VARIABILIDAD DEL COSTO EN EL SUMINISTRO ELÉCTRICO DEL SIC VISIÓN DEL COORDINADOR DE LA OPERACIÓN. Ernesto Huber J. Director de Operación (I)

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1 VARIABILIDAD DEL COSTO EN EL SUMINISTRO ELÉCTRICO DEL SIC VISIÓN DEL COORDINADOR DE LA OPERACIÓN Ernesto Huber J. Director de Operación (I)

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). 2. SITUACIÓN DEL SIC. 3. ELEMENTOS QUE INCIDEN EN LA VARIABILIDAD DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN. 4. PERSPECTIVAS A FUTURO. 2

3 SISTEMAS ELÉCTRICOS INTERCONECTADOS DE CHILE Población 17.4 millones 6.31% Sistema Interconectado del Norte Grande (SING) Potencia Instalada MW 3, % Generación Anual GWh/año 16, % Demanda Máxima MW 2, % Sistema Eléctrico de Isla de Pascua 3.09 MW Sistema Interconectado Central (SIC) 92.16% 0.61% Potencia Instalada MW 13, % Generación Anual GWh/año 48, % Demanda Máxima MW 6, % Sistema de Aysén Potencia Instalada MW % Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % Sistema Eléctrico de Los Lagos 5.42 MW Sistema de Magallanes 0.92% Potencia Instalada MW % Generación Anual GWh/año % Demanda Máxima MW % Fuente: INE - Cifras 2012 Fuente: CNE - Cifras

4 CAPACIDAD INSTALADA DE GENERACIÓN EN EL SIC Eólicas 1.5% Gas 19.9% Pasadas 15.9% Carbón 17.2% Petróleo 17.1% Embalses 26.8% Otras 1.6% Fuente CNE - Cifras

5 ~ 2400 km EXTENSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SIC Tensión [kv] Troncal [km] Subtransmisión [km] Adicional [km] Total [km] 66 4, , , , , , , , , , , ,002.1 Total 6, , , ,119.5 * km por circuito * El círculo ecuatorial de la Tierra mide unos 40,075 km Fuente: CDEC-SIC - Cifras

6 CENTRO DE DESPACHO ECONÓMICO DE CARGA (CDEC) Cada CDEC está integrado por las empresas de generación, transmisión y clientes libres interconectados al respectivo sistema. COORDINADOS EMPRESAS NO INTEGRANTES EMPRESAS INTEGRANTES TOTAL Empresas Distribuidoras Cliente Libre Cliente Libre + Transmisión 2 2 Generación Generación + Transmisión 8 8 Transmisión TOTAL 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. Garantizar el acceso abierto a los sistemas de transmisión troncal y subtransmisión. 6

7 TEMARIO 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN DEL SIC. EVOLUCIÓN GENERACIÓN Y PRECIOS DE LOS ÚLTIMOS 10 AÑOS. PANORAMA ACTUAL DE LA OPERACIÓN DEL SIC. NIVELES DE CONGESTIÓN EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN TRONCAL. INCORPORACIÓN ERNC. DESAFÍOS DEL SECTOR ELÉCTRICO. 3. ELEMENTOS QUE INCIDEN EN LA VARIABILIDAD DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN. 4. PERSPECTIVAS A FUTURO. 7

8 GWh/mes ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP ENE MAY SEP GENERACIÓN BRUTA Y COSTOS MARGINALES DEL SIC PERÍODO USD/MWh Primeros cortes del Gas Natural Argentino 5,000 4,500 4,000 Otros (Biomasa-BioGas-Solar) Carbón GN Petróleo Eólico Hidráulico GNL CMg Quillota 220 kv Crisis del Gas Natural 3, ,000 2,500 2,000 1, , Gas Natural Licuado

9 COSTO MARGINAL HA VUELTO A NIVELES PREVIOS AL TRIENIO La baja en los costos marginales a partir de septiembre de 2013 se explica por: Un aumento en la oferta de energía en la cuenca del río Bío-Bío, embalse Ralco está en torno a la cota 720 msnm (misma fecha en 2012 estaba agotado 693,0 msnm) Mayor oferta de generación térmica de base Menor precio del GNL ( aprox 50 USD/MWh hoy vs 110 USD/MWh a fines de 2012). En septiembre de 2013 se produce una inflexión en la evolución de la energía afluente del sistema, producto de eventos de precipitaciones registrados la primera quincena de septiembre. 9

10 PROBABILIDAD DE EXCEDENCIA DE LA ENERGÍA AFLUENTE AL SIC 100% 90% 80% 70% 60% 50% Eventos de precipitaciones registrados entre el 5 y 11 de septiembre 40% 30% 20% 15% 10% 0% abr-2013 may-2013 jun-2013 jul-2013 ago-2013 sep-2013 oct-2013 Probabilidad de Excedencia Energía Afluente Semanal Probabilidad de Excedencia Energía Afluente acumulada 10

11 01-abr abr abr abr abr may may may may jun jun jun jun jul jul jul jul jul ago ago ago ago sep sep sep sep sep oct-13 EVOLUCIÓN ENERGÍA EMBALSADA EN EL SIC 14-oct oct oct nov Energía Total Embalsada [GWh] Reserva Total de Energía del Sistema se duplicó durante septiembre

12 PANORAMA ACTUAL DE LA OPERACIÓN DEL SIC Período 2010, 2011 y 2012 es el trienio más seco de la estadística. Existe un severo déficit pluviométrico en la zona centro del SIC. Los principales embalses del SIC se encuentran próximos a sus cotas mínimas estivales o de riego. El pronóstico del próximo deshielo oct 13-mar 14 muestra que las cuencas entre los ríos Aconcagua y Bío-Bío tienen una probabilidad de excedencia entre 70% y 90% (seco). Algunas unidades térmicas de ciclo combinado han estado en mantención más allá de lo programado. 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 ÚLTIMOS TRES AÑOS SON LOS MÁS SECOS DE LA ESTADÍSTICA - PROMEDIO ANUAL DE ENERGÍA AFLUENTE TWh 65% del TWh 39% del

14 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 Octubre

15 NIVELES DE CONGESTIÓN PREVISTOS PARA EL SISTEMA TRONCAL Diego de Almagro Cardones Maitencillo Pan de Azúcar 220 kv 220 kv 220 kv Hoy en adelante 500 kv 500 kv 220 kv 500 kv Nogales Quillota Polpaico Alto Jahuel Ancoa 220 kv 220 kv 220/500 kv 500 kv 500 kv 500 kv 500 kv ~ 2400 km Charrúa Temuco 220 kv 220 kv Puerto Montt Congestión Alta Congestión Baja Congestión Media Problema de Seguridad 15

16 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 para los nuevos proyectos. Sustentabilidad y protección del medio ambiente. Actualización de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS). Implementación del nuevo régimen de Servicios Complementarios en el CDEC-SIC. Reglamento de Potencia Firme. Ley /2013 Ampliación de la matriz energética mediante fuentes ERNC. 20% ERNC en el Reglamento Ley ERNC. 16

17 TEMARIO 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. 3. ELEMENTOS QUE INCIDEN EN LA VARIABILIDAD DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN. CONDICIÓN HIDROLÓGICA. COSTOS Y DISPONIBILIDAD DE COMBUSTIBLES VARIABILIDAD DE LAS FUENTES INTERMITENTES. VARIABILIDAD DE LA DEMANDA. CONGESTIÓN EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN: AUTOMATISMOS PARA AUMENTAR CAPACIDAD. 4. PERSPECTIVAS A FUTURO. 17

18 AGOTAMIENTO DE LOS PRINCIPALES EMBALSES (1) 18

19 AGOTAMIENTO DE LOS PRINCIPALES EMBALSES (2) 19

20 Precio [USD/MWh] CURVAS DE OFERTA DE ENERGÍA DIARIA Y PRECIO DE EQUILIBRIO OFERTA-DEMANDA Unidad Potencia [MW] Petróleo 1,995 GNL (2) 2,294 Embalse 3,725 Pasada 2,241 GNL (1) 732 Carbón 2,319 Petcoke 75 Biomasa-Biogás-Otros 380 Solar 2 Eólica 293 Total SIC 14,056 Demanda diaria [GWh] 07-feb jul nov-13 20

21 Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct Ene Abr Jul Oct EVOLUCIÓN COSTOS DE COMBUSTIBLES PERÍODO GN - GNL - Carbón Petróleo 350 1, , GN [US$/MWh] GNL [US$/MWh] Carbón [US$/Ton] Petróleo [US$/Ton] 21

22 VARIABILIDAD DE LA OFERTA ERNC REQUISITOS PARTICULARES DE LAS FUENTES INTERMITENTES Control de Tensión Potencia Reactiva. Control de Frecuencia Potencia Activa. Necesidad de mayores Reservas de Potencia/Energía. Aspectos Geográficos. Calidad de los Pronósticos. Existe un trade-off entre recurso ERNC de bajo costo de operación frente a los eventuales mayores costos por reservas operativas y medidas para preservar la seguridad. 22

