Experiencia con la planificación de expansión del sistema de transmisión y los desafíos con las fuentes de energía renovable

Transcripción

1 Experiencia con la planificación de expansión del sistema de transmisión y los desafíos con las fuentes de energía renovable Santiago, 22 de octubre de 2015 Conferencia latinoamericana sobre la integración de Energías Renovables a las redes 1 eléctricas

2 Planificación de expansión del sistema de transmisión

3 La Estructura Institucional del Sector Eléctrico Brasileño CNPE Consejo Nacional de Política Energética Políticas nacionales y directrices para la energía (electricidad, petróleo, gas) CNPE MME Ministerio de Minas y Energía CMSE Comité de Seguimiento del Sector Eléctrico CMSE MME EPE EPE Energía Empresa e Investigación Seguimiento y evaluación de la seguridad, suministro y continuidad ONS Operador Nacional del Sistema Eléctrico Operación del sistema de transmisión y de generación ONS ANEEL G/T/D/FC/E/I CCEE ANEEL Agencia Nacional de Energía Eléctrica Regulación y fiscalizador Planificación de la expansión del sistema CCEE Cámara de Comercio de Energía Eléctrica Mercado de la Energía 3

4 Ampliación y Refuerzo en la Red Políticas Energéticas CNPE Planificación a Largo Plazo EPE Horizonte de 10 años ANEEL soluciones de referencia compatibilización Aprobación Ampliación y refuerzo en la compartida ONS MME Otorgamiento de concesión Subasta / Autorización Horizonte de 3 años Las concesiones y autorizaciones son otorgadas por la ANEEL (subasta se basa sobre tarifas de transporte más bajos) Agentes e Inversionistas: solicitudes de acceso ONS Evaluación de acceso Criterios de evaluación del rendimiento (a) la tensión; (b) la carga de líneas y de los equipos de transmisión; (c) estabilidad angular 4

5 Matriz energética

6 Matriz de Generación Eléctrica Capacidad de Generación Eléctrica (MW y %) Crecimiento Tipo MW % MW % MW % Hidroeléctrica , , ,8 Nuclear , , ,6 Gas , , ,1 Carbon , , ,6 Biomasa , , ,1 Fuel / Diesel , , ,2 Eólica , , ,1 Solar 8 0, , Total , , ,0 6

7 Matriz de Generación Eléctrica TIPO 31/12/ /12/2019 CRECIMIENTO MW % MW % MW % Hidro , , , MW (99%) Centrales de agua fluyente UHE Belo Monte MW UHEs do Rio Madeira MW UHEs do Rio Teles Pires MW Outras 779 MW 135 MW (1%) Centrales de embalses UHE São Roque 135 MW 7

8 Matriz de Generación Eléctrica Los grandes proyectos hidroeléctricos ubicados muy lejos de los principales centros de carga requerirán largos sistemas de transmisión de alta tensión para transportar grandes cantidades de energía durante las estaciones lluviosas y pequeñas cantidades durante las estaciones secas. La entrada en operación de nuevos proyectos hidroeléctricos, sin embalses, con alta producción en la temporada de lluvias y la baja producción en la estación seca traerá una notable estacionalidad de la oferta de energía. Ejemplo: Hidro Belo Monte (perfil de generación) 8

9 Matriz de Generación Eléctrica TIPO 31/12/ /12/2019 CRECIMIENTO MW % MW % MW % Eólica , , ,1 9

10 Energía Eólica en el Sistema Interconectado Brasileño Capacidad de Generación (Junio/2015) MW. Gran potencial en las regiones del Noreste y del Sur 10,000 MW en los próximos cinco años. Valores de Referencia: Mundial: 24% EE UU, Australia e Turquía: 33% Noreste: El comportamiento favorable del viento permite mayores factores de capacidad. Sur: Sujeto a ráfagas Los embalses de las centrales hidroeléctricas pueden modular con la generación intermitente de las centrales eólicas. 10

11 Energía Solar en el Sistema Interconectado Brasileño Media anual de la radiación solar en Brasil varía de a kwh/m². Valores de Referencia: Europa: kwh/m² Oriente Medio: a kwh/m² La capacidad instalada alcanzará 900 MW en cinco años. 11

12 El consumo eléctrico por región Norte 24% Nordeste Sudeste/C.Oeste 76% Sul 12

13 Conclusión... desafíos en la transmisión 13

14 Desafíos actuales en la transmisión

15 Tucurui Macapá Manaus Interconexión ORIXIMINÁ km MW MONTE DOURADO JURUPARI CARIRI ITACOATIARA 1 XINGU TUCURUÍ ALTERNATIVA 1A 15

16 Rio Branco 305 km 160 km 30km Back-to-back 2x400MW 150km 41km 165km Samuel Ariquemes 118km Jiparaná 160km Pimenta Bueno Vilhena Complejo Hidroeléctrico del Río Madeira Dos bloques Back to Back nominal de 400 MW cada; Dos bipolos nominal de 600 kv DC; MW cada; Duas LTs 600 kv DC Transmission Lines; km cada kv 500 kv 230 kv 354km Cuiabá Ribeirãozinho Trindade Rio Verde Itumbiara Atibaia 350 km N. Iguaçu Araraquara 500 kv 3 x kv 345 kv 440 kv 138 kv 16

17 XINGU 500kV Hidroeléctrica Belo Monte Jurupari Tucuruí II Next Transmission installations 2017 Future Transmission installations kV CC Parauapebas Existing / granted transmission installations Terminal Minas 500kV Filtro AC 6x1590 MCM 2140 km Filtro AC Polo MW Polo W 2362 MVA 2272 MVA Belo Monte 18x 611,11MW 500kV 2362 MVA Filtro AC Filtro AC Polo MW -800kV CC +800kV CC 6x1590 MCM 2140 km 6x1590MCM 2439 km Polo MW 2272 MVA Terminal Rio 500kV Polo MW Polo MW 2259 MVA 2362 MVA 2362 MVA 2259 MVA Polo MW Polo MW Filtro AC -800kV CC 6x1590MCM 2439 km Filtro AC 17

18 Desafíos operacionales y Conclusiones

19 Desafíos operacionales 1. La mejora de las herramientas de predicción meteorológica de viento y radiación solar; 2. El aumento de la observabilidad de las energías renovables sistema de adquisición de datos (mucha centrales están conectadas a la red de distribución); 3. La definición de requisitos técnicos mínimos para garantizar un rendimiento operativo de las energías renovables lo más cerca posible a la generación convencional; - Operación fuera de las condiciones de frecuencia y tensión nominales; - Control de potencia reactiva en el punto de conexión; - Modos de control de los parques de energía eólica (control de tensión, el control de factor de potencia y de control de potencia reactiva); - Requisitos para la potencia de salida durante los disturbios; - Resistencia a la mínima tensión y sobretensión; - Inyección de corriente reactiva durante fallas; - Control de la inercia sintética para mitigar el impacto de la generación eólica en la inercia del sistema. 4. La implementación de T- 4 horas programación de la generación; 5. La definición de una cantidad adecuada de reserva rodante para hacer frente a la intermitencia de las renovables; 6. La obtención de modelos de simulación precisos para una representación precisa del comportamiento en estado estable y dinámica de las energías renovables para el desarrollo de estudios de planificación operacional. 19

20 Conclusiones Las generaciónes eólica y solar son importantes alternativas para satisfacer las necesidades energéticas del Sistema Interconectado Brasileño, debido a las restricciones ambientales para la construcción de nuevas presas. Los retrasos en los proyectos de transmisión para la integración de la generación eólica ya están siendo tratados por un Grupo de Trabajo creado por MME (Ministerio de Minas y Energía). Un gran esfuerzo debe llevarse a cabo para el desarrollo de herramientas de previsión del tiempo fiables. Las energías renovables requieren una revisión profunda de los procedimientos operacionales. Una revisión completa del código de la red de transmisión brasileña está en curso con el fin de definir los requisitos técnicos mínimos para garantizar un rendimiento operativo de las energías renovables lo más cerca posible a la generación convencional. 20

21 Gracias! Vagner Begni Ingeniero em Sistemas Eléctricos de Potencia Tel.: