Miguel Ángel Figueroa Rivera Unidad de Fiscalización y Calidad del Sector Comisión Nacional de Energía (CNE, Honduras)

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1 Capítulo 9 CRECIMIENTO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN HONDURAS Miguel Ángel Figueroa Rivera Unidad de Fiscalización y Calidad del Sector Comisión Nacional de Energía (CNE, Honduras) 1. Introducción La mayor parte de la energía eléctrica que se consume en el mundo se produce con tecnologías de generación del tipo convencional como grandes centrales termoeléctricas, hidroeléctricas, ó nucleares, generalmente instaladas cerca de los lugares de abastecimiento del recurso primario y distante de los grandes centros de consumo. La energía eléctrica se transporta a grandes distancias en diferentes niveles de alta tensión (AT), y finalmente se distribuye de forma adecuada a nivel de cliente o consumidor final. Generalmente esta gran estructura de suministro de energía eléctrica se divide en tres sistemas: i) sistema de generación, ii) sistema de transmisión y, iii) sistema de distribución. Sin embargo en los sistemas de suministro de energía eléctrica (SSEE) por diversas razones se está dando un cambio importante de funciones técnicas, el cual consiste en la conexión en paralelo a los sistemas de distribución de unidades de generación de diferentes tecnologías usualmente de baja o mediana capacidad de potencia (de unos pocos kw a unos pocos MW), denominada Generación Distribuida o Generación Dispersa (GD). Es decir, la distribución de energía eléctrica que usualmente se le designaba con una función técnica pasiva, ahora pasa a ser de una naturaleza también activa al albergar fuentes de generación dentro de sus redes eléctricas. Con los resultados del proceso de Licitación Pública Internacional /2009 Compra de Potencia y su Energía Asociada Generada Con Recursos Renovables (Meta: 250 MW), realizada por la Empresa Nacional de Energía Eléctrica (ENEE), se espera contar en el Sistema Interconectado Nacional (SIN), con unos 708 MW distribuidos en alrededor de 48 proyectos de energía renovable para ser construidos en los próximos 10 años. Sin embargo, no se ha realizado un análisis detallado del impacto de esta GD en el sistema eléctrico nacional, considerando que la mayoría de los estos proyectos serán conectados en las redes de distribución. La GD tiene muchos aspectos atractivos ó positivos para la industria de la energía eléctrica desregulada y competitiva. No obstante, el uso extendido de esta nueva forma de generación presenta muchos desafíos en su integración física sobre el sistema eléctrico de potencia existente.

2 120 Miguel Ángel Figueroa Rivera Por tanto, se debe contar con normas regulatorias que faciliten la integración de esta nueva forma de generación, su operación confiable y segura dentro del sistema eléctrico, por lo que el ente regulador de Honduras enfrenta una nueva tarea que plantear y resolver. En este capítulo, se presenta en una primera sección la problemática de la GD, en una segunda parte la descripción de la situación esperada en el subsector eléctrico de Honduras y por último, las tareas de regulación que debe resolver la función técnica de la Comisión Nacional de Energía (CNE). 2. Problemas de la operación de generación distribuida Las fuentes de GD presentan ciertas características convenientes como capacidad de potencia modular, cortos tiempos de instalación, menores capitales iniciales de inversión, beneficios ambientales, etc., pero una de las principales ventajas de la GD es que se puede ubicar cerca de los consumidores finales (mayor facilidad para encontrar sitios): en un sector industrial, dentro de un edificio, en una comunidad, casi en cualquier punto de un sistema eléctrico de potencia; además esto podría evitar ó prorrogar los planes previstos para la expansión de las instalaciones de transmisión y distribución por parte de la empresas eléctricas (ENEE). Sin embargo, antes de considerar la conveniencia del desarrollo de proyectos de GD y el cambio positivo en la diversificación de la matriz energética nacional, se debe analizar con cuidado una serie de complicaciones de operación que surgen en el sistema eléctrico (SIN) al momento de la interconexión eléctrica de la GD. Entre las complicaciones técnicas (impactos negativos) pueden mencionar los siguientes: El cambio en los perfiles de tensión a lo largo de las redes de distribución, que depende de la energía producida por las unidades de GD y de los niveles de consumo, lo que conduce a un comportamiento diferente de lo normal. El cambio en las pérdidas de energía en el sistema, en función de la producción y niveles de carga. La congestión de redes eléctricas, también en función de la producción y niveles de carga. El incremento en los niveles de corrientes de corto circuito con flujos en varias direcciones (pérdida de radialidad de redes de distribución). Ver gráfico 1. Transitorios electromagnéticos que aparecerán como un resultado de conexión y desconexión de generadores, o aún, como resultado de su operación. El efecto sobre la calidad del producto técnico y la confiabilidad del sistema eléctrico.

3 Cap. 9. CRECIMIENTO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN HONDURAS 121 Más necesidades de automatización en protección y control de la red de la empresa eléctrica, ya que se debe coordinar con las protecciones instaladas en el lado de la GD. Señal distorsionada para la determinación de la reserva necesaria para la seguridad del sistema eléctrico. Gráfic0 1. Impacto de la GD en el sistema de protección en una red de distribución SUBESTACIÓN AT / MT FALLA FALLA F1 2 F 1 F2 FALLA GD1 GD2 3 F3 a) Aumento de los niveles de cortocircuito b) Pérdida de radialidad : corrientes de falla en varias direcciones GD Además de complicaciones técnicas, también problemas de índole regulatorio representan un gran desafío para la interconexión y operación satisfactoria de la GD. Esto hace que se vuelva una tarea sumamente difícil minimizar los impactos negativos y realizar una máxima explotación de los beneficios que puede aportar la GD procurando adecuados niveles de seguridad y calidad del servicio en el sistema. 3. nivel de inserción de generación distribuida en el subsector eléctrico de Honduras Como muestra a el gráfico 2, la matriz de generación del subsector eléctrico está compuesta principalmente por un 62% de centrales termoeléctricas a base de combustibles derivados del petróleo (bunker y diesel), un 33% de lo producen centrales hidroeléctricas y un 5% de centrales a base de biomasa. La capacidad instalada del sistema de generación es alrededor de los 1605 MW con un factor de disponibilidad del 85%.

4 122 Miguel Ángel Figueroa Rivera Gráfico 2. Matriz de generación subsector eléctrico de Honduras Tipo de Generación Instalada 5% 33% Hidráulica Térmica Biomasa Total MW MW 91.4 MW MW HIDROELÉCTRICO TÉRMICO 62% BIOMASA Se ha considerado aquellas fuentes de generación conectadas directamente a la barra de subestación y circuitos o alimentadores en niveles de tensión de distribución, particularmente en 34,5 kv; un total de 16,0 % corresponde al concepto de GD, pero un 9,0% de fuentes de GD son de tecnologías a base recursos renovables (energía renovable), tal como presenta el gráfico 3. Con los resultados del proceso de Licitación Pública Internacional No /2009 «Compra de Potencia y su Energía Asociada Generada Con Recursos Renovables» (Meta: 250 MW), realizada por la Empresa Nacional de Energía Eléctrica (ENEE), se espera contar en el Sistema Interconectado Nacional (SIN), con unos 708 MW distribuidos en alrededor de 48 proyectos de energía renovable para ser construidos en los próximos 10 años. Sin embargo, no se ha realizado un análisis detallado del impacto de esta GD en el sistema eléctrico de potencia nacional, considerando que la mayoría de los estos proyectos serán conectados en las redes de distribución. Gráfico 3. Participación de fuentes de GD en el subsector eléctrico año % 4% 28% 5% HIDRO MAYOR HIDRO MENOR TÉRMICO MAYOR TÉRMICO MENOR BIOMASA 56% ~ 16% ~ 9% GD/ER

5 Cap. 9. CRECIMIENTO DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN HONDURAS 123 Dentro de las expectativas de cambio y diversificación de la matriz energética promovida por el Gobierno de la República, y de los resultados de la reciente licitación de energía renovable ejecutada por la ENEE, se han identificado aquellas centrales de pequeña o media capacidad, pero particularmente aquellas que se encuentran operando en alimentadores de redes de distribución de media tensión ( 34.5 kv). El gráfico 4 presenta cual será el nivel de participación de la GD en el sistema eléctrico interconectado nacional para el año Gráfico 4. Participación de fuentes de GD en el subsector eléctrico para el año 2022 Generación Distribuida Renovable (GD/ER), Año % 9% 52% ER GD/ER T RMICO ( MW) Es evidente que ante un crecimiento en capacidad instalada (alrededor de 191 MW) de la operación de GD basada en tecnologías de generación a base de recursos renovables en el SIN, se necesitarán soluciones tanto técnicas como de regulación con el objetivo lograr una mejor integración de la GD dentro de la matriz energética del subsector eléctrico. Si bien en términos de porcentaje la presencia de GD en Honduras puede no ser considerado alto como valores del 20 o 30% estimados en la literatura internacional del tema, un porcentaje alrededor del 9 ó 10% es considerable de acuerdo a las características técnicas del sistema eléctrico de Honduras y para los aspectos de regulación del sector. 4. Tareas de regulación para la generación distribuida Como marco de referencia para establecer una normativa, se debe realizar antes un análisis detallado de los principales problemas operativos que surgirán con el desarrollo e integración de proyectos de GD basada en fuentes de generación del tipo renovable en el SIN, determinando un espacio de soluciones y de referencia a la problemática planteada, entre algunas tareas se pueden mencionar: Revisar la literatura internacional acerca de la operación y normativa de la GD en los sistemas eléctricos de potencia. Identificar y determinar los problemas operativos más importantes causados por la interconexión de GD sobre el SIN, incluyendo aspectos de calidad

6 124 Miguel Ángel Figueroa Rivera del servicio en redes de distribución, y acceso y remuneración de redes (peaje). Desarrollar herramientas metodológicas de análisis y solución de problemas específicos en la operación de la GD en el SIN por medio del trabajo de unidades técnicas ó grupos de investigación en universidades. Proponer medidas de mitigación de impactos negativos y procedimientos y normativas para la apropiada operación de GD en el SIN. En el nuevo contexto, la CNE tiene las tareas de revisar reglamentos existentes y desarrollar otros instrumentos regulatorios que incentiven el libre acceso, operación técnica y económica satisfactoria de la interconexión de la GD. Actualmente se está desarrollando el proyecto de regulación: Reglamento para la Interconexión, Operación, Control, Mantenimiento y Comercialización de Fuentes Distribuidas de Generación. Se pretende que esta herramienta regulatoria considere no únicamente fuentes distribuidas con tecnologías de generación a base de recursos renovables, sino también tecnologías convencionales. Con los resultados y recomendaciones del desarrollo de este proyecto de normativa se espera mejorar la integración física de GD para hacer una mayor explotación de sus beneficios para una política energética integral del país y proporcionar una herramienta de soporte y de referencia para el sector público y privado de la industria eléctrica. Referencias bibliográficas [1] A. Gómez Expósito et.al., Análisis y Operación de Sistemas de Energía Eléctrica, McGraw-Hill, España, [2] Reportes y Estadísticas del Subsector Eléctrico disponibles en sitio web: www. enee.hn [3] M. Figueroa, E. Orduña, Protección de redes de distribución con generación dispersa Aplicación de la reconexión automática monofásica, XI Encuentro Regional Iberoamericano de CIGRÉ (XI ERIAC), Ciudad del Este, Paraguay, Mayo [4] M. Figueroa, E. Orduña, Application of Single Pole Auto-Reclosing in Medium Voltage Distribution Networks for Improving Integration of Distributed Generation, IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, Venezuela, [5] M. Figueroa, E. Orduña, Ultra-High-Speed Protection for Medium Voltage Distribution Networks with Distributed Generation, IEEE PES Transmission and Distribution Conference and Exposition Latin America, Colombia, [6] Decreto Legislativo , Ley de Promoción a la Generación de Energía Eléctrica con Recursos Renovables, octubre de 2007.