GENERACIÓN DISTRIBUIDA

Transcripción

1 GENERACIÓN DISTRIBUIDA - UPME Subdirección de Energía Eléctrica Agosto 2017 F-DI-04

2 Aspectos generales - Definición Ley 1715 Decre MME 2469 Aspectos excedentes de energía Autogenera ción pequeña escala Autogenera ción Gran escala Res CERG 024 Res CREG 212 Res CREG 116 Respuesta a la demanda Res MME 2492 Res CREG 011 Incentivos Fuentes no convencional es de Energía Decre MME 2143 Res UPME 045 Res UPME Eficiencia energética Res UPME 281 Res MME Decre MME 348 Res MME Res MME 40259

3 Aspectos generales - Definición Generación distribuida (GD) Es la producción de energía eléctrica, cerca de los centros de consumo, conectada a un Sistema de Distribución Local (SDL). La capacidad de Ia generación distribuida se definirá en función de la capacidad del sistema en donde se va a conectar, según los términos del código de conexión y las demás disposiciones que la CREG defina para tal fin.

4 Aspectos generales Consideraciones generales Algunas definiciones Han surgido muchos términos para describir diferentes tipos de generación y almacenamiento de energía distribuidos. Normalmente se reconocen los siguientes términos: Generación embebida Generación en sitio Generación distribuida DER Generación dispersa Energía descentralizada Energía distribuida DER: son tecnologías de generación de energía a pequeña escala (por lo general en el rango de 1 kw a 10,000 kw), utilizadas como una alternativa o mejora del sistema de energía eléctrica tradicional. Hace referencia a generación distribuida y tecnologías de almacenamiento, agregando el manejo del lado de la demanda (Demand-Side Management DSM).

5 Aspectos generales Consideraciones generales Ley 1715 Conexión SDL Aspectos excedentes de energía Autogenera ción pequeña escala Autogenera ción Gran escala Respuesta a la demanda Incentivos Fuentes no convencional es de Energía Eficiencia energética

6 Aspectos generales Consideraciones generales Coordinaci ón SIN Atención de la demand a Adaptab ilidad Adaptabilidad. Los Planes de Expansión deberán incorporar los avances de la ciencia y de la tecnología que aporten mayor calidad y eficiencia en la prestación del servicio al menor costo económico Calidad y continui dad Eficienci a económi ca Normas y permiso s Viabilida d Ambient al Flexibilid ad Flexibilidad del Plan de Expansión. El Plan de Expansión de un OR, en su ejecución, puede experimentar modificaciones. El OR podrá incluir obras no previstas y excluir aquellas que por la dinámica de la demanda, puedan ser pospuestas o eliminadas del Plan inicialmente aprobado por la UPME.

7 Aspectos generales Consideraciones generales Tecnologías o fuentes de GD Convencionales Motores reciprocantes (diesel) Motores de combustión interna (gas) Aplicaciones de cogeneración Microturbinas de gas Generación Almacenamiento Renovables Biomasa Energía de los mares Geotermia Energía solar (fotovoltaica, concentración) Turbinas eólicas Celdas de combustible Pequeñas centrales hidroeléctricas Waste to energy Baterías Volantes de inercia Bobinas superconductoras Vehicle to grid

8 Aspectos generales Consideraciones generales Generación distribuida Prosumers Respuesta demanda Eficiencia energéticas

9 Aspectos generales - Recursos Solar Geotérmico Recursos Eólico PCH s

10 Aspectos generales Áreas de Recurso GUAJIRA Recursos: PANAMA CORDOBA ATLANTICO MAGDALENA CARIBE SUCRE BOLIVAR CESAR NORTE SANTANDER VENEZUELA Recurso Solar Recurso Eólico Recurso Carbón Recurso mare motriz ANTIOQUIA CHOCO CHOCO CALDAS RISARALDA QUINDIO SANTANDER NORDESTE BOYACÁ CASANARE CUNDINAMARCA ARAUCA CAUCA VALLE HUILA TOLIMA META COLOMBIA ORIENTAL NARIÑO SUROCCIDENTAL GUAVIARE CAQUETA PUTUMAYO ECUADOR

11 Aspectos generales Áreas de Recurso Recursos: PANAMA CORDOBA ATLANTICO MAGDALENA CARIBE SUCRE BOLIVAR CESAR GUAJIRA NORTE SANTANDER VENEZUELA Recurso Solar Recurso Eólico Recurso Carbón Recurso Gas Recurso Hidríco ANTIOQUIA CHOCO CHOCO CALDAS RISARALDA QUINDIO SANTANDER NORDESTE BOYACÁ CASANARE CUNDINAMARCA ARAUCA CAUCA VALLE HUILA TOLIMA META COLOMBIA ORIENTAL NARIÑO SUROCCIDENTAL GUAVIARE CAQUETA PUTUMAYO ECUADOR

12 Aspectos generales Áreas de Recurso Recursos: GUAJIRA Recurso Solar Recurso Hidríco Recurso mare motriz PANAMA ATLANTICO MAGDALENA CARIBE SUCRE CESAR VENEZUELA CORDOBA BOLIVAR NORTE SANTANDER ANTIOQUIA CHOCO CHOCO CALDAS RISARALDA QUINDIO SANTANDER NORDESTE BOYACÁ CASANARE CUNDINAMARCA ARAUCA CAUCA VALLE HUILA TOLIMA META COLOMBIA ORIENTAL NARIÑO SUROCCIDENTAL GUAVIARE CAQUETA PUTUMAYO ECUADOR

13 Aspectos generales Áreas de Recurso GUAJIRA Recursos: PANAMA CHOCO CORDOBA ANTIOQUIA CHOCO RISARALDA ATLANTICO MAGDALENA SUCRE CALDAS CARIBE BOLIVAR CESAR SANTANDER NORTE SANTANDER BOYACÁ VENEZUELA NORDESTE CASANARE ARAUCA Recurso Solar Recurso Carbón Recurso Gas Recurso Hídrico Recurso Cogeneración QUINDIO CUNDINAMARCA CAUCA VALLE HUILA TOLIMA META COLOMBIA ORIENTAL NARIÑO SUROCCIDENTAL GUAVIARE CAQUETA PUTUMAYO ECUADOR

14 Aspectos generales Áreas de Recurso Recursos: Recurso Solar Recurso Gas Recurso Hidríco Recurso mare motriz Recurso Cogeneración PANAMA CHOCO CORDOBA ANTIOQUIA CHOCO RISARALDA ATLANTICO MAGDALENA SUCRE CALDAS CARIBE BOLIVAR CESAR SANTANDER GUAJIRA NORTE SANTANDER BOYACÁ VENEZUELA NORDESTE CASANARE ARAUCA QUINDIO CUNDINAMARCA CAUCA VALLE HUILA TOLIMA META COLOMBIA ORIENTAL NARIÑO SUROCCIDENTAL GUAVIARE CAQUETA PUTUMAYO ECUADOR

15 Consideraciones en la planeación Unidad Planeación Minero Energética STN STR Distribución Nivel de tensión 3 Sistema de Transmisión Nacional Sistema de transmisión regional(nivel de tensión 4) Nivel de tensión 2 Nivel de tensión 1 UPME apoyo del CAPT, OR, transmisores, generadores, usuarios OR apoyo UPME, transmisores, generadores, usuarios OR apoyo de la UPME

16 Consideraciones en la planeación - Antes Unidad Planeación Minero Energética EXPANSIÓN DEBIDO A: NIVEL DE TENSIÓN Demanda residencial, comercial, industrial Pequeña Demanda comercial, industrial, generación Distribución Transmisión Regional Demanda comercial, industrial, Generadores, conexión de OR Transmisión Nacional

17 Consideraciones en la planeación - Antes Unidad Planeación Minero Energética EXPANSIÓN DEBIDO A: NIVEL DE TENSIÓN Demanda residencial, comercial, industrial Pequeña, Recurso distribuido Demanda comercial, industrial, generación Distribución Transmisión Regional Demanda comercial, industrial, Generadores, conexión de OR Transmisión Nacional

18 Consideraciones en la planeación - Efectos Unidad Planeación Minero Energética Reducción de demanda Necesidades de aumentar la flexibilidad del sistema Reducción de necesidades de despachar maquinas centrales Cambios en los puntos de operación del los SDLs Aplazamiento/ adelanto obras de expansión Aumento/reducción restricciones

19 Consideraciones en la planeación - Efectos Unidad Planeación Minero Energética IMPACTO GD ubicación SDL STR STN Conexión de los Recursos Distribuido s Cerca a la demanda Lejos de la demanda Disminución de demanda Ajuste SDL de la Red para Evacuación Reducciones necesidades de expansión STR Necesidad es de Expansión STR Reducciones necesidades de expansión STN Necesidad es de Expansión STN

20 [p.u] Potencia [MW] p.u. Consideraciones en la planeación Reducción de la demanda Unidad Planeación Minero Energética Perfil de Carga - Diario 2500 Perfil generación - Diario 2313 Parque solar menor a 20 MW Hora 1 0,85 0,7 0,55 0,4 0,25 0,1-0, Hora Región Caribe 1,200 1,000 0,800 0,600 0,400 0,200 0, Hora 100% 80% 60% 40% 20% Demanda

21 Potencia [MW] p.u. Consideraciones en la planeación Flexibilidad 1 0,85 0,7 0,55 Parque solar mayor a 100 MW supone la necesidad de que exista una capacidad de generación de respaldo, flexible y gestionable que pueda absorber las fluctuaciones de la generación de energía eléctrica a partir de fuentes rentables 0,4 0,25 0,1-0, Hora Hora Región Caribe

22 Consideraciones en la planeación Flexibilidad Unidad Planeación Minero Energética

23 Tensión [p.u.] Tensión [p.u.] Consideraciones en la planeación Efectos Puntos de operación Caso Base: Eólico (1282 MW) y solar (369 MW) Escenario 100% eólico (1612 MW) y 100% solar (589 MW) 1,08 1,06 1,04 1,03 1,02 0,98 1 0,98 0,93 0,96 0,88 0,94 0,92 0, Potencia [MW] 0, Potencia [MW] Sabanalarga 500\SAB_B2_500 Sabanalarga 500\SAB_B2_500 Chinu 500\CHN_B1_500 Chinu 500\CHN_B1_500 Cuestecitas 500 Cuestecitas 500

24 Consideraciones en la planeación Efectos Puntos de Restricciones FLORES BARRANQUILLA G BOSQUE TERNERA BOLIVAR CARTAGENA CANDELARIA G GUAJIRA TEBSA TERMOCOL SANTA MARTA G FUNDACIÓN CARACOLI T.NORTE RIOCORDOBA VALLEDUPAR SABANALARGA COPEY CUESTECITAS LA LOMA CUATRICENTENARIO VENEZUELA Restricción Obras definidas PANAMÁ G MONTERÍA CHINÚ PANAMÁ II 230 kv ITUANGO OCCIDENTE URABÁ SALTO EPM BELLO LA TASAJERA MIRAFLORES ENVIGADO GUAYABAL GUADALUPE4 PORCE2 BARBOSA URRÁ ORIENTE CERROMATOSO PORCE 3 GUATAPE JAGUAS MALENA PLAYAS SVC MERILÉCTRICA CIRA INFANTA COMUNEROS TERMOCENTRO BARRANCA ECOPETROL PRIMAVERA OCAÑA SOGAMOSO PALENQUE PALOS GUATIGUARÁ TASAJERO SAN MATEO CÚCUTA COROZO TOLEDO SAMORÉ BANADIA CAÑO LIMÓN BUCARAMANGA NUEVA GRANADA PAIPA Restricción área Contar con un mínimo de Unidades equivalentes en el área Refuerzo Costa Cerro Chinú Copey Cierre Anillo Sabalarga Bolívar 500 kv El Rio 220 kv 2020 Rio Córdoba 220 kv Copey Fundación 220 kv Copey Cuestecitas 500 kv ANCON SUR LA SIERRA SOCHAGOTA MEDELLÍN ANCON SUR ISA SAN CARLOS CHOCO G LA VIRGINIA PORVENIR ESMERALDA LA ENEA SAN FELIPE LA HERMOSA PURNIO MIEL BACATA NOROESTE NORTE TORCA SAN ANTONIO CHIVOR II CHIVOR ARMENIA BALSILLAS JAGUEY SAN MARCOS CARTAGO MIROLINDO LA MESA LA GUACA BOCHICA SALITRE NUEVA ESPERANZA CIRCO GUAVIO COROCORA QUIFA RUBIALES

25 Consideraciones en la planeación Efectos Puntos de Restricciones Generación Distribuida Entrega a la Red Desplaza generación, mayor posibilidad de aumentar sobrecosto de operación, exigencias mínimas Expansión adicional? No entrega a Red Disminuye demanda, menos requerimiento s de Unidades equivalentes Atraso expansiones

26 Consideraciones Planeación Nivel Distribución Perfiles de tensión Desbalances y sobretensiones Coordinación de protecciones Aspectos de comunicación SMART GRIDs

27 Consideraciones Planeación Nivel Distribución PERFIL DE TENSIÓN Generación Distribuida Perfil de tensión Calidad de potencia Instalación de los puntos de GD, control de tensiones Fuente: J. Wong, Y. S. Lim, J. H. Tang, and E. Morris, Grid-connected photovoltaic system in Malaysia: A review on voltage issues, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 29, pp , 2014.

28 Consideraciones Planeación Nivel Distribución Unidad Planeación Minero Energética DESBALANCES Generación Y Distribuida SOBRETENSIONES Inyección de energía eléctrica desbalanceada Sincronización entre la red y la fuente de GD J. Wong, Y. S. Lim, J. H. Tang, and E. Morris, Grid-connected photovoltaic system in Malaysia: A review on voltage issues, Renew. Sustain. Energy Rev., vol. 29, pp , 2014.

29 COORDINACIÓN DE PROTECCIONES Generación Distribuida Creación de falsos disparos Aumento del nivel de falla en la red de distribución Pérdida de sensibilidad M. H. Aslinezhad, S. M. Sadeghzadeh, and J. Olamaei, Over current relays protective coordination in distribution in presence of distributed generation, Int. J. Tech. Phys. Probl. Eng., vol. 3, no. 2, pp , S. A. M. Javadian and M. Massaeli, Impact of Distributed Generation on Distribution System s Reliability Considering Recloser-Fuse and miscoordination - A practical case study, Indian J. Sci. Technol., vol. 4, no. 10, pp , 2011.

30 Consideraciones Planeación Nivel Distribución Unidad Planeación Minero Energética MEJORAMIENTO DE LOS SISTEMAS DE COMUNICACIÓN Actualización topológicos sistemas Actualización SCADA Establecimiento de protocolos de comunicación vinculantes K. L. Anaya and M. G. Pollitt, Integrating distributed generation: Regulation and trends in three leading countries, Energy Policy, vol. 85, pp , 2015.

31 Consideraciones Planeación Nivel Distribución Unidad Planeación Minero Energética SELECCIÓN DE DISPOSITIVOS INTELIGENTES Integración de GDs conlleva al fortalecimiento de redes de distribución. Pueden controlar la inyección de potencias activa y reactiva y controlar el nivel de tensión. Reduce necesidad de reforzamiento en la red y costos. Y. P. Agalgaonkar, B. C. Pal, and R. A. Jabr, Distribution voltage control considering the impact of PV generation on tap changers and autonomous regulators, IEEE Trans. Power Syst., vol. 29, no. 1, pp , M. Braun et al., Is the distribution grid ready to accept large-scale photovoltaic deployment? State of the art, progress and future prospects, Prog. Photovoltaics Res. Appl., vol. 20, no. 6, pp , 2011.

32 Expansión del Sistema Tecnologías Consideradas FACTs Almacenamiento, dispositivos BESS SMART GRIDs Tecnologías

33 Activos de uso de nivel IV Demand a al STN < 1MW Generadores Entre 1MW y 10MW > 10MW UPME Información requerida Transportador, OR, interesado Solicitud de conexión 1 mes Información completa? N o Solicitud de aclaraciones Art. 5 Si Tiempos Demanda 2 meses/plan de expansión <1MW 2/6 meses >1MW y < 10 MW 3/6 meses >10 MW 4/6/Plan expansión Concepto de conexión por orden de llegada Concepto de conexión asignando capacidad disponible Define expansión Si Si Inicio de trámite. Orden de llegada. Múltiples solicitudes? N o Capacidad insuficiente? N Concepto o de conexión Si Cumplimiento requisitos faltantes? N o Solicitud de prórroga? N o Archivar expediente Si 15 días

34 GRACIAS Upme (Oficial)