UNA VISION GENERAL DE LOS SERVICIOS COMPLEMENTARIOS

Transcripción

1 Pontificia Universidad Católica de Chile Departamento de Ingeniería Eléctrica UNA VISION GENERAL DE LOS SERVICIOS COMPLEMENTARIOS Celso A. González G. INDICE INTRODUCCION CONFIABILIDAD DEL SISTEMA ASPECTOS TECNICOS DE LOS SS.CC. EXPERIENCIA INTERNACIONAL DE SS.CC. DESARROLLOS 1

2 INTRODUCCION LA RESTRUCTURACION Y DES-REGULACION DEL SECTOR ELECTRICO HAN TENIDO COMO OBJETIVO AUMENTAR LA EFICIENCIA: TECNICA Y ECONOMICA OBJETIVO HA REPRESENTADO UN GRAN DESAFIO: DIVERSOS MODELOS DE ORGANIZACIÓN INDUSTRIAL DEL SECTOR LAS NUEVAS ESTRUCTURAS DEL SECTOR, MUESTRAN UNA MAYOR DESAGREGACION DE LOS SERVICIOS Y FUNCIONES: NACE CONCEPTO DE MERCADO ELECTRICO NUEVA ESTRUCTURA ORGANIZACIONAL DEL SECTOR ELECTRICO DOS ASPECTOS CLAVES DEL MERCADO: ESTRUCTURA Y OPERACIÓN 2

3 LOS MERCADOS ELECTRICOS MUESTRAN UNA MAYOR DESAGREGACION DE LOS SERVICIOS Y FUNCIONES: GENERADOR PURO (G), COMERCIALIZADOR (V) DISTRIBUIDOR PURO (D), COMERCIALIZADOR (C) DUEÑO DE TRANSMISION, PROVEE ACCESO Y TRANSPORTE DE RED (PT) OPERADOR INDEPENDIENTE DEL SISTEMA (OIS), PROVEE SERVICIOS DE TRANSPORTE Y SOPORTE MERCADO DE INTERCAMBIO DE ENERGIA, EQUILIBRA GENERACION Y CONSUMO (NE, CP) MERCADO DE SERVICIOS COMPLEMENTARIOS, PROVEE Y GESTIONA SERVICIOS DE SOPORTE A LA RED (SC) ALGUNAS DEFINICIONES DE LOS SS.CC.: INGLATERRA (1990): PRODUCTOS TECNICOS NECESARIOS Y FUNDAMENTALES PARA MANTENER UNA FIABILIDAD SATISFACTORIA DEL SISTEMA DE ABASTECIMIENTO ELECTRICO EE.UU. (1996): PRODUCTOS QUE DAN SOPORTE Y HACEN FACTIBLE EL TRANSPORTE DE ELECTRICIDAD DESDE PRODUCTORES HACIA CONSUMIDORES CON UN GRADO DE SEGURIDAD Y CALIDAD ESPAÑA (1998): PRODUCTOS NECESARIOS PARA HACER VIABLE LA ENTREGA DE ENERGIA ELECTRICA EN CONDICIONES DE CALIDAD Y SEGURIDAD ACEPTABLES 3

4 LOS SS.CC. (SON PRODUCTOS QUE) SE REQUIEREN PARA LLEVAR A CABO LAS TRANSACCIONES, MANTENER LA INTEGRIDAD Y SEGURIDAD DURANTE LAS TRANSACCIONES Y CORREGIR LOS EFECTOS DEBIDO A LAS TRANSACCIONES DEL MERCADO DE SERVICIOS BASICOS (ENERGIA, CAPACIDAD) EXISTE INTERACCION MERCADO DE ENERGIA Y MERCADO DE SS.CC, AMBOS SON INDISPENSABLES DIVERSAS IMPLEMENTACIONES: INGLATERRA- GALES, PAISES NORDICOS, EE.UU., AUSTRALIA, NUEVA ZELANDIA, ARGENTINA CONFIABILIDAD DEL SISTEMA MARCO CONCEPTUAL DE LA CONFIABILIDAD SUFICIENCIA CALIDAD SEGURIDAD 4

5 SUFICIENCIA (adequacy): EXISTENCIA DE SUFICIENTES INSTALACIONES (Gx, Tx, Dx) PARA SATISFACER LA CARGA SEGURIDAD (security): CAPACIDAD PARA SOPORTAR CONTINGENCIAS, REFLEJA UNA CARACTERISTICA DINAMICA CALIDAD (power quality): CARACTERISTICA TECNICA DE LA ONDA (VOLTAJE, CORRIENTE) LOS SS.CC. ABARCAN LAