INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD SITUACION DEL SECTOR ELECTRICO COSTARRICENSE

Transcripción

1 INSTITUTO COSTARRICENSE DE ELECTRICIDAD SITUACION DEL SECTOR ELECTRICO COSTARRICENSE Marzo 2017

2 SITUACION ACTUAL

3 SITUACION DEL SERVICIO ELECTRICO La situación del sistema eléctrico se describe analizando sus diferentes dimensiones Sostenibilidad ambiental Cobertura Calidad Garantía de suministro Precio La electricidad contribuye a la competitividad, al desarrollo económico y al bienestar de la población cuando satisface las expectativas de la sociedad en todas esas dimensiones

4 SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL 100% 80% 60% 40% 20% 0% Generación Histórica por Fuente RECONOCIMIENTO INTERNACIONAL El sistema eléctrico ha sido reconocido internacionalmente por tener una de las matrices energéticas más limpias y sostenibles del mundo Hidro Geot Eólic Biom Térm Biom 1% Solar 0.03% Capacidad Instalada 2016 Térm 17% MW Eólic 11% Biom 1% Generación 2016 Solar 0% Térm 2% GWh Eólic 9% Geot 12% Geot 6% Hidro 67% Hidro 74%

5 COBERTURA El país logró altas tasas de electrificación desde hace más de 25 años El sistema eléctrico cubre a más del 99.3% de la población Se basa en los principios de solidaridad y universalidad del servicio Costa Rica Más de cinco millones de centroamericanos sin acceso al servicio eléctrico

6 HORAS CALIDAD El ICE y la gestión de la calidad: Sistemas de gestión de calidad en el sector eléctrico ISO9001 e ISO14001 Todas las plantas de generación del ICE están certificadas Centro de Control de Energía es el único en Centroamérica certificado y con centro alterno TRANSMISION: Indisponibilidad 42min DISTRIBUCION DPIR: 10 hr GENERACION: Confiabilidad >90% HORAS HIDROELÉCTRICA 95.43% 98.48% 99.04% 99.14% 98.30% 99.74% 99.83% TÉRMICA 64.21% 78.53% 82.66% 93.28% 91.36% 90.40% 83.40% GEOTÉRMICA 95.66% 99.35% 99.26% 99.15% 98.48% 81.32% 98.56% EÓLICO 99.52% 98.73% 87.91% 93.76% 96.88% 92.93% 90.63% SOLAR 0.00% 0.00% 0.00% 99.46% 98.06% 98.66% 99.54% SISTEMA: Pérdidas totales 11.9% SISTEMAS DE CALIDAD Datos del ICE, excepto las pérdidas totales del sistema

7 CALIDAD EN TRANSMISION En un proceso de mejora continua, en la última década se redujo cuatro veces la energía no servida El ICE se ubica en el segundo lugar del referenciamiento de la CIER en los índices de energía no servida y disponibilidad de la red

8 Horas CALIDAD EN DISTRIBUCION El índice DPIR (duración promedio de las interrupciones en la red) mide la calidad del servicio que percibe el cliente 50 Duración Promedio de Interrupción de la Red ICE Dist3 ES Dist2 ES Dist2 NI Dist1 NI Dist6 ES Dist4 ES Dist1 GU Dist1 ES Dist5 ES Fuentes: CNEE,Guatemala. SIGET, El Salvador. INE, Nicaragua.

9 CALIDAD EN GENERACION Los índices de disponibilidad y confiabilidad miden el desempeño de las unidades generadoras Las plantas del ICE exhiben mejores índices que las plantas norteamericanas 100% Disponibilidad de plantas 95% 90% 85% 80% 100% ICE NERC 95% 90% Confiabilidad de plantas 85% 80% Fuente. NERC ICE NERC

10 PERDIDAS ELECTRICAS El índice de pérdidas totales, tanto técnicas como comerciales, es un indicador global de la capacidad y organización del sector eléctrico Costa Rica ICE

11 GARANTIA DE SUMINISTRO El sistema tiene una década ininterrumpida sin racionamientos y sin salidas completas Hay suficiente capacidad instalada de generación El sistema de transmisión es robusto La operación se hace bajo estrictos criterios de seguridad operativa

12 PROBLEMAS DE SUMINISTRO EN LA REGION Solo Costa Rica no ha sufrido constantes apagones en la última década Honduras

13 PROBLEMAS FINANCIEROS E INSEGURIDAD Importancia de la seguridad jurídica y cumplimiento de los contratos En el sistema eléctrico de Costa Rica siempre se han honrado los compromisos contractuales Aun teniendo la capacidad instalada, es posible tener apagones financieros por falta de pago o de confianza entre los agentes Nicaragua Generadores dejan de vender por falta de pago de la distribuidora El Salvador 2017 Generadores de Guatemala suspenden exportaciones porque distribuidoras dejan de pagar por atraso de susbsidios del gobierno

14 PRECIO El ICE ha cumplido su compromiso de procurar tarifas estables y que no superen el valor de julio 2014 Por un error metodológico de la ARESEP, las tarifas en el 2017 bajaron a niveles insostenibles En el 2017 será necesario reajustar las tarifas para restablecer el equilibrio financiero, siempre sin superar el valor de julio 2014

15 PRECIO Y LA ADICION DE NUEVA CAPACIDAD La tarifa solicitada del Sistema de Generación del 2017 contiene el costo de la nueva capacidad adicionada durante el 2016 El precio medio resultante es CRC54.75/kWh Distribución por costos del precio unitario promedio del sistema de generación Deuda y expansión sistema 21% Reventazón 5% Nuevas compras energía 6% Reventazón: 5% 305 MW hidro con capacidad de regulación Alquileres operativos 12% Depreciación 12% O&M 10% Otros Costos 9% Compras energía contratos previos 20% Recup períod anterior 5% Contratos nuevos: 6% 50 MW filo de agua MW eólico Total 150 MW Sin regulación

16 PRECIOS EN CENTROAMERICA Los precios de Costa Rica son competitivos con los de Centroamérica Luego de un período de rebajas se prevé una tendencia en la región a volver a subir Países Grupo SICA Precio medio electricidad Mercado Regulado USD / MWh ,6 244,2 227,6 230,2 230,7 230,2 224,7 221,0 204,10 198,50 209,3 206,5 200,8 196,48 188,8 188,2 195,14 188,7 179,1 191, ,47 173,1 170,3 170,2 160,67 137,9 136,2 149,1 152,2 152,38 143,6 126,8 104,9 Belice Costa Rica El Salvador Guatemala Costa Rica Honduras Nicaragua Panamá Rep.Dom Elaborado por Proceso Estrategias de Inversión- PDE - ICE/ Fuente CEPAL

17 TARIFAS AL ALZA México Honduras

18 SUBSIDIOS EN CENTROAMERICA Solo Costa Rica no recibe subsidios del gobierno central La comparación de precios es difícil por esta distorsión Honduras

19 MAGNITUD DE LOS SUBSIDIOS EN CENTROAMERICA 1% del PIB Estimaciones del Fondo Monetario Internacional sitúan el monto de los subsidios en el orden de un punto porcentual del PIB en El Salvador, Honduras y Nicaragua Fuente:

20 COMPETITIVIDAD Y SISTEMA ELECTRICO La calidad de la energía es un factor que contribuye a la competitividad del país Hay otros factores que son los causantes principales de la pérdida de competitividad Fuente: Indice de Competitividad Global (ICG) del Foro Económico Mundial calculado para 148 países. Citado por Informe Estado de la Nación en:

21 EL RUMBO DEL PLAN DE EXPANSION

22 GWh CRECIMIENTO DEL SISTEMA El plan de expansión cumple con las políticas energéticas y ambientales Posiciona al país para que pueda aprovechar el vasto potencial de fuentes renovables variables Cubre las necesidades previstas de crecimiento del sistema 35,000 30,000 25,000 Proyecciones de demanda de energía Proyección crecimiento : Escenario Bajo: 2.0% Escenario Medio: 2.8% Escenario Alto: 4.2% 20,000 15,000 10,000 5,000 0 Las proyecciones de demanda se recalculan todos los años y los programas de expansión se ajustan para garantizar una instalación adecuada Medio Bajo Alto Histórico

23 EXPANSION DE CORTO PLAZO OBRAS DE EXPANSION DE LA GENERACION Año Proyecto Fuente Potencia Acum MW MW 2014 Balsa Inferior Hidro Chiripa Eólic Cachí (ampliación) Hidro Río Macho (ampliación) Hidro Orosí Eólic Tilawind Eólic Torito Hidro Vientos del Este Eólic Reventazón Hidro Moín (retiro) Térm Ampl El Angel Hidro Bijagua Hidro Chucás Hidro Mogote Eólic Altamira Eólic Campos Azules Eólic Vientos de Miramar Eólic Vientos de la Perla Eólic Valle Escondido Solar Los Negros2 Hidro Pailas 2 Geot En el período se adicionan 870 MW renovables y se retiran 20 MW térmicos El sistema tiene suficiente instalación para satisfacer los criterios de confiabilidad El 28% de la nueva capacidad es de plantas eólicas El sector privado aportó el 40% de la nueva instalación

24 Período de referencia Período de decisiones PLAN DE LARGO PLAZO PLAN DE EXPANSION DE LA GENERACION Año Proyecto Fuente Potencia Cap Instalada MW MW , , , Borinquen 1 Geot 52 3,466 Capacidad temporal contratada Térm 60 3, Capacidad temporal contratada Térm 65 3, , Diquís Hidro 623 4,214 Diquís Minicentral Hidro 27 4,241 Capacidad temporal contratada Térm -60 4,181 Capacidad temporal contratada Térm -65 4, , , , Borinquen 2 Geot 55 4, Eólico Proy D1 Eólic 50 4,221 Eólico Proy D2 Eólic 50 4,271 Eólico Proy D3 Eólic 50 4,321 Hidro Proy D1 Hidro 50 4, Eólico Proy G1 Eólic 50 4,421 Solar-1_20 Solar 20 4, Geotérm Proy 1 Geot 55 4,496 Solar-5_50 Solar 50 4, Eólico Proy 1 Eólic 50 4,596 Eólico Proy 5 Eólic 20 4,616 Eólico Proy 8 Eólic 20 4,636 Eólico Proy G2 Eólic 20 4,656 Eólico Proy G3 Eólic 20 4,676 Eólico Proy G4 Eólic 20 4,696 Eólico Proy G5 Eólic 20 4,716 Solar-2_20 Solar 20 4, Geotérm Proy 2 Geot 55 4,791 Borinquen 1, de 52 MW es el siguiente proyecto a desarrollar. Diquís es interesante en su fecha más temprana, 2026 Se requiere un refuerzo de capacidad temporal entre el El período de referencia se satisface con plantas geotérmicas, eólicas y solares

25 DIQUIS Y EL PLAN DE EXPANSION Diquís es el proyecto central de la estrategia de desarrollo eléctrico de los años futuros Generación 3000 GWh Potencia 650 MW Regulación 1240 GWh (o su equivalente) 1900 horas

26 IMPORTANCIA DE DIQUIS Consideraciones energéticas Proporciona generación adicional Gran potencia respaldada por un gran embalse permite regular las variaciones del sistema Hace viable la penetración masiva de viento y solar en el futuro Consideraciones extra-energéticas Proyecto con fuertes encadenamientos económicos Estímulo de desarrollo en una zona con elevados índices de pobreza

27 FUENTES NO CONVENCIONALES Tradicionalmente se usaban fuentes estables y de buen comportamiento (térmico e hidro) La incorporación significativa de fuentes no convencionales introduce nuevas necesidades Viento, solar y esquemas de generación distribuida demandan servicios de mitigación y control adicionales ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA REDES INTELIGENTES (SMART GRID) Embalses Baterías Volantes Térmicas Medición Control Manejo Optimización

28 CAMBIO EN LA ESTRUCTURA DE LOS SISTEMAS SISTEMAS EN EL PASADO G G G Pocos generadores grandes controlados por el Operador, aportan inercia y servicios complementarios C C C C C C C C C C C C C C C C El sentido del flujo de energía siempre es hacia abajo en la cadena de suministro SISTEMAS EN EL FUTURO G G G G G Muchos generadores pequeños no controlados por el Operador. No aportan inercia ni todos los servicios complementarios G C C C C C C C G C C C C G C G Además de cargas hay pequeños generadores no controlados embebidos en las redes de distribución. El sentido del flujo de energía es en ambos sentidos

29 1-ene. 1-feb. 1-mar. 1-abr. 1-may. 1-jun. 1-jul. 1-ago. 1-sep. 1-oct. 1-nov. 1-dic. % de la demanda diaria LA IMPORTANCIA DEL ALMACENAMIENTO Flexibilidad indispensable para compensar variaciones en la carga o la generación Normalmente los sistemas usan la generación térmica como elemento regulador En todo el mundo se están buscando soluciones de almacenamiento por la aparición de las fuentes variables (viento, solar) El sistema eléctrico costarricense es único por su altísima penetración de fuentes renovables En Costa Rica el almacenamiento es vital porque: No hay regulación con plantas térmicas Existe una base de plantas a filo de agua importante Se desea aprovechar los excelentes recursos energéticos del viento y del sol 100% 80% GENERACION TERMICA DIARIA 2016 (como porcentaje de la generación total) 60% 40% 20% La mayor parte del tiempo la plantas térmicas están apagadas y no dan regulación 0%

30 MW LA REGULACION DE LA CARGA Es la regulación básica que requieren todos los sistemas, debida a las variaciones de la demanda Curva diaria de demanda hora Curva de carga del 6 abril 2016

31 LA REGULACION DEL HIDRO Con una proporción importante de hidro a filo de agua, el primer problema de regulación es aportar energía en el verano ESQUEMA ESTACIONAL DE GENERACION Complemento Térmico Demanda Excedentes Embalses Hidro filo de agua Eólico + Solar + Biomasa Geotérmico ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic

32 MW 1-ene. 1-feb. 1-mar. 1-abr. 1-may. 1-jun. 1-jul. 1-ago. 1-sep. 1-oct. 1-nov. 1-dic. MW promedio LA REGULACION DEL VIENTO Potencia promedio mensual 2016 El viento sopla con mayor fuerza en la época seca Los promedios mensuales no permiten ver las variaciones de corto plazo Potencia horaria 2do. trimestre días 16 días En escala horaria, las variaciones de potencia son importantes En escala diaria, se encuentran períodos sin viento de más de una semana 0 1-abr. 11-abr. 21-abr. 1-may. 11-may.21-may.31-may.10-jun. 20-jun. 30-jun. Generación total del parque eólico del país

33 MW GWh LA REGULACION DEL FOTOVOLTAICO Generacion mensual solar 2013 Durante la época seca, los cielos despejados producen mayor energía Los promedios mensuales no permiten ver las variaciones de corto plazo 0.00 ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic Potencia planta solar Miravalles Día soleado (15 abril 2013) hora Día nublado (16 abril 2013) En escala de minutos, las variaciones de potencia son importantes y provocan efectos locales en la red En escala diaria, más del 50% del tiempo no hay se potencia Generación de la planta Miravalles Solar de 1 MW

34 DIQUIS Y LAS FUENTES VARIABLES Diquís provee los servicios de regulación que demanda un sistema basado en fuentes renovables, y con una creciente penetración del viento y el solar El embalse de Diquís puede compensar variaciones de corto plazo, aportar energía durante la noche cuando el solar no opera, cubrir los períodos de varias semanas sin viento y contribuir con generación en la época seca

35 ALTERNATIVAS A DIQUIS La alternativa a Diquís es un desarrollo térmico Para reducir la contaminación y el costo, el térmico sería alimentado con gas natural licuado (GNL) El GNL es barato pero demanda elevados costos fijos. Esta consideración económica fomentará su utilización en la base, con un alto factor de utilización Sin almacenamiento no es posible integrar económicamente grandes cantidades viento y solar al sistema de generación Ver costo de integración en: Estudio de red Costa Rica. Análisis de opciones para manejar una mayor incorporación de energías renovables variables. Energynautics 2016

36 SON LAS BATERIAS UNA ALTERNATIVA? El rápido desarrollo de las baterías y de las tecnologías de generación con viento y solar plantea la siguiente pregunta: Es factible una combinación de baterías+viento+solar como alternativa a Diquís+viento+solar? Para contestar esa pregunta es necesario contrastar las características de las baterías con las necesidades del sistema

37 APLICACIONES DE LAS BATERIAS EN LA RED Respaldo de frecuencia Perfiles de voltaje Variaciones rápidas de generación y carga Recorte de picos (peak-shaving) Respuesta inmediata mientras se enciende una térmica Se usan cuando se ocupa respuesta rápida, con mucha potencia pero poca energía Ya se aplican en mercados eléctricos para recorte de picos, respaldo de frecuencia y calidad de la energía Se usan como complemento a la regulación con térmico En todos los casos es para necesidades de corta duración (períodos de segundos a horas) Algunos clientes las usan para manejo de carga cuando hay tarifas horarias pronunciadas

38 CARACTERISTICAS DE LAS BATERIAS Mayor planta instalada: Escondido, California, AES, 30 MW Capacidad de almacenamiento: típicamente 4 horas a plena carga Costo de los sistemas de baterías por potencia: USD2000/kW por capacidad almacenada: USD500/MWh Referencia de costo: Computerworld, The world's largest battery storage substation is now live, 26 enero 2017

39 COSTO DE SUSTITUCION DE DIQUIS CON BATERIAS El sistema requiere tanto potencia como energía Diquís, aparte de la generación de GWh/año, aporta una potencia de 650 MW y un almacenamiento de regulación de GWh Si se quisiera sustituir la función de regulación de Diquís con baterías, el resultado sería antieconómico Ejemplo del costo Igualar la potencia La potencia de Diquís se puede sustituir con 650 MW de baterías, a un costo de USD1300millones Igualar la energía Para sustituir los GWh de energía almacenada, se requiere instalar MW de baterías, a un costo de USD620 mil millones!!!

40 EL FUTURO DE LAS BATERIAS Las baterías seguirán bajando de precio y mejorando su rendimiento Algunas aplicaciones de almacenamiento, donde se requiera respuesta instantánea, gran potencia pero poca energía, son viables o se espera que lo sean en el futuro cercano Para aplicaciones que por el contrario requieran entregar cantidades importantes de energía, los embalses hidroeléctricos son claramente la mejor opción previsible

41 EL SISTEMA DE LA COSTA RICA DEL FUTURO Costa Rica ha logrado tener un sistema eléctrico sobresaliente, que contribuye a la competitividad del país Para mantener esta ventaja, el sistema tiene que adecuarse para permitir la integración de nuevas fuentes de generación y las nuevas tecnologías de información El proyecto hidroeléctrico Diquís es el elemento central de la estrategia de desarrollo de largo plazo del sector eléctrico Su potencia y capacidad de regulación permitirá integrar, en forma económica, los excelentes recursos energéticos que tiene Costa Rica en el viento y en el sol

42 MUCHAS GRACIAS