23 EJEMPLO PRODUCCIÓN EÓLICA REAL Y VARIABILIDAD DEL APORTE CANELA 1 Y 2 + TOTORAL + MONTE REDONDO Real 250 Real 95% de registros promedio Máximo MW MW /ene/ /jul/ /feb/ /ago/ /mar/ /sep/ MW en una hora y 152 MW en la hora siguiente 63 MW en una hora y 0 MW en la hora siguiente 23

24 MODELO PREDICTIVO A 3 HORAS VARIABILIDAD DEL APORTE EÓLICO Se programó un aumento de 20 MW y se registró un aumento de 89 MW (Gap de +69 MW) Se programó un aumento de 102 MW y se registró un aumento de 9 MW (Gap de -93 MW) 24

25 VARIABILIDAD DE LA DEMANDA DEL SISTEMA (1) El parque generador del SIC debe estar preparado para enfrentar las variaciones de la demanda. 25

26 VARIABILIDAD DE LA DEMANDA DEL SISTEMA (2) Variaciones de la demanda pueden llegar a ser significativas a lo largo del día. 26

27 TEMARIO 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. 3. ELEMENTOS QUE INCIDEN EN LA VARIABILIDAD DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN. CONDICIÓN HIDROLÓGICA. COSTOS Y DISPONIBILIDAD DE COMBUSTIBLES VARIABILIDAD DE LAS FUENTES INTERMITENTES. VARIABILIDAD DE LA DEMANDA. CONGESTIÓN EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN: AUTOMATISMOS PARA AUMENTAR CAPACIDAD. EDAC x CE Línea 220 kv Maitencillo-Cardones/Central Guacolda EDAC x CE Línea 220 kv Polpaico-Cerro Navia Proyecto EDAC x CE Zona Norte 4. PERSPECTIVAS A FUTURO. 27

28 CONGESTIÓN EN EL SISTEMA DE TRANSMISIÓN: AUTOMATISMOS PARA AUMENTAR CAPACIDAD Retrasos en obras de transmisión originan problemas de congestión y aumentos en los costos de operación. El CDEC-SIC cuenta con la facultad para instruir la implementación de automatismos para aumentar las transferencias y controlar el impacto de las fallas. Los automatismos son recursos disponibles para la operación. Se definen de acuerdo a las condiciones observadas en la operación real del sistema y no en las etapas de planificación. Justificación es respaldada con una evaluación técnico-económica. EDAC x CE son considerados como Servicios Complementarios por el CDEC-SIC. Dictamen del Panel de Expertos 16/2008. Aplicación del Criterio N-1 en el tramo Maitencillo-Cardones 220 kv 28

29 EDAC X CE LÍNEA 220 KV MAITENCILLO-CARDONES CENTRAL GUACOLDA (2009) Evaluación Económica Costo Alternativa (1): MUSD 7,0 (CENS 1%) Costo Alternativa (2): MUSD 22,5 (Gen. Diésel Taltal) 29

30 EDAC X CE LÍNEA 220KV POLPAICO-CERRO NAVIA (2010) Existen alternativas de EDAC y/o maniobras automáticas en el sistema de transmisión, para aliviar las sobrecargas presentes en la línea 220 kv Polpaico-Cerro Navia producto de contingencias en ella. Se evalúo el impacto económico de la implementación del EDACxCE y otros automatismos, comparando las variables relevantes del despacho hidrotérmico con/sin la restricción. 30

31 ESTUDIO EDAC X CE ZONA NORTE DEL SIC Objetivos del Estudio de Automatismos: Definición de recursos de control/protección que permitan ampliar los límites de transmisión desde y hacia la zona norte del SIC. Establecer los límites de transferencia con los recursos implementados y compararlos con los actuales niveles máximos de transmisión. Objetivo Específico: Garantizar el suministro a todos los consumos de la zona, minimizando el costo de operación, es decir minimizando el despacho de generación forzada fuera de orden económico. Período de Estudio: Del 2012 al

32 RESULTADOS DE LOS ESTUDIOS Limitaciones de transmisión se presentan de SUR a NORTE del SIC. Limitaciones de transmisión de NORTE a SUR del SIC se presentan para escenarios de baja probabilidad de ocurrencia y/o elevado costo operativo. Desaparecen con el incremento de la demanda (verano 2012/2013). Los tramos comprometidos son los siguientes: Nogales Los Vilos Los Vilos Las Palmas Las Palmas Pan de Azúcar Las contingencias más críticas resultan: Falla y desvinculación del circuito paralelo. Desvinculación de una unidad de la central Guacolda. Desvinculación de la unidad de Taltal. 32

33 SE ANALIZARON DISTINTOS ESCENARIOS DE OPERACIÓN EN LA ZONA NORTE 33

34 DEFINICIÓN DE RECURSOS DE CONTROL/PROTECCIÓN R1: EDAC SIC-Norte Destinado a disminuir sobrecargas post-contingencia en los conductores del sistema de transmisión (Nogales Los Vilos Las Palmas Pan de Azúcar). Activación: detección de sobrecarga. R4: EDAC Pan de Azúcar Destinado a evitar colapsos por sub-tensión. Activación: Fallas en un circuito Las Palmas Pan de Azúcar con alta transferencia previa. R2: EDAC Guacolda Destinado a evitar colapsos por subtensión. Activación: salida de servicio de una unidad de Guacolda. R3: EDAC Taltal. Destinado a evitar colapsos por subtensión. Activación: salida de servicio de la unidad de Taltal. 34

35 ESQUEMA R1/R4 EDAC X CE SIC NORTE PAN DE AZÚCAR 35

36 ESQUEMA R2/R3 EDAC X CE UNIDADES DE GUACOLDA Y TALTAL 36

37 TEMARIO 1. PRESENTACIÓN GENERAL. 2. SITUACIÓN ACTUAL DEL SIC. 3. ELEMENTOS QUE INCIDEN EN LA VARIABILIDAD DE LOS COSTOS DE OPERACIÓN. 4. PERSPECTIVAS A FUTURO. Evolución de la Capacidad Instalada del SIC Plan de Obras Generación SIC Fijación Precio Nudo Octubre 2013 Penetración de ERNC en la matriz del SIC 37

38 Potencia Instalada [MW] EVOLUCIÓN DE LA CAPACIDAD INSTALADA DEL SIC 16,000 14,000 12,000 10,000 8,000 6,000 Potencia Instalada hasta 1988 Incremento entre 1989 y 2013 Potencia Instalada 2013 Tipo [MW] [MW] [MW] [%] Pasada 551 1,690 2, % Embalse 1,826 1,899 3, % Térmica 703 7,092 7, % Eólica % Solar % Total 3,080 10,976 14, % 4,000 2, Solar Eólica Pasada Embalse Térmica MW inicio Incremento entre 1989 y 2007 Incremento entre 2008 y 2013 Total Combustible Biomasa + Otras Petcoke Carbón 304 1,547 1,851 GN + GN/Diesel (dual) 2, ,777 Petróleo 423 1,594 2,017 Total Térmica 3,602 3,490 7,092 38

39 PLAN DE OBRAS GENERACIÓN SIC FIJACIÓN PRECIO NUDO OCTUBRE ,000 Potencia Instalada [MW] 18,000 17,000 16,000 15,000 14,000 Incremento entre 2014 y 2023 Tipo MW % Geotermia 120 2% Solar 150 3% Eólica % Pasada % Embalse 0 0% Térmica % Total % Tasa de Crecimiento 539 MW/año 13, Geotermia Solar Eólica Pasada Embalse 0 Térmica MW Inicio

40 PENETRACIÓN DE ERNC EN LA MATRIZ DEL SIC Potencia Adicional Adicional Adicional Potencia Tipo ERNC (*) Instalada Previsto Previsto Previsto Instalada [MW] [MW] [MW] [MW] [MW] [%] Oct 13 Dic 13 Dic 14 Dic 15 Dic 15 Dic 15 Biomasa y Biogás % Eólico % Geotérmico % Solar % Hidráulicas ERNC % Total % (*) Fuente: Proyectos Informados al CDEC-SIC y Fijación de Precios CNE-Oct13. Incluye solo MGNC que permiten cumplir con la obligación impuesta por la Ley Nº Aportes Eólico y Solar reúnen el 73% del incremento ERNC en el período

41 VARIABILIDAD DEL COSTO EN EL SUMINISTRO ELÉCTRICO DEL SIC SE EXPLICA POR VARIOS MOTIVOS Disponibilidad de medios de generación eficiente. Se requieren en el SIC unidades generadoras que operen a bajo costo de operación (unidades en base). Retrasos en proyectos en transmisión. En la práctica se observan dificultades para poder materializar las obras del sistema de transmisión. Retrasos originan problemas de congestión y aumentos en los costos de operación. El CDEC-SIC evalúa implementar automatismos para aumentar las transferencias, aplicando el criterio N-1 según NT de SyCS. Variabilidad de la Demanda y de los aportes de ERNC intermitentes a lo largo del día. Cambios de la Oferta ERNC y de la demanda del SIC exigen un uso intensivo de la capacidad de regulación de las centrales hidroeléctricas de embalse y eventualmente de centrales térmicas. Costos y disponibilidad de combustibles Déficit pluviométrico en la zona centro del SIC. Período 2010, 2011 y 2012 es el trienio más seco de la estadística. Principales embalses del SIC se encuentran próximos a sus cotas mínimas estivales o de riego. 41

42 GRACIAS