Interconexión Eléctrica Regional

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1 PONTIFICIA UNIVERSIDAD CATÓLICA DE CHILE Departamento de Ingeniería Eléctrica IEE3372 Mercados Eléctricos Interconexión Eléctrica Regional Fernando Estrada - (fjestrada@uc.cl) Ignacio Canete (iacanete@uc.cl) Supervisor externo: Alfredo Cárdenas Ocampo (Transelec) Profesor: Hugh Rudnick Santiago de Chile 2012

2 IÍNDICE I. Introducción... 7 A. Características de los Sistemas Eléctricos de Potencia en América del Sur Guayana Francesa Colombia 15, Surinam Venezuela 32, Ecuador Brasil 14, Guyana Paraguay Uruguay Perú 36, Bolivia 35, Argentina B. Sistema Eléctrico Chileno 18, Características Generales Estrategia Nacional de Energía III. Interconexión Eléctrica Regional: Chile y América del Sur A. Potencial de Interconexión Metodología Análisis B. Conclusiones del análisis de potencial de interconexión IV. Experiencias Internacionales A. Línea de Transmisión SIEPAC 12,

3 Descripción del proyecto Estado actual del proyecto Regulación Transacciones de Energía en el MER Beneficios Regionales B. C. La Integración Energética en la Comunidad Andina 3, 7, Integración Energética entre los miembros del MERCOSUR 1, Descripción Regulación Experiencia Paraguay con Argentina y Brasil V. Estudios sobre la Interconexión Eléctrica Regional A. Integración Energética del Cono Sur 47, Interconexión Itaipú-Corpus-Yacyretá Interconexión Argentina-Brasil Interconexión Eléctrica Argentina-Chile Interconexión Eléctrica Brasil-Uruguay Interconexión Santo Tomé, Argentina São Borja, Brasil Interconexión Mundo Novo, Brasil Salto de Guayrá, Paraguay Interconexión Brasil-Perú (Abastecimiento de Acre-Rondonia) Interconexión Arica, Chile Tacna, Perú Interconexiones no realizadas B. Proyecto CIER 15 (Comisión de Integración Energética Regional) 4, 20, 22, 23, 29, Descripción Análisis de las experiencias de integración regional Análisis de Económico de los Proyectos de Interconexión... 65

4 4. 5. Aspectos comerciales, institucionales y regulatorios Resultados de la Fase II C. Estudio de Prefactibilidad Técnico Económica de Interconexión entre Bolivia, Colombia, Chile, Ecuador y Perú Descripción Análisis realizados Resultados D. Posibilidad de Interconexión a través de Línea NOA-NEA 49, 50, VI. Conclusiones VII. Recomendaciones VIII. Referencias Bibliográficas... 85

5 IÍNDICE DE TABLAS Tabla 1: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en la Guayana Francesa Tabla 2: Consumo de energía en la Guayana Francesa Tabla 3: Potencia máxima requerida por el sistema en la Guayana Francesa Tabla 4: Tipos de generación de energía en la Guayana Francesa Tabla 5: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Colombia Tabla 6: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Surinam Tabla 7: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Venezuela Tabla 8: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Ecuador Tabla 9: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Brasil Tabla 10: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Guyana Tabla 11: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Paraguay Tabla 12: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Uruguay Tabla 13: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Perú Tabla 14: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Bolivia Tabla 15: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Argentina Tabla 16: Avance Global de la Línea SIEPAC por País Tabla 17: Situación actual de las Servidumbres en la Línea SIEPAC Tabla 18: Análisis Económico de los Proyectos de Interconexión Tabla 19: Escenarios de Interconexión y fecha de puesta en servicio Tabla 20: Beneficios Totales por Escenario (MUS$)... 80

6 IÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Esquema actual del Sistema de Transmisión Colombiano Figura 2: Esquema a largo plazo del Sistema de Transmisión Colombiano Figura 3: Interconexiones en Brasil Figura 4: Situación Actual de la línea SIEPAC Figura 5: "Swap" de energía Paraguay - Argentina - Chile Figura 6: Esquema de Interconexión Bolivia-Chile Figura 7: Interconexión SIC-SING a través de Argentina Figura 8: Interconexiones propuestas en el estudio para el PNUD... 76

7 IÍNDICE DE GRAÁ FICAS Gráfica 1: Distribución de la matriz energética en la Guayana Francesa Gráfica 2: Distribución de la matriz energética de Colombia Gráfica 3: Demanda Máxima de Potencia en Colombia Gráfica 4: Precio promedio de la energía en Colombia (Enero 2011 Febrero 2012) (COP/kWh). 14 Gráfica 5: Evolución de la potencia máxima requerida en el sistema EPAR Gráfica 6: Distribución de la matriz energética en Venezuela Gráfica 7: Variaciones de la Capacidad de Generación en Venezuela para el año 2011 (MW) Gráfica 8: Distribución de la matriz energética de Ecuador Gráfica 9: Producción de energía del SNI de Ecuador para el año Gráfica 10: Evolución de los precios marginales de la energía en Ecuador Gráfica 11: Distribución de la matriz energética de Brasil Gráfica 12: Oferta de energía eléctrica por fuente (Brasil 2010) Gráfica 13: Distribución de la matriz energética de Guyana Gráfica 14: Distribución de la matriz energética de Paraguay Gráfica 15: Evolución de la matriz energética uruguaya ( ) Gráfica 16: Generación de energía hidroeléctrica Gráfica 17: Demanda de potencia máxima y mínima Gráfica 18: Facturación de electricidad UTE por tarifa Gráfica 19: Distribución de la matriz energética de Perú Gráfica 20: Energía producida según el tipo de generación en Perú Gráfica 21: Generación y demanda de potencia en Perú Gráfica 22: Sistema Energético Interconectado de Bolivia Gráfica 23: Distribución de la matriz energética de Bolivia Gráfica 24: Distribución de la Matriz energética de Argentina... 37

8 Gráfica 25: Evolución de la matriz energética Argentina Gráfica 26: Proyección de la demanda de energía hasta el año Gráfica 27: Energía Inyectada al MER durante el año Gráfica 28: Energía Retirada del MER en el año Gráfica 29: Energía suministrada por Paraguay a Argentina Gráfica 30: Energía total vendida a Argentina Gráfica 31: Energía total vendida a Brasil Gráfica 32: Reducción de costos operativos en el SING de Chile Gráfica 33: Reducción del costo operativo en Argentina Gráfica 34: Reducción de emisiones de CO 2 en Chile y Argentina Gráfica 35: SING Chile CMCP promedio anual (sin interconexiones) Gráfica 36: Reducción de los costos operativos SING Gráfica 37: Reducción de CO Gráfica 38: Reducción del costo operativo del SING por interconexión Bolivia-Chile (incluye el intercambio con Paraguay Gráfica 39: Reducción de emisiones de CO 2 con Paraguay-Argentina-Chile Gráfica 40: Generación Hidroeléctrica en el SING Gráfica 41: Interconexión SIC-SING exclusiva a través de Argentina Gráfica 42: Costos Marginales Escenario Base Gráfica 43: Costos Marginales Escenario Gráfica 44: Costos Marginales Escenario Gráfica 45: Costos Marginales Escenario Gráfica 46: Margen Operacional Generadores por País Gráfica 47: Costos de operación y falla por País Gráfica 48: Beneficios Sociales y Ambientales para cada Escenario

9 INTRODUCCIOÓ N La situación energética global actual enfrenta un cambio importante en prácticamente todos sus aspectos. La emisión de gases contaminantes, la escases de recursos, y la densidad y expansión de poblaciones, son algunos de los factores que conllevan a esta revolución en las formas de producir y aprovechar la energía. Lo anterior ha impulsado la utilización de fuentes renovables y renovables no convencionales (ERNC) con la intención de emplear las distintas formas de energía de manera sustentable y con el menor impacto posible en el mundo y el ecosistema. La idea de obtener y utilizar la energía de forma eficiente, incentivada principalmente por motivos ambientalistas, generalmente no va de la mano con los costos monetarios de la misma, alterando sustancialmente los mercados eléctricos en todo el mundo. Es por eso que muchos países, y comunidades en general, se han visto en la obligación de reinventar sus formas de generación, cambiando sus matrices energéticas drásticamente. Como también, la necesidad de llegar a más sectores ha empujado el uso de mayores tensiones, mayores redes y, por supuesto, la interconexión entres dichas comunidades. Como parte de este efecto global, Chile se ve enfrentado a la misma problemática. Siendo un país de escasos recursos, su principal forma de obtener energía es importándola, lo que la hace bastante cara y muy dependiente. Es por eso que, en su objetivo de disminuir la dependencia energética y contribuir al medio ambiente, se ha desarrollado una Estrategia Nacional de Energía donde se contempla, entre otros tópicos, el uso de energías renovables (no convencionales) y la integración regional en distintos niveles y ámbitos. De la misma forma, el presente documento pretende ilustrar, a groso modo, acerca de dicho tema: la integración energética regional. Al menos a nivel sudamericano, existen diversas iniciativas que plantean la posibilidad de una gran red energética regional (gasífera y eléctrica, entre otras), basándose en los potenciales beneficios que esto podría traer para toda la región. A modo de ejemplo, la implementación de nuevas tecnologías energías renovables no convencionales-, suele ser costosa; la idea de un sistema interconectado a nivel continental, aspira a fomentar la competencia en los distintos niveles del mercado eléctrico, reduciendo así los precios de los distintos servicios dentro del mismo. Si bien, la ENE también considera la integración para diversas formas de energía o recursos, los alcances de este estudio sólo llegan al área eléctrica, y así ser utilizado como medio básico de apoyo para futuras intervenciones o inversiones a la red troncal de transmisión. Tomando lo anterior en consideración, la metodología seguida en el siguiente informe es mediante la búsqueda, presentación y análisis de distintos estudios e investigaciones que ya se hayan hecho, tanto a nivel nacional como internacional. Dentro del mismo marco, entender por qué sólo algunos de esos proyectos se llevaron a cabo y otros no. Así como también, una vez lograda la interconexión entre dos países, descubrir cómo ha afectado el mercado y el desarrollo de cada uno de los involucrados. Para luego contextualizar y comparar con la realidad chilena, analizar sus conexiones ya existentes, y evaluar la factibilidad de implementar nuevas vías de interconexión. 9

10 I. ASPECTOS TEÉ CNICOS A. CARACTERÍSTICAS DE LOS SISTEMAS ELÉCTRICOS DE POTENCIA EN AMÉRICA DEL SUR Los Sistemas Eléctricos de Potencia (SEP) son distintos en cada país, por lo tanto a continuación se describirán los SEP de cada país de América del Sur. 1. GUAYANA FRANCESA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 1: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en la Guayana Francesa Característica Capacidad instalada Potencia máxima Potencia promedio Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación 268 MW MW 110 MW Descripción Generación hidráulica: 42.3% Generación térmica: 48.9% Generación por biomasa: 0.6% Generación solar: 8.2% 220 V 50 Hz Es coordinado por la institución Électricité de France (EDF) Se tiene el potencial de aumentar la energía generada de la siguiente forma: Generación hidroeléctrica: 92.4 MW Generación por biomasa: 18.3 MW Generación eólica: 12 MW Generación solar: 22 MW Total: 144 MW b. DESCRIPCIÓN El Sistema Eléctrico de Potencia de la Guayana Francesa, debido a que es una comuna de Francia, es operado por el grupo francés Électricité de France (EDF). La empresa EDF es una empresa estatal (84.8%), con una pequeña parte de participación privada y de empleados (15.2 %). La empresa EDF es la principal generadora de energía con una participación actual el 91.15%, a diferencia del 8.85% de generación a cargo de la empresa Voltalia y por generadores solares independientes. La generación de energía en la Guayana Francesa es principalmente obtenida de generadoras térmicas y generadoras hidráulicas. 10

11 En la Tabla 2 se muestra la evolución del consumo de energía para la Guayana Francesa en los últimos años: Tabla 2: Consumo de energía en la Guayana Francesa Energía entregada al sistema Energía de la red (GWh) Incremento (%) En la Tabla 3 se muestra la potencia máxima requerida por el sistema en los últimos años: Tabla 3: Potencia máxima requerida por el sistema en la Guayana Francesa Potencia Requerida Potencia Máxima Requerida (MW) Incremento (%) Las plantas generadoras en la Guayana Francesa son principalmente generadoras térmicas e hidráulicas, como se observa en la Tabla 4: Tabla 4: Tipos de generación de energía en la Guayana Francesa Empresa Tipo Operación Potencia (MW) EDF Diesel Base 71 EDF EDF Turbinas de combustión de gas Hidroeléctrica (Petit-Saunt) Punta 60 Baste / Punta Voltalia Biomasa Fatal 1.7 Varios Solar Intermitente 22 Total (MW) 268 El mercado eléctrico de la Guayana Francesa despacha, al igual que en muchos otros mercados eléctricos de América del Sur, al generador más económico, con el fin de proveer energía más barata al sistema. Es por esto que ciertos tipos de energía son poco usados al sistema. Para visualizar esto, en la Gráfica 1 se muestra el comportamiento de la matriz energética en el año 2010 para la Guayana Francesa. 11

12 Gráfica 1: Distribución de la matriz energética en la Guayana Francesa 0.9% 0.3% 43.0% Combustibles Fósiles Hidroeléctricas 55.8% Biomasa Solar Como se observa en la Guayana Francesa se tiene poco consumo y poca generación de energía a diferencia de otros países de América del Sur. 2. COLOMBIA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 5: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Colombia Característica Capacidad instalada Demanda máxima de potencia Demanda de energía promedio mensual Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Operación del Sistema Eléctrico Potencial de generación GW MW GWh Descripción Cogeneradores: 0.4/ Generación térmica: 30.6% Generación hidráulica: 64.4% Menores: 4.6% 110 V 60 Hz La operación del sistema eléctrico de potencia en Colombia está a cargo de la empresa XM, S.A. En Colombia, el mayor potencial de generación es el hidroeléctrico con un tiene un potencial de generación de 93GW, sin embargo por áreas de parques naturales, 79GW son utilizables a futuro. 12

13 b. DESCRIPCIÓN El mercado eléctrico colombiano es operado por una empresa llamada XM, S.A. La cual es una filial de la empresa Interconexión Eléctrica S.A. (ISA). Es una empresa especializada en Gestión Inteligente de Sistemas a Tiempo Real. Es la encargada de operar y administrar el Sistema Interconectado Nacional de Colombia, incluyendo las transacciones de energía con Ecuador y Venezuela. Además administra el Mercado de Energía Mayorista Colombiano (MEM). Esta administración y operación, la cual va desde las transacciones de energía hasta la liquidación y facturación de intercambios de energía, ha permitido realizar estudios detallados del comportamiento del Mercado Eléctrico Colombiano. Esto permite visualizar a futuro el comportamiento del mercado y realizar acciones que permitan el desarrollo óptimo del Mercado Eléctrico Colombiano. La matriz energética de generación colombiana es principalmente hidroeléctrica, sin embargo también participan otros tipos de energías como lo son la generación por medio de gas y carbón (generación térmica). Además Colombia también tiene interconexión eléctrica con Venezuela y Ecuador, la cual permite exportar energía y en caso que sea necesario importar, sin embargo la cantidad de energía que se importa es muy poca a comparación de la energía exportada por Colombia. En la Gráfica 2 se muestra la matriz energética de Colombia: Gráfica 2: Distribución de la matriz energética de Colombia 0.39% 4.57% 30.64% 64.39% Cogeneradores Hidroeléctrica Menores Térmica Esto se debe a que Colombia tiene un gran potencial hidroeléctrico, del orden de los 93GW. La demanda de potencia eléctrica dentro de Colombia para el año 2011 e inicios del año 2012 se comporta de acuerdo a la Gráfica 3. 13

14 Gráfica 3: Demanda Máxima de Potencia en Colombia Durante el año 2011 Colombia alcanzó los GWh de demanda de energía. Sin embargo en los últimos años la demanda de energía en Colombia ha desacelerado, debido a que el consumo residencial ha disminuido como resultado de las bajas temperaturas registradas por el fenómeno La Niña. Entre los estudios que proporciona la empresa XM. S.A. anualmente, se muestra el costo promedio de la energía, para el año 2011 e inicios del 2012 este costo de la energía, en Colombia, se comportó según la Gráfica 4: Gráfica 4: Precio promedio de la energía en Colombia (Enero 2011 Febrero 2012) (COP/kWh) Tomar en cuenta que 1 COP (Peso Colombiano) USD. Este es un factor significativo para el análisis de factibilidad de interconexión entre ambos países, tema que se analiza posteriormente en este documento. 14

15 Actualmente Colombia exporta energía a Ecuador y a Venezuela. La cantidad de energía exportada mensualmente varía, sin embargo, el promedio del año 2011 fue de GWh/mes. Además entre estos planes a futuro se tiene un incremento en la generación y aumentar las transacciones de electricidad con otros países de América del Sur. Se están analizando las interconexiones con Panamá y reforzar la interconexión con Ecuador con el fin de permitir transacciones de energía entre varios países de América del Sur. Entre estas interconexiones está incluida una interconexión Colombia-Chile, para lo cual sería necesario llevar la red a 500kV hasta el departamento de Nariño, así como la construcción adicional de una línea de 500kV entre Colombia y Ecuador. El esquema de transmisión del SIN en el año 2010 se muestra en la Figura 1: Figura 1: Esquema actual del Sistema de Transmisión Colombiano 15

16 Sin embargo se tiene una visión a futuro de cómo será el sistema de transmisión, según el Plan de Expansión de Referencia Generación-Transmisión , esto se muestra en la Figura 2: Esquema a largo plazo del Sistema de Transmisión Colombiano 16

17 3. SURINAM a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 6: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Surinam Característica Capacidad instalada Potencia máxima Potencia promedio Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación 410MW 170 MW 41 MW Descripción Generación hidráulica: 75% Generación térmica: 25% 127 V 60 Hz Es coordinado por la institución gubernamental N.V. Energie Bedrijven Suriname (EBS Energy Companies of Suriname) Tiene un potencial de generación hidroeléctrica de 2320 MW. Además entre los planes a futuro se tiene la instalación de una planta de generación térmica de 200MW. b. DESCRIPCIÓN El Mercado s de Surinam, como se observa en la Tabla 6, es pequeño a comparación de otros países de América del Sur. Surinam se caracteriza por tener varios Sistemas Eléctricos de Potencia dentro del país, los cuales son: Sistema EPAR Sistema ENIC Sistemas del Distrito Sistema de las minas de oro Rosebel Sistema de distribución Brokopondo Estos son coordinados por el gobierno, mediante la institución EBS. Esta institución, a demás de coordinar el sistema, también es la dueña del mayor porcentaje de generadoras y sistemas de transmisión. El sistema más importante es el llamado EPAR, el cual tiene un crecimiento del 10% anual en la demanda de energía. En la Gráfica 5 se muestra cómo ha evolucionado la demanda de potencia en este sistema desde el año 1966 hasta el año

18 Gráfica 5: Evolución de la potencia máxima requerida en el sistema EPAR En los últimos 7 años los sistemas de energía en Surinam han tenido varios cambios. Entre estos se encuentra: La conversión de generación Diesel a HFO (Heavy Fuel Oil), expansión de generación (87MW), construcciones de líneas de transmisión de 161kV, y expansión de la línea de transmisión existente de 36kV. Además se han implementado nuevos procesos para el mejoramiento de la calidad de servicio, como el EBS Reliability Tool (Herramienta de rendimiento de EBS), que permite cuantificar la mejora del rendimiento de la red. También se implementó un centro de despacho de carga para el Sistema EPAR, el cual tiene incorporado lo último en monitoreo y control SCADA, el cual, en conjunto con un estudio predictivo del comportamiento de la oferta y demanda, permitió mejorar la estabilidad de voltaje en la red. Estos cambios mejoraron el Sistema Eléctrico de Surinam, el cual se había visto afectado por las sequías en ciertos años, lo que obligó a utilizar energías más caras para la generación A futuro también se tienen planes que mejorarían el sistema eléctrico y permitirían una mayor estabilidad energética. Estos planes son: Creación de una planta de generación térmica: Se tiene prevista la construcción de una planta de generación térmica de 200MW en el sur-este de Surinam. Con una primera fase de 60 MW para conectarse al sistema en los próximos años. Creación de una planta generadora de biomasa: Se tiene prevista la construcción de una planta generadora que aproveche los desperdicios de la producción del arroz, en ves de que este sea tirado a los ríos o sea quemado al aire libre. Interconexión internacional entre la Guayana Francesa y Surinam: Desde 1999 la EBS de Surinam y la EDF de a Guayana Francesa han intensificado la relación e intercambiado conocimientos; esto ha generado un plan de interconexión entre estos dos países que permita la transferencia de al menos 30MW de energía y permita la transferencia de potencia reactiva con el fin de mejorar los niveles de voltaje de ambos países. Esta interconexión sería preferiblemente para transferencia de energía proveniente de recursos hídricos. 18

19 Proyectos hidroeléctricos: Se tienen previstos proyectos hidroeléctricos a futuro que permitirán incrementar la capacidad de generación en más de 1000MW, sin embargo son a largo plazo. Mejora de los sistemas de transmisión, y expansión de los sistemas de transmisión actuales. Esta expansión permitirán que 112 aldeas de Surinam, las cuales se alimentan hoy en día de generadoras a base de Diesel tengan energía constante y gratuita, ya que el transporte del combustible para la generación hoy en día es muy costoso. Se intentó alimentar estas aldeas con energía solar, sin embargo no funcionó por el mal mantenimiento de las instalaciones. 4. VENEZUELA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 7: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Venezuela Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía promedio mensual Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación GW GW GWh Descripción Generación hidráulica: 56.88% Generación térmica: 38.76% Generación distribuida: 4.36% 120 V 60 Hz Es coordinado por diversas instituciones gubernamentales pertenecientes al Ministerio del Poder Popular para la Energía Eléctrica. Potencial de generación: MW b. DESCRIPCIÓN Venezuela es uno de los países con mayor grado de electrificación de toda América del Sur, llegando hasta un 98% de cobertura nacional. Además, es el país con mayor consumo de energía per cápita de la región, por encima de países con mayor grado de industrialización como lo son Brasil, Chile y Argentina. Es por esto que el gobierno de Venezuela ha desarrollado campañas de ahorro de energía, así como también Resoluciones dictadas por el Ministerio. Entre estas Resoluciones se encuentran restricciones a las compañías de publicidad con respecto a avisos luminosos, los cuales deben utilizar tubos fluorescentes que consuman menos de 32W de potencia. También entre estas Resoluciones se implementa el control sobre el Factor de Potencia para 19

20 usuarios mayores a 200kV, la obligación para grandes usuarios de reducir su consumo un 10% y el control de implementación de Grupos de Gestión de Energía Eléctrica dentro de la Administración Pública. Estas resoluciones se han complementado con diversos métodos de publicidad para incentivar a los usuarios residenciales a disminuir su consumo eléctrico mediante iluminación que consuma menos potencia y constante mantenimiento de aparatos eléctricos que consumen la mayor potencia en las casas, como por ejemplo los refrigeradores, hornos, entre otros. En la Gráfica 6 se muestra la distribución de la matriz energética de generación en Venezuela para el año 2001, dividida por tipo de unidad de generación. Gráfica 6: Distribución de la matriz energética en Venezuela 3.66% 4.36% 16.52% 18.58% 56.88% Hidráulica Turbo Gas Turbo Vapor Ciclo Combinado Distribuida En el año 2011, la Demanda Máxima de Potencia fue de MW, mientras que la Capacidad Instalada de Generación fue de MW. El gobierno de Venezuela tiene políticas de incorporación y rehabilitación de centrales generadoras para mejorar el Sistema Eléctrico de Potencia. En la Gráfica 7 se muestra el efecto de estas políticas: Gráfica 7: Variaciones de la Capacidad de Generación en Venezuela para el año 2011 (MW) Incorporada SEN Planta Sidor Total incorporada Desincorporada Rehabilitada 20

21 Venezuela cuenta con tres interconexiones con la República de Colombia, a través de líneas de 230kV y 115kV. A estas líneas se les da mantenimiento continuo. En el año 2011, la importación de energía desde Colombia alcanzó un total de 41.5 GWh en el mes de septiembre, siendo este el mes en el que se importó la mayor cantidad de energía para ese año. Además Venezuela tiene una interconexión con Brasil, en la que le vende los excedentes, sin embargo no es muy utilizada. El intercambio energético de Venezuela con Brasil y Colombia equivale al 0.3% del total del consumo nacional. Venezuela experimentó una crisis energética entre los años Esta crisis fue ocasionada por una prolongada sequía. Se llegó al extremo de racionamiento de energía en todo el país excepto en Caracas. 5. ECUADOR a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 8: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Ecuador Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía promedio mensual Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación MW MW GWh Descripción Generación hidráulica: 45.77% Generación solar: 0.002% Generación eólica: 0.05% Generación térmica: 54.17% V 60 Hz El coordinador del Sistema Nacional Interconectado de Ecuador es la Corporación CENACE, la cual administra las transacciones técnicas y financieras del Mercado Eléctrico Mayorista de Ecuador. Potencial de generación: Hidroeléctrico: MW Biomasa: 60 MW Geotérmico: 500MW Eólico, maremotérmico y solar: Existe un potencial energético, sin embargo se encuentra en fase de medición y análisis. 21

22 b. DESCRIPCIÓN Como se observa en la Gráfica 8 que la matriz energética de Generación en Ecuador está conformada mayoritariamente por energía térmica, de la cual la mayoría es no renovable. Gráfica 8: Distribución de la matriz energética de Ecuador 9.38% Hidráulica Solar 20.12% 22.75% 45.77% 0.002% Eólica y Solar Turbo vapor renovable (bagazo de caña) Máquina de combustión interna Turbo gas 1.93% 0.05% Sin embargo la producción de energía, para mantener el mínimo costo de generación, se distribuye de manera distinta. En la Gráfica 9 se muestra la producción de energía del Sistema Nacional Interconectado de Ecuador para el año Cómo se observa distribuye de manera distinta a la distribución de la matriz energética ecuatoriana. Gráfica 9: Producción de energía del SNI de Ecuador para el año % Hidráulica 33.65% Térmica 59.42% Importación desde Colombia 22

23 Ecuador posee hoy en día interconexiones internacionales con Colombia y Perú. Estas interconexiones son utilizadas tanto para exportar como para importar energía. En total, para el año 2011, se exportó 8.22GWh a Colombia y 5.84GWh a Perú. Lo cual representa un 0.08% con respecto a la demanda total de energía para Ecuador. En la Gráfica 10 se muestra la evolución de los precios marginales de la energía en Ecuador, a partir del año 2000 hasta el año Gráfica 10: Evolución de los precios marginales de la energía en Ecuador Precio marginal (ctvs. USD/kWh) Año 23

24 6. BRASIL a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 9: Información del Sistema Eléctrico de Potencia en Brasil Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía promedio mensual Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Operación del Sistema Eléctrico Potencial de generación 113, MW 3, MW GWh Descripción Generación térmica: 26.2% Generación hidráulica: 71.2% Generación nuclear: 1.8% Generación eólica: 0.8% 110/220 V 50 Hz El operador del sistema eléctrico de Brasil es la entidad ONS (Operador Nacional del Sistema), el cual es un ente privado que coordina y controla la operación de transmisión y transmisión del Sistema Interconectado Brasileño (SIN). Potencial de generación: El mayor potencial de generación en Brasil es el potencial hidroeléctrico el cual tiene un potencial de 133, MW. b. DESCRIPCIÓN Brasil, por ser un país en desarrollo, especialmente industrial requiere de grandes cantidades de energía, a diferencia de otros países de América del sur. Su índice de crecimiento del PIB es del 4.3% anual, mientras que su demanda de energía crece 4.4% anual. Brasil, al igual que otros países de América del Sur, realizó un plan de energía para el futuro, en su caso lo realizó hasta el año Se denominó Plan Nacional de Energía En este se estima el crecimiento del país y se determina cómo será la matriz energética hasta el año En este trabajo se habla de la integración energética internacional, se fortalecerán este ámbito interconectándose o fortaleciendo las actuales interconexiones, dependiendo del caso, con Paraguay, Argentina, Uruguay y Venezuela. La matriz energética de Brasil está formada principalmente por generación hidráulica. En la Gráfica 11 se muestra la distribución de la matriz energética de Brasil. 24

25 Gráfica 11: Distribución de la matriz energética de Brasil 0.80% 1.80% 26.20% 71.20% Hidráulica Térmica Eólica Nuclear Sin embargo la oferta interna de energía se comporta de distinta forma. En la se muestra la oferta interna de energía por fuente para el año 2010 en Brasil. Gráfica 12: Oferta de energía eléctrica por fuente (Brasil 2010) 4.70% 0.40% 6.50% 6.80% 3.60% 2.70% 1.30% Biomasa Eólica Gas Natural 74.00% Derivados del Petroleo Nuclear Carbón Hidráulica Importaciones En Brasil se tienen sistemas aislados del SIN, de los cuales la mayoría está en el norte del país. Representan el 2% del consumo total de electricidad, sin embargo comprende un área equivalente al 50% del territorio nacional. Estos sistemas deben de interconectarse, sin embargo en algunos se deben considerar aspectos ambientales y económicos para poder realizarse. En la Figura 3 se muestra la configuración actual de la transmisión de las barras más importantes del SIN, así como algunas futuras configuraciones para el sistema. También se muestran las interconexiones internacionales que posee actualmente Brasil. 25

26 Figura 3: Interconexiones en Brasil 7. GUYANA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 10: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Guyana Característica Capacidad instalada Potencia máxima Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación MW Descripción MW HFO (Heavy fuel oil): 77% Diesel: 23% 240 V 60 Hz Guyana Power & Light es una empresa integrada del estado que coordina el sistema eléctrico, ya que tiene monopolio en transmisión, distribución y le pertenece el 55% de la generación. Generación Hidráulica: 7600 MW Generación Térmica con Bagazo: 25 MW Además tiene potencial para generación eólica, sin embargo los estudios están siendo realizados. 26

27 b. DESCRIPCIÓN Como se observa, la generación térmica es 100% térmica, y en su mayoría está formada por generación ineficiente, lo que hace que el precio de la energía sea alto. Sin embargo, en el Plan de expansión y desarrollo para Guyana, desarrollado por Guyana Power & Light, se priorizó la generación hidráulica, por lo que para el año 2014 entrará al Sistema Energético de Potencia una hidroeléctrica de 140 MW, lo que reducirá significativamente el precio de la energía eléctrica en este país. En Guyana se sigue un esquema de integración vertical en el Sector Eléctrico, siendo la Guyana Power & Light la empresa mayoritaria en generación, y con monopolio en transmisión y distribución. El sector eléctrico intentó ser privatizado, sin embargo el esquema no funcionó y la Guyana Power & Light retomó el esquema de integración vertical. Guyana tiene una estabilidad del sistema eléctrico muy baja, la más baja de Latino-América y el Caribe. La matriz energética de Guyana es 100% térmica. En la Gráfica 13 se muestra la distribución de la matriz energética en Guyana Gráfica 13: Distribución de la matriz energética de Guyana 23% HFO Diesel 77% 27

28 8. PARAGUAY a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 11: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Paraguay Característica Capacidad instalada Demanda de energía anual (2010) Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico MW GWh Descripción Generación hidráulica: 99.54% Generación térmica: 0.46% 220 V 50 Hz Administración Nacional de Electricidad (ANDE) b. DESCRIPCIÓN Actualmente Paraguay posee dos interconexiones con Argentina (Edefor y Yacyretá) y dos con Brasil (Itaipú y Copel), que son respectivamente de 80 MW, 3500 MW, 6300 MW y 75 MW; todas centrales hidroeléctricas binacionales. En la Gráfica 14 se muestra la distribución de la matriz energética de Paraguay. Gráfica 14: Distribución de la matriz energética de Paraguay 0.46% Hidro Térmica 99.54% El total generado por Paraguay durante el año 2010 corresponde a GWh, donde GWh fueron exportados. Dado el costo de la energía (costo marginal nulo) y el inmenso superávit, una interconexión, a primera vista puede sonar muy atractiva. A esto corresponde agregar otros factores, como puede ser la distancia, o las diferencias en tensión y frecuencia de la red. 28

29 9. URUGUAY a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 12: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Uruguay Característica Capacidad instalada Demanda de energía promedio anual (2009) Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico 2520 MW 7920 GWh Descripción Generación hidráulica: 39.99% Generación térmica: 56.07% Generación Eólica: 0.94% 220 V 50 Hz La mayoría del SEP pertenece a la Administración de Usinas y Transmisión Eléctrica (UTE), que es una empresa estatal. La coordinación del mercado y el despacho le corresponde a la Administración del mercado Eléctrico(ADME). b. DESCRIPCIÓN La gráfica a continuación presenta el cambio en la forma de generación en Uruguay en los últimos veinte años. Hasta el día de hoy se puede considerar que está constituida sólo por generación térmica e hidráulica, pues la inserción de energía eólica es reciente y comprende un parte muy inferior comparada a las otras dos, aunque creciente en el tiempo. También es inmediato notar que la generación hidráulica es la que ocupa mayor parte de la potencia establecida del país. Si bien se aprecia así desde 1990 hasta la actualidad, se nota un fuerte cambio en la generación térmica, creciendo su participación mucho más en comparación a sus contrapartes. Esto puede deberse a los recursos hídricos que, no siendo escasos, no son de caudal suficiente (Uruguay no posee grandes elevaciones ni tramos de río demasiado largos o anchos), provocando un volcamiento hacia la inversión en centrales termoeléctricas. Mientras el mayor partícipe sea la generación hidráulica, la producción de energía eléctrica en Uruguay mantendrá bajos costos. 29

30 Gráfica 15: Evolución de la matriz energética uruguaya ( ) Potencia Instalada en MW 2,900 2,800 2,700 2,600 2,500 2,400 2,300 2,200 2,100 2,000 1,900 1,800 1,700 1,600 1,500 1,400 1,300 1,200 1,100 1, Total eólica Total térmicas Total hidraúlicas Año Este segundo gráfico muestra la energía producida por central hidroeléctrica en el mes de enero en los últimos 12 años. Claramente la mayor parte se la lleva la central de Salto Grande, compartida con Argentina. Esto puede ser un factor importante a considerar, pues sería la central más cercana a Chile, y la de mayor generación, en caso de que fuera factible una interconexión con Uruguay. En efecto, más de la mitad de lo que genera se lo lleva Argentina. De todos modos, el último peak de energía fue de 637 GWh, cantidad que puede no ser suficiente, si además del consumo argentino se considera la distancia. Gráfica 16: Generación de energía hidroeléctrica G W h Jan-00 Jan-01 Jan-02 Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09 Jan-10 Jan-11 Jan-12 Terra Baygorria Palmar Salto Grande En tercer lugar se encuentran los máximos y mínimos de demanda para los últimos 13 años. A pesar de que la demanda máxima entrega más información acerca del sistema eléctrico, los mínimos notifican sobre el piso de demanda, que puede ser útil a la hora de extraer potencia de un país. Por otro lado, la evolución muestra un mayor crecimiento en la demanda máxima que en la mínima, pero aún es 30

31 bastante menor que la capacidad instalada, claramente permitiendo la exportación de potencia (como lo hace actualmente con Brasil y Argentina). Gráfica 17: Demanda de potencia máxima y mínima 2,000 1,800 1,600 1,400 1,200 MW 1, Jan-99 Jan-00 Jan-01 Jan-02 Jan-03 Jan-04 Jan-05 Jan-06 Jan-07 Jan-08 Jan-09 Jan-10 Jan-11 Jan-12 c-máx c-mín Por último se encuentra un esquema del consumo energético por tipo de cliente. Si bien tiene una forma bastante típica, la diferencia entre la demanda residencial con la comercial e industrial es sustancial. Esto es por la baja industrialización del país, que se mueve en gran parte por el turismo. Esto puede tener un gran influencia sobre el precio spot del sistema. Gráfica 18: Facturación de electricidad UTE por tarifa 300, , ,000 M W h 150, ,000 50,000 0 Jan-95 Jan-97 Jan-99 Jan-01 Jan-03 Jan-05 Jan-07 Jan-09 Jan-11 consumo básico residencial residencial general medianos consumidores grandes consumidores alumbrado público tarifas doble horario y zafrales clientes libres 31

32 10.PERÚ a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 13: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Perú Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía anual (2010) Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación MW 4579 MW GWh Descripción Generación hidráulica: 40% Generación térmica: 60% 220 V. En Talara también hay distribución en 110 V 60 Hz. Arequipa funciona a 50 Hz Existen tres organismos esenciales. Por una parte está la Dirección General de Electricidad, pertenciente al ministerio; y el Comité de Operación Económica del Sistema (COES) y el Organismo Supervisor de Inversión en Energía (OSINERG). Un estudio muy antiguo (1979) propone que Perú tiene teóricamente unos MW, de los cuales actualmente sólo utiliza MW. No existen otros estudios, si bien se utiliza, por ejemplo, biomasa (bagazo) para generar térmicamente. b. DESCRIPCIÓN Similar a algunos países, como Bolivia, Perú separa su sistema entre Sistema Eléctrico Interconectado Nacional (SEIN) y Sistemas Aislados (SSAA). La participación de los SSAA en cuanto a potencia es baja, aunque no despreciable, pero aún menor en cuanto a energía producida (cercano al 7 %). Es por esto que las estadísticas son tomadas generalmente sólo a partir del SEIN. En la Gráfica 19 se muestra la distribución de la matriz energética de Perú, y como se puede observar la mayoría es térmica, pero un alto porcentaje es generación hidroeléctrica. 32

33 Gráfica 19: Distribución de la matriz energética de Perú Potencia Instalada según tipo de Generación 60% 40% Hidro Térmica Sin embargo, la producción de energía distribuye distinto a la capacidad instalada, debido a que la generación hidráulica es de menor precio. Esto se observa en la Gráfica 20. Gráfica 20: Energía producida según el tipo de generación en Perú Energía Producida según tipo Generación 44% 56% Hidro Térmica En el esquema a continuación se muestra la evolución de la potencia instalada, efectiva, y la demanda máxima de cada año, durante el período de 1995 a Se puede ver que la pérdidas, no siendo despreciables, no mejoran sustancialmente con el tiempo. Por otro lado, también se puede advertir el superávit de generación que tiene Perú, prácticamente duplicando la demanda máxima. 33

34 Gráfica 21: Generación y demanda de potencia en Perú 10,000 9,000 8,000 7,000 6,000 5,000 4,000 3,000 Pot. Instalada (MW) Pot. Efectiva (MW) Máx. Demanda (MW) 2,000 1, Como se menciona en la tabla, en cuanto a regulación los entes son: La DGE, que pretende promover la inversión e investigación en este ámbito. También esta el COES, que vela por la operación al mínimo costo; y el OSINERG, que entre otros, fiscaliza el cumplimiento de las distintas disposiciones legales y técnicas. 11.BOLIVIA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 14: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Bolivia Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía anual (desde mayo 2011 a lo que va de 2012) Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico MW MW GWh Descripción Generación hidráulica: 36.13% Generación térmica: 63.87% 220/230 V. En La Paz y Viacha se distribuye en 115 V. 50 Hz Los principales entes reguladores del marcado son la Autoridad de Fiscalización y Control Social de Electricidad (AE) y el Comité Nacional de Despacho de Carga (CNDC). 34

35 b. DESCRIPCIÓN Gráfica 22: Sistema Energético Interconectado de Bolivia El último año (mayo de 2011 a abril de 2012, considerando sólo el 12 de cada mes) la generación promedio fue de MW, con un máximo de generación en marzo de 2012 que corresponde a MW. En el mismo período la energía total generada fue de GWh. En cuanto a demanda, nuevamente para el mismo lapso, el máximo de demanda fue de MW en diciembre de 2011, con un promedio de MW y un total de GWh. Gráfica 23: Distribución de la matriz energética de Bolivia Matriz Energética de Bolivia a 2011 Térmica, 63.87% Hidro, 36.13% 35

36 En el gráfico anterior se presenta la constitución de la matriz energética de Bolivia a diciembre de Como se ve, está completamente formada por generación térmica e hidráulica, en la razón 2:1 como es bastante común. El porcentaje de generación térmica para el año 2011 corresponde a MW mientras que la hidráulica es para MW. El mercado eléctrico boliviano es principalmente privado, con una pequeña participación estatal por medio de empresas como ENDE y ENDE Andina. Actualmente Bolivia no posee interconexiones internacionales, pero sí se basa en un Sistema Interconectado Nacional (SIN) más Sistemas Aislados (SA) que en su conjunto se llaman el Sistema Troncal Internacional (STI). 12.ARGENTINA a. DATOS TÉCNICOS BÁSICOS Tabla 15: Información del Sistema Eléctrico de Potencia de Argentina Característica Capacidad instalada Potencia máxima Demanda de energía anual (2010) Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Potencial de generación Descripción MW MW GWh Generación hidráulica: 34.56% Generación eólica: 0.10% Generación térmica: 65.34% 220 V 50 Hz A modo muy general, se encargan de la regulación y coordinación del sector eléctrico: el Ente Nacional Regulador de la Electricidad (ENRE), la Compañía Administradora del Mercado Mayorista Eléctrico (CAMMESA) y el Consejo Federal de la Energía Eléctrica (CFEE) Existen investigaciones sobre generación Geotérmica y con uso de Biomasa, pero aún no hay conclusiones feacientes. En cuanto a Hidráulica hay estudios sobre Pequeños Aprovechamientos Hidroeléctricos, donde se determina que se puede expandir la generación actual en unos MW 36

37 b. DESCRIPCIÓN Siendo el segundo mayor sistema de América del Sur, la generación está comprendida principalmente por Térmica, como se muestra en la Gráfica 24, alcanzando aproximadamente dos tercios. El último tercio es generación hidráulica. Si bien existe generación Eólica, actualmente es prácticamente despreciable, alcanzando tan sólo 27 kw. Gráfica 24: Distribución de la Matriz energética de Argentina 0.10% 65.34% 34.56% Eólica Hidro Térmica Existen incursiones en generación por Biomasa y Geotérmica, pero de momento son sólo estudios. La Gráfica 25 muestra la evolución de la matriz energética desde 1970 hasta En ella se han separado las formas de generación térmica a sus nombres específicos, pues ha habido una evolución dentro de la generación térmica misma, como lo es el ingreso del ciclo combinado en la segunda mitad de los 90. Gráfica 25: Evolución de la matriz energética Argentina Energía Generada al año (MWh) Solar TurboVapor TurboGas Nuclear Hidro Eólica Diesel Ciclo Combinado 37

38 A partir de la segunda mitad de los 80, por otra parte, no se ven importantes cambios en generación hidráulica. Generación Eólica y Solar prácticamente no existen, comparado a las magnitudes de la generación Térmica e Hidráulica, Además, Argentina posee generación compartida con Paraguay en la central Hidroeléctrica de Yacerytá, a través de la cual puede exportar o importar energía según necesidad. A 2010 la oferta de generación para la demanda nacional fue cercana a los 120mil GWh, bastante superior a la generación misma del país. Esto se debe a que la generación en Paraguay supera con creces su propia demanda. En términos de mercado, todo el sistema (generación, transmisión y distribución) es privado. Por ende, requiere de una serie de entes reguladores de manera de que la competencia, los contratos y licencias se cumplan. En la tabla del comienzo se detallas las más importantes a nivel nacional. Pero así también, hay otras, por ejemplo, que regulan la generación binacional, como lo es el Ente Binacional Yacerytá (EBY). O la regulación de generación térmica mediante energía nuclear, que corresponde a lo Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA). B. SISTEMA ELÉCTRICO CHILENO 1. CARACTERÍSTICAS GENERALES Característica Capacidad instalada Potencia máxima Matriz energética Voltaje del sistema Frecuencia del sistema Coordinación del Sistema Eléctrico Descripción 17, MW 6881 MW en el Sistema Interconectado Central (SIC) y 2162 MW en el Sistema Interconectado Norte grande (SING) para el año 2011 Generación hidráulica de pasada: 12.44% Generación hidráulica de embalse: 21.44% Generación por derivados del petróleo: 13.13% Generación por gas natural: 30.02% Generación por biomasa: 2.12% Generación eólica: 1.13% 220 V 50 Hz Cada sistema interconectado en Chile es coordinado por su respectivo Centro de Despacho de Carga (CDEC), y es regulado por la Comisión Nacional de Energía (CNE) la cual es un organismo público, descentralizado y autónomo; se relaciona con el Presidente de la República a través del Ministerio de Energía. 38

39 2. ESTRATEGIA NACIONAL DE ENERGÍA Chile hoy en día se enfrenta al desafío de generar las condiciones adecuadas para alcanzar el desarrollo. Es por esto que se creó la Estrategia Nacional de Energía Esta estrategia, tomando en cuenta la taza de crecimiento de la economía chilena (6.3% en el año 2011), prevé que se necesitará mayor energía, por el natural acoplamiento entre economía y energía. Es por esto que Chile necesita contar con los recursos energéticos suficientes y competitivos para permitir que el desarrollo económico siga aumentando. En la Gráfica 26 se muestra la demanda de energía que se proyecta para Chile hasta el año Gráfica 26: Proyección de la demanda de energía hasta el año 2030 La producción bruta de energía para el año 2011 fue de 46, GWh, teniendo un crecimiento del 6.8% con respecto al año Para el SIC y 15, GWh para el SING, teniendo un crecimiento del 5.2% con respecto al año Para el año 2020 se proyecta un crecimiento del consumo eléctrico en torno al 6 a 7%, esto significa un aumento de casi 100,000 para ese año, lo que requerirá aumentar la oferta de energía en más de 8000 MW en proyectos nuevos de generación. Esta energía debe, además de satisfacer la demanda, ser de menor precio al actual, para disminuir los precios de la energía para los usuarios finales. Así como también en la Estrategia Nacional se incentiva el uso de energía renovable no convencional. Y analiza diversas opciones para satisfacer la futura demanda de energía de forma segura y estable, entre las cuales se discute el tema de la interconexión eléctrica regional con otros países de América del Sur. 39