada. Para los meses fuera de Season To, la variable resultante contiene los valores de la variable de origen de referencia. Las opciones son:

• Annual
• Winter
• Spring
• Summer
• Fall (Autumn)

Valor o nombre de variable del multiplicador

El Ratchet suele incluir una cláusula como «la demanda del mes actual o el 90% de la demanda de los meses de verano». En este caso se introduciría 0.9 como multiplicador. Puede utilizarse uno si no se necesita multiplicador. También puede ser un nombre de variable, que debe definirse en la pestaña Variables de usuario .

Valor o nombre de variable del desplazamiento

Una estrategia menos habitual establece que el Ratchet debe ser toda la demanda superior a un valor; en ese caso puede introducirse aquí un desplazamiento que se suma a la demanda. Si se introduce, normalmente es negativo para representar una reducción de la demanda. Puede ser cero si no se necesita desplazamiento. También puede ser un nombre de variable, que debe definirse en la pestaña Variables de usuario .

Pasos detallados del cálculo del Ratchet

• AdjSeasonal contiene:
  • Si SeasonFrom no está establecido en Monthly, el máximo de todos los meses de Season From en Adjustment Source Variable. Es un único valor.
  • Si SeasonFrom está establecido en Monthly, los valores mensuales de Adjustment Source Variable.
• AdjPeak = (AdjSeasonal + Offset) * Multiplier
• MaxAdjBase = valor máximo entre AdjPeak y Baseline Source Variable
• La variable Ratchet resultante contiene:
  • Para meses fuera de SeasonTo, los valores de Baseline Source Variable
  • Para meses dentro de SeasonTo, los valores de MaxAdjBase

Para un caso sencillo típico que utiliza totalDemand tanto para «Baseline source variable» como para «Adjustment source variable», véase el ejemplo al principio de esta página.