Desafíos de la Coordinación de la Operación del SIC

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1 1er Foro SIC Concepción, Chile Generando la energía para el desarrollo industrial del sur de Chile Desafíos de la Coordinación de la Operación del SIC Ernesto R. Huber Jara Director de Operación (I) 2 y 3 de julio de 2013

2 Temario 1. PRESENTACIÓN GENERAL. Sistemas eléctricos interconectados de Chile. Generación Instalada en el SIC y Extensión del Sistema de Transmisión en el SIC. Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC) y Estructura del CDEC-SIC. Desafíos del Sector Eléctrico y Próximos cambios regulatorios. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. 3. ACCIONES QUE APOYAN LA COORDINACIÓN. 4. COMENTARIOS Y CONCLUSIONES. 2

3 Sistemas eléctricos interconectados de Chile. Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) 6.24% Potencia Instalada MW % Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % 92.23% Sistema Interconectado Central (SIC) Potencia Instalada MW % Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % Sistema de Aysén Potencia Instalada MW % 0.61% 0.92% Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % Sistema de Magallanes Potencia Instalada MW % Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % Dic

4 Capacidad instalada de generación en el SIC. Otras 1.6% Petróleo 17.1% Embalses 26.8% Carbón 17.2% Gas 19.9% Pasadas 15.9% Eólicas 1.5% Dic

5 Extensión del Sistema de Transmisión en el SIC. Tensión [kv] Troncal [km] Subtransmisión [km] Adicional [km] Total [km] ~ 2000 km 66 4, , , , , , , , , , , ,002.1 Total 6, , , ,119.5 * km por circuito 5

6 Principales instituciones del sector eléctrico. Sector Público Ministerio de Energía (www.minenergia.cl) Agencia Chilena de Eficiencia Energética (www.acee.cl) Centro de Energías renovables (www.cer.gob.cl) Comisión Chilena de Energía Nuclear (www.cchen.cl) Comisión Nacional de Energía (www.cne.cl) Superintendencia de Electricidad y Combustibles (www.sec.cl) Panel de Expertos (www.panelexpertos.cl) Sistemas eléctricos (capacidad instalada 200 MW) Generación Transmisores Generadores 300 MW Generadores < 300 MW Empresas integrantes deben conformar un Centro de Despacho Económico de Carga * CDEC * SIC Troncal Subtransmisión Clientes Libres 6

7 Centro de Despacho Económico de Carga (CDEC) Cada CDEC está integrado por las empresas de generación, transmisión y clientes libres interconectados al respectivo sistema. CDEC-SIC # de integrantes por Segmento Generación 73 Transmisión 25 Cliente Libre 52 Total 150 Cada CDEC es responsable de coordinar la operación de todas las instalaciones de su respectivo sistema. Preservar la seguridad del servicio en el sistema eléctrico. Garantizar la operación más económica para el conjunto de las instalaciones del sistema eléctrico. Garantizar el acceso abierto a los sistemas de transmisión troncal y de subtransmisión. 7

8 Estructura del CDEC-SIC. Directorio. Conformado por 10 representantes de las empresas integrantes y sus respectivos suplentes. Direcciones Técnicas y Ejecutivas. Dirección de Operación - Dirección de Peajes - Dirección de Administración y Presupuesto. 8

9 Desafíos del Sector Eléctrico. Desarrollo de los proyectos en generación y transmisión suficientes para atender el crecimiento de la demanda del país. Esfuerzos en eficiencia energética por parte de la producción, transporte y usuarios finales de la electricidad. Seguridad jurídica y estabilidad regulatoria. Sustentabilidad y protección del medio ambiente. 9

10 Próximos cambios regulatorios Proyecto de Ley de Concesiones Eléctricas. Fortalecimiento del procedimiento de concesión para lograr un desarrollo oportuno de las inversiones en transmisión. Proyecto de Ley Carretera Eléctrica. Cambio en la expansión de la columna de transmisión del SIC. Definición de trazado por parte del Estado. Extender el sistema de transmisión hasta potenciales polos de generación. Reforma la Ley /2008 sobre ERNC. Al 2025 el 20% de la energía consumida debe provenir de fuentes ERNC. Cambios al Reglamento de los CDEC vigente (DS291/2007). Entrada en aplicación del Reglamento de servicios complementarios (DS130/2011). 10

