Estudio para la determinación CMGNC a ser instalada en el SEIN. Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag.

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1 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 1/11 Cliente: La reproducción parcial de este documento está permitida solamente con la autorización escrita de E.S.C. srl "ESTUDIO DE LA MÁXIMA CAPACIDAD DE ACIÓN NO CONVENCIONAL (EÓLICA Y SOLAR FOTOVOLTAICA) A SER INSTALADA EN EL SEIN (CMGNC) Informe de Presentación de Resultados Fecha: 10 de Agosto del 2015 Preparado por: Ingenieros Gustavo Husson; Giulio Santagostino; Roberto Gomez Martinelli y Gabriele Monfredini E.S.C.sl - domicilio social: calle Don Ricardo nro. 2, piso 2 /B Malaga - España N.I.F./C.I.F.: B Capital Social 3000 totalmente depositados Expediente/Referencia (n registro asignado): 2014C P tel/móvil: r.gomez@esc-estudioselectricos.com

2 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 2/11 Índice de Contenido ALIDADES... 3 OBJETIVOS... 3 LA METODOLOGIA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CMGNC... 4 LOS RESULTADOS OBTENIDOS... 5

3 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 3/11 Estudio de la Máxima Capacidad de Generación No Convencional (Eólica y Solar Fotovoltaica) a ser Instalada en el SEIN (CMGNC) ALIDADES Los estudios encargados a este Consultor tienen como finalidad determinar los máximos valores de inyección de generación no convencional (eólica y solar fotovoltaica) a ser para el OBJETIVOS Las actividades a llevar a cabo tienen como finalidad: Desarrollar los estudios orientados a la determinación de la Máxima Capacidad de Generación No Convencional (Eólica y Solar Fotovoltaica) a ser Instalada en el SEIN (CMGNC) para los escenarios operativos esperados correspondiente al año horizonte del El presente documento describe el resumen de los resultados obtenidos del Estudio de la Máxima Capacidad de Generación No Convencional (Eólica y Solar Fotovoltaica) a ser Instalada en el SEIN (CMGNC)

4 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 4/11 LA METODOLOGIA PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CMGNC Se ha propuesto una Metodología para la determinación de la Capacidad Máxima de Generación No Convencional (CMGNC) que se basa en verificar la factibilidad de operar el SEIN dentro de los límites admisibles de seguridad y calidad del servicio, cuando se inyectan diversos niveles de generación no convencional en los sitios Candidatos prefijados. El análisis sistemático se ha aplicado para numerosos escenarios esperados de demanda y generación para el año 2018 (en los periodos estacionales de Avenida y Estiaje). Se consideran en esta exploración los criterios usuales de planeamiento de medio y largo plazo de los sistemas eléctricos de potencia, sea para el horizonte de estudio, sea para el hecho que los sitios Candidatos coinciden con las barras del SEIN que operan a un nivel de tensión mayor de 100 kv. Se ha supuesto por ello que toda la problemática que resulta en la investigación involucra en forma exclusiva el Sistema de Transmisión Troncal del SEIN, mientras las limitaciones que pueden resultar en las redes con tensión inferior a 100 kv se consideran fuera del alcance de estos estudios y en general se resuelven con medidas de carácter local. Con los resultados a la vista, se confirma que los Escenarios Operativos con la Máxima Generación No Convencional despachada no impactan sobre las redes con tensiones inferiores a 100.kV, y asi mismo no se observan limitaciones por parte de dichas redes. El hecho de despachar la RER propuesta ha liberado recursos de control de la potencia reactiva y de la Tensión permitiendo así de poder operar con mayor calidad y seguridad las redes a tensión inferior a 100.kV. En una primera fase se ha aplicado una inyección de potencia creciente en cada Sitio Candidato uno por vez (llamada inyección simple), hasta que para alguna de las magnitudes del sistema (tensión, corriente, diferencia angular, etc.), se alcanza su límite de operación normal admisible. El valor de CMGNC determinado siguiendo este criterio suministra una indicación sobre la máxima potencia que sería en grado de evacuar un simple sitio cumpliendo con las exigencias de la operación normal. Este procedimiento de carácter más bien optimista (considera que hay una producción RER solamente en uno de los sitios candidatos), resalta la capacidad de los componentes en el entorno del Sitio Candidato que se ven directamente involucrados por el incremento de la producción en la barra en correspondencia con el sitio.

5 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 5/11 LOS RESULTADOS OBTENIDOS La siguiente Tabla muestra los resultados obtenidos: S/E del Sitio Candidato Vnon [kv] EÓLICA SOLAR Simple [MW] ZORRITOS X 150 TALARA X X 430 PARIÑAS X X 230 PIURA OESTE X X 540 LA NIÑA Norte X X 600 CHICLAYO OESTE X 500 FELAM X 270 GUADALUPE X 550 CUPISNIQUE X 340 HUACHO X 350 ICA X X 150 MARCONA Centro X X 300 TRES HERMANAS X X 12 OCOÑA X 500 SAN JOSÉ X 500 MONTALVO X 500 MOQUEGUA X 500 SOCABAYA X 340 SANTUARIO X 140 REPARTICIÓN X 85 Sur Oeste MAJES X 80 TOQUEPALA X 12 ARICOTA X 12 CAMANÁ X 90 ILO X 20 LOS HÉROES X 70 Valores de CMGNC determinados con una inyección en cada Sitio Candidato uno por vez. Inyección simple Nodal En una segunda fase se ha aplicado un proceso que inyecta en forma simultánea una potencia creciente en todos los Sitios Candidatos prefijados (llamada inyección multiple) hasta que para alguna de las magnitudes del sistema (tensión, corriente, diferencia angular, etc.), se alcanza su límite de operación normal admisible. Este procedimiento de carácter más bien pesimista (considera que hay una plena contemporaneidad en la producción RER), pone en evidencia la Capacidad de todo el Sistema de Transmisión del SEIN para alojar una cierta cantidad de producción RER. Los resultados obtenidos con este procedimiento se ilustran en la siguiente Tabla:

6 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 6/11 S/E del Sitio Candidato Vnon [kv] EÓLICA SOLAR Inyección Simple [MW] Multiple por Sitio ZORRITOS X TALARA X X PARIÑAS X X PIURA OESTE X X LA NIÑA Norte X X CHICLAYO OESTE X FELAM X GUADALUPE X CUPISNIQUE X HUACHO X ICA X X MARCONA Centro X X TRES HERMANAS X X OCOÑA X SAN JOSÉ X X MONTALVO X SOCABAYA X SANTUARIO X REPARTICIÓN X MAJES Sur Oeste X TOQUEPALA X 0 0 ARICOTA X 0 0 CAMANÁ X ILO X LOS HÉROES X Multiple por CMGNC en el SEIN Capacidad Maxima de Generación No Convencional propuesta por Sitio Candidato, por y del SEIN Los valores de CMGNC indicados en la Tabla de arriba son los totales de una combinación de parques RER de tipo Eólico y Solar. El requisito necesario para poder alojar los valores de RER indicados es que el total de producción solar sea alrededor del 65% del total CMGNC del SEIN. Esto porque durante el periodo de mínima demanda (en general durante las horas nocturnas), el despacho de generación convencional térmica factible a ser totalmente reemplazada por la RER es de alrededor de 600 MW 1, y siendo nula la producción solar en esas horas, el resto de los parques Eólicos se pueden despachar a la plena potencia. En caso contrario, si el porcentaje de generación solar es inferior a lo mencionado el riesgo es que: a) se despachen los parques Eólicos a un valor inferior a la plena potencia, o bien b) se disminuya la producción de las centrales hidráulicas (se vierta agua sin turbinar), cosa que no es razonable. Estos valores de CMGNC llevados en porcentaje con respecto a la demanda del SEIN en los diversos escenarios operativos, y teniendo en cuenta los porcentajes de Solar arriba indicados junto con los periodos de irradiación, se obtienen los valores medios de penetración de RER especificados en la siguiente Tabla: Porcentajes de la CMGNC respecto al Valor medio de la Demanda al Año 2018 Demandas del SEIN al 2018 [MW] Máxima Media Mínima 13.0% 22.7% 17.7% Porcentajes de la CMGNC respecto a la demanda media esperada al : Estos porcentajes surgen del aplicar un criterio tal que el desplazamiento de generación térmica convencional respete el Mínimo Técnico de las Centrales compuestas por unidades de Turbo Vapor, como se ha detallado más adelante. Inicialmente en la aplicación de la metodología se supuso el reemplazo de la generación térmica convencional por la nueva RER sacando de servicio completamente todas las unidades (criterio extremo más de carácter conservativo), con la finalidad de resaltar las capacidades del SEIN alojando una producción (RER) que no aporta servicios auxiliares en la misma medida de las unidades convencionales. Los porcentajes en este último caso entre Solar y Eólico resultaron 40% y 60% respectivamente, dado que el margen de unidades Térmicas despachadas durante la condición de Mínima Demanda es de alrededor de 1000.MW.

7 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 7/11 Bajo la hipótesis que en todos los Sitios Candidatos se inyecta la cantidad que resulta de los estudios (indicados en la Tabla anterior), las verificaciones de funcionamiento han demostrado que con toda la nueva generación no convencional en servicio se obtiene un notable mejoramiento en la operación del SEIN, con un doble efecto desde el punto de vista de la economicidad: por un lado el apagado de un porcentaje importante de generación Térmica que viene sustituida por la RER, y por el otro una reducción de las pérdidas totales del sistema que oscila entre el 10 y el 20% para los escenarios con demanda de carga media y máxima, según se muestra en la Tabla siguiente. Este efecto es debido a una generación más homogéneamente distribuida en el sistema y por lo tanto más cercana a las demandas. Escenario ESCENARIOS CON ACION CONVENCIONAL+RER Existente Generacion Generacion Demanda RER Perdidas Convencional existente ESCENARIOS CON ACION CONVENCIONAL+RER Existente+RER propuesta Generacion Generacion Generacion RER RER Perdidas Convencional existente propuesta Reducción porcentual de perdidas Operativo MW MW MW MW MW MW MW MW % Av18max % Av18med % Av18min % Es18max % Es18med % Es18min % MAn % Compración de las Perdidas es del SEIN entre los Escenarios Operativos sin y con la nueva cantidad de RER propuesta Otro aspecto para tener en cuenta de un desarrollo de esta naturaleza es el de la seguridad, el hecho de reemplazar una parte importante de la generación convencional Termica lleva a no despachar unidades de gran tamaño, y en consecuencia se disminuye la probabilidad de ocurrencia de eventos que pueden provocar un impacto desfavorable en el sistema, causado por la contingencia N-1 de uno de estos grupos. Los resultados obtenidos demuestran un sistema de transmisión al año horizonte 2018 suficientemente robusto con una buena capacidad de transporte en los enlaces en el nivel de transmisión, y que en general permiten un funcionamiento aceptable del SEIN aún en condiciones de emergencia a causa de contingencias N-1 en la topología. En la operación del SEIN al año 2018 no se observa en el sistema de transmisión una falta de potencia reactiva para la regulación del perfil de tensión, y en particular para el caso de la operación con la nueva cantidad de RER propuesta que se distribuye a lo largo del SEIN, este aspecto se ve mayormente favorecido por el hecho que los enlaces de mayor longitud en alta tensión (220 y 500 kv) se descargan consumiendo menos potencia reactiva, y compensando en gran medida la perdida de la curva de capabilidad de las unidades convencionales reemplazadas por la RER. En breve, en la operación con la nueva cantidad de RER propuesta se observa una disminución del flujo de potencia en los principales enlaces de la transmisión, lo que se traduce en una menor diferencia angular entre los extremos de las líneas y menor riesgo de inestabilidad. Si bien la inercia equivalente del sistema disminuye por el hecho de sacar de servicio la generación convencional por otro lado, como se ha mencionado, se disminuye la probabilidad de tener desbalances significativos entre demanda y generación a causa de la contingencia N-1 de grandes grupos convencionales. Teniendo en cuenta la estructura del SEIN prevista al año horizonte 2018, la cual como se ha mencionado, no presenta criticidades en la regulación del perfil de tensión del sistema de transmisión, se presume entonces que no es conveniente limitar la CMGNC sobre la base de la potencia de cortocircuito de la barra de la red de transmisión coincidente con el Sitio Candidato, lo cual tenía su justificación a la época en la que el SEIN presentaba una estructura como red de transmisión mucho más débil y con dificultades en algunas áreas a mantener un perfil de tensión aceptable. Más bien, como han demostrado los resultados de la metodología propuesta, en el año estudiado se presentan restricciones en la capacidad máxima CMGNC debidas a violaciones en el límite inferior del perfil de tensión del sistema de transmisión, causadas fundamentalmente, por el apagado de la generación convencional térmica que se

8 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 8/11 reemplaza con la nueva generación RER. Sin embargo estas restricciónes pueden ser modificadas si se adopta una logica de desplazamiento de la generación convencional diferente y que favorece más los aspectos técnicos en lugar de los aspectos económicos. Es claro que el máximo beneficio de la CMGNC propuesta se obtiene, como se ha mencionado, si todos los Sitios Candidatos participan inyectando la cantidad que resulta de aplicar el procedimiento con inyección simultánea, el que proporciona una generación más homogéneamente distribuida en el sistema. No obstante si por alguna razón estratégica en una cierta área se promueve mayormente un Sitio Candidato respecto a los otros, la combinación de los valores de CMGNC que resultan del procedimiento con inyección simple, con aquellos indicados en la Tabla con inyección simultánea, permiten de fijar hasta donde sería posible incrementar la instalación de RER en un determinado Sitio, teniendo siempre en cuenta el límite máximo indicado para cada Área del SEIN, que resulta en la tabla de la Capacidad Máxima de Generación No Convencional propuesta por Sitio Candidato, por Área y del SEIN. Un criterio práctico para desplazar las centrales térmicas es el de la operación al Mínimo Técnico para las Centrales con unidades TV. Este criterio aporta la ventaja de una significativa capacidad de regulación de la tensión (ver la figura siguiente). Margen de Q a pleno despacho Margen de Q al Mínimo Técnico Comparación del margen de potencia reactiva para la unidad TV de Kallpa a pleno despacho y al Minimo Tecnico Los resultados aplicando este criterio, muestran como la CMGNC del SEIN en diversos escenarios no se ve limitada por una restricción topológica o de alguna magnitud de la red que supera el límite prestablecido; más bien este límite es definido por la cantidad de generación térmica convencional despachada que desplaza la nueva GNC RER. Como se puede deducir, la operación del sistema con Centrales Térmicas Convencionales funcionando al Mínimo Técnico ofrecería un soporte significativo de control de tensión, y una mayor seguridad ante eventuales emergencias, dado que se dispone de una reserva caliente de potencia activa. Sobre esta base el desarrollo de la nueva RER alcanza los límites indicados en la tabla precedente de las CMGNC por sitio y área, sin que se presenten violaciones en las principales magnitudes del sistema de transmisión (tensiones y corrientes), los limites se ven fijados por la cantidad de generación térmica convencional despachada teniendo en cuenta el criterio expuesto para los Mínimos Técnicos. La Tabla siguiente muestra que el valor de CMGNC estaría definido por el escenario de Av18med, con un valor de 1668.MW, prácticamente el valor que fue determinado considerando el completo apagado de las unidades térmicas convencionales. Esta capacidad máxima propuesta es posible en función que el escenario de Av18min ocurre en horas nocturnas lo cual requiere que la cantidad máxima de RER de tipo eólica en el SEIN deba ser de alrededor de 600.MW (591.MW para mayor precisión), es decir que para las consideraciones expuestas la cantidad de generación fotovoltaica total respeto a los 1660MW deber ser entorno al 65%.

9 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 9/11 Para concluir teniendo en cuenta estos últimos aspectos, la operación del SEIN en general tendría una fuerte penetración de generación RER durante el periodo de demanda media, más en particular entorno al mediodía cuando la irradiación solar es máxima, y solo en ese entorno el parque de unidades térmicas convencional se vería reducido a operar al Mínimo Técnico de la Central. En la medida que la condición de la demanda va hacia las horas de punta y de mínimo, la producción solar tiende a cero, y el desplazamiento de generación térmica convencional se produciría fundamentalmente por la parte de RER de tipo Eólica, la cual teniendo en cuenta los valores de CMGNC propuestos no debería ser mayor de 600.MW. De los Datos web COES y Base Datos Av18max Av18med Av18min Es18max Es18med Es18min Man18 Central Unidades Pmin Pmax SN Mínimo Técnico para Reducir Pdespach Preducid Pdespach Preducid Pdespach Preducid Pdespach Preducid Pdespach Preducid Pdespach Preducid Pdespach Preducid MW MW MVA MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW MW Las_Flores G Chilca New CC Chilca1 TG Chilca1 TV Sta. Rosa CC SRosa TG SRosa TV TermoCHilca CC Termochilca G Termochilca TV Fenix G Fenix CC Fenix G Fenix TV Kallpa G Kallpa CC Kallpa G Kallpa G Kallpa TV Enersur TV EnerSur CC Enersur G Enersur G Enersur G Ventan G Ventanilla CC Ventan G Ventan TV SDF G Paramonga G CT SEPE Capacidad Máxima de Generación No Convencional Valores de CMGNC que resultarían siguiendo un criterio de operación al Mínimo Técnico para las Centrales térmicas convencionales con ciclos de vapor

10 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 10/11 Se han realizado además una serie de verificaciones presumiendo un desarrollo de generación no convencional en el extremo Norte del SEIN (se lo ha denominado Norte Alto). Se han supuesto como sitios Candidatos donde inyectar la producción de la GNC las subestaciones del sistema troncal de transmisión de Piura, Pariñas, Talara y Zorritos. En cada barra Candidata se simuló una inyección máxima de 80.MW simultánea en los diversos escenarios operativos esperados al año 2018, con un total de producción de nueva GNC en la zona de 320.MW. Se observa, de los resultados obtenidos para las diferentes verificaciones en estado estacionario y perturbado, que un desarrollo distribuido de nueva GNC RER en la zona aportaría beneficios significativos en cuanto a la calidad del servicio y una aceptable seguridad en la zona. No se observan riesgos de saturación en la capacidad de transporte, caso contrario, en ciertos escenarios los flujos de potencia se invertien y la zona se vuelve exportadora desde la S/E Piura hacia el sur. El perfil de tensión mejora y se liberan recursos de compensación que se pueden emplear en eventuales condiciones de emergencia. Como recomendación de este Consultor es que seria una buena estrategia de expansión promover con mayor prioridad respecto al resto del SEIN, el desarrollo de nueva GNC RER en la zona del Norte Alto (según se muestra en la tabla siguiente). Un desarrollo de esta naturaleza para la zona en cuestión aportaría en el corto plazo un beneficio significativo, permitiendo de reenviar en el tiempo las inversiones en el sistema troncal de transmisión, las cuales requieren de señales diferentes para su realización y que al momento están bloquedas a causa de las incertidumbres en el mercado. Las siguientes Tablas sintetizan un ejemplo de posible distribución de la generación no convencional RER suponiendo un esquema de mayor prioridad de desarrollo en el Norte Alto respecto a las otras áreas del SEIN. S/E del Sitio Candidato Vnon [kv] EÓLICA SOLAR Multiple por Sitio ZORRITOS X 80 TALARA PARIÑAS Norte Alto X X X X PIURA OESTE X X 80 Multiple por Capacidad Maxima de Generación No Convencional propuesta por Sitio Candidato para el Norte Alto, alta prioridad para su desarrollo S/E del Sitio Candidato Vnon [kv] EÓLICA SOLAR Multiple por Sitio LA NIÑA X X 80 CHICLAYO OESTE X 80 Resto del FELAM X 80 Norte GUADALUPE X 80 CUPISNIQUE X 80 HUACHO X 80 ICA X X 80 MARCONA Centro X X 80 TRES HERMANAS X X 12 OCOÑA X 80 SAN JOSÉ X X 80 MOQUEGUA X 80 SOCABAYA X 80 SANTUARIO X 80 REPARTICIÓN X 40 MAJES Sur Oeste X 42 TOQUEPALA X 0 ARICOTA X 0 CAMANÁ X 42 ILO X 80 LOS HÉROES X 80 Multiple por CMGNC en el resto del SEIN Capacidad Maxima de Generación No Convencional propuesta por Sitio Candidato para el resto del SEIN 1336

11 Informe Resumen de Presentación de Resultados 10/08/ pag. 11/11 Finalmente teniendo en cuenta los resultados y suponiendo un desarrollo de generación no convencional a los valores máximos indicados, es posible estimar la producción de la nueva RER al 2018 en términos de energía, las siguientes tablas ilustran los valores determinados: DEMANDA TOTAL SEIN ESPERADA AL 2018 Pico [MW] Valor Medio GWh/año MAXIMA CAPACIDAD NUEVA RER (SOLAR+EOLICO) EN EL SEIN AL 2018 MW Valor Medio GWh/año % respecto a la demanda esperada SOLAR - FOTOVOLTAICO EOLICO Pmax Energia Media Anual Pmax Energia Media Anual MW % Factor Planta % Valor Medio GWh/año MW % Factor Planta % Valor Medio GWh/año Evaluación para la nueva Generación no Convencional en términos de energía para el año 2018