11 Temario 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. Panorama actual de la operación del SIC. Últimos tres años son los más secos y Monitoreo de la sequía en la zona centro-sur. Agotamiento de los principales embalses. 3. ACCIONES QUE APOYAN LA COORDINACIÓN. 4. COMENTARIOS Y CONCLUSIONES. 11

12 Panorama actual de la operación del SIC. Período 2010, 2011 y 2012 es uno de los trienios más secos de la estadística. Existe déficit pluviométrico en la zona centro del SIC, entre RM y VIII región. Los principales embalses del SIC se encuentran próximos a sus cotas mínimas. Existen unidades térmicas de ciclo combinado que están en mantención más allá de lo programado (actualmente 2 CC F/S, la semana pasada había 3 CC F/S). Restricciones en transmisión impiden disponer de mayor generación térmica del norte del SIC. Estudio de Seguridad del CDEC muestra que el SIC se encuentra en una situación ajustada pero sin comprometer el suministro. 12

13 Energía Afluente por año hidrológico. Energía Afluente [TWh/año] 13

14 Últimos tres años son los más secos. Energía Afluente en tres años consecutivos [TWh/año] 14

15 Monitoreo de la sequía en la zona centro-sur. En los 2 últimos años la zona centro-sur del SIC presenta zonas que han evolucionado de seco a extremadamente seco. Fuente: Dirección Meteorológica de Chile. Boletín Sequía Meteorológica Edición Junio

16 Agotamiento de los principales embalses (1). 16

17 Agotamiento de los principales embalses (2). 17

18 Temario 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. 3. ACCIONES QUE APOYAN LA COORDINACIÓN. Estudio de Seguridad de Abastecimiento. Cómo utilizar las capacidades del SIC al máximo. Plan de Defensa contra Contingencias Extremas. Proyecto SCADA. Reglamento de Servicios Complementarios. Estudio de incorporación de ERNC en el SIC. 4. COMENTARIOS Y CONCLUSIONES. 18

19 Estudio Seguridad de Abastecimiento (1) Presenta una serie de escenarios de abastecimiento del SIC para los próximos 6 meses que consideran condiciones desfavorables durante el primer año del horizonte de estudio. Se desarrolla un Caso Base y distintas sensibilidades asociadas a la disponibilidad del parque generador. Los resultados del último estudio indican que en el Caso Base la situación de abastecimiento en el sistema está ajustada, especialmente para condiciones hidrológicas extremas (considera 3 CC F/S durante el mes de Julio). Sin embargo, las situaciones de alarma previstas en la sensibilidad del Caso 1 pueden ser manejadas al reprogramar algunos mantenimientos de unidades (4 CC F/S en Julio). Caso Base Caso 1 Energía de Déficit % por zona Zona Hidrología jun-13 jul-13 ago-13 sep-13 oct-13 nov-13 dic-13 ene-14 feb-14 mar-14 abr-14 may-14 SIC % % SIC % % 19

20 Estudio Seguridad de Abastecimiento (2) De persistir una condición seca, a partir de noviembre de 2013 el sistema contaría con una reserva operacional esperada de 1679 [GWh] (aprox.) 20

21 Cómo utilizar las capacidades del SIC al máximo (1) Generación. EDAG Esquema de Desconexión Automática de Generación. 21

22 Cómo utilizar las capacidades del SIC al máximo (2) Consumos. EDAC x CE Esquema de Desconexión Automática de Carga por señal específica. Básicamente se aplica el mismo principio de los EDAG/ERAG, pero asociado a los consumos. La aplicación del criterio N-1 se puede relajar y evitar el despacho de la central G2 a mínimo técnico a través de la instalación de automatismos que permitan controlar una contingencia simple reduciendo la carga en el extremo receptor. 22

23 Plan de Defensa contra Contingencias Extremas. Definición Norma Técnica vigente. Conjunto de acciones automáticas de control correctivo, debidamente coordinadas, que están destinadas a evitar el Apagón Total del SI ante la ocurrencia de una Contingencia Extrema que excede las hipótesis de diseño y operación del SI. El CDEC-SIC estudia regularmente el comportamiento del sistema ante contingencias. Dimensionar los recursos para afrontar aquellas contingencias que califican como Contingencias Extremas. Estructurar el esquema de defensa adecuado. 23

24 Ejemplo de Contingencia Extrema en el SIC. Falla doble circuito Charrúa Ancoa 500 kv. 24

25 Ejemplo de Plan de Defensa. Recursos Zona Centro Norte 25

26 Proyecto SCADA: Características. El 2010 se inicia proyecto para dotar al CDC del CDEC-SIC de un nuevo Sistema SCADA/EMS. Mejora supervisión, alarmas, información histórica, etc... Flexibilidad para conectar a distintos tipos de empresas coordinadas (instalaciones, centros de control). Capacidad para verificar cumplimiento de los estándares de la norma. Flexibilidad en el almacenamiento de la información. Aplicaciones EMS. Estimador de Estado. Análisis de Contingencias. Flujo de Potencia en línea. Módulo de entrenamiento de despachadores (OTS). Control Automático de Generación (AGC). El equipamiento considera un Sistema Principal redundante y un Sistema de Respaldo. El proyecto fue adjudicado a ABB y actualmente se encuentra en su fase de Prueba de Aceptación en Fábrica (FAT). (*) SCADA: Sistema de Supervisión y Adquisición de Datos en tiempo real. 26

27 Proyecto SCADA: Diseño CDC (Principal) CDC (Respaldo) Data Center (Principal) Data Center (Respaldo) Empresas Coordinadas Considera: Equipamiento (HW, SW) Arquitectura Datacenter (Tier III) Comunicaciones ARI, PPM 27

28 Reglamento de Servicios Complementarios. Los Servicios Complementarios (SSCC) son recursos técnicos en las instalaciones de generación, transmisión, distribución y de clientes necesarios para la operación segura y económica del sistema. Entre los roles del CDEC. Establecer los requisitos técnicos mínimos que deben cumplir las instalaciones que se interconecten al sistema. Definir, administrar y operar los SSCC del sistema. Valorizar las prestaciones de los SSCC y resolver las transferencias entre agentes. Algunos de los SSCC. Control de Frecuencia. Reserva en Giro. Control de Tensión. Despacho forzoso de unidades generadoras. Equipos para apoyar los Planes de Recuperación de Servicio. Desprendimiento de Carga. El CDEC-SIC se encuentra en el proceso para definir los procedimientos técnicos y administrativos que permitirán la aplicación del Reglamento de SSCC. 28

29 Penetración de ERNC en la matriz del SIC. Capacidad instalada ERNC. Tipo ERNC Potencia Instalada [MW] Jun 13 Adicional Previsto [MW] Dic 13 Adicional Previsto [MW] Dic 14 Adicional Previsto [MW] Dic 15 Potencia Instalada [MW] Dic 15 Biomasa y Biogás (1) Eólico (1) Geotérmico (1) Solar (1) Hidráulicas ERNC (2) Total (1) Fuente: Proyectos Informados al CDEC-SIC. (2) Fuente: Fijación de Precios CNE-Abr13. 29

30 En el mediano y largo plazo Angostura Proyectos ERNC Proyectos Convencionales (Guacolda V) Ampliación Sistema 500 kv Alto Maipo Proyectos ERNC 2019 Interconexión SIC-SING? Desarrollo hidráulico de la Patagonia? 30

31 Comentarios y Conclusiones Buscar cumplir con el suministro de electricidad seguro y económico para los usuarios del SIC es un desafío permanente. Actualmente el SIC se encuentra en un escenario adverso: Sequía prolongada. Agotamiento de los principales embalses. Restricciones en los sistemas de transmisión. Mantenciones prolongadas de unidades térmicas. El CDEC-SIC ha tomado acciones y medidas en el corto y mediano plazo para enfrentar las dificultades y exigencias. Estudio de Seguridad de Abastecimiento. EDAC x CE y EDAG/ERAG. PDCE. Proyecto SCADA. Reglamento de SSCC. Estudio de incorporación de ERNC. 31

32 Comentarios y Conclusiones - Proyectos ERNC (del orden de 2000 MW en el 2015) Eólicos Solares - Plan de Defensa contra Contingencias Extremas ~ 2000 km - Estrategias para aumentar las transferencias Esquemas de desprendimiento automáticos de Carga y de Generación. - Proyectos convencionales Unidades térmicas. Hidráulicas de pasada. - Sequía extrema Agotamiento de los embalses. Déficit de las hidráulicas de pasada. 32

33 GRACIAS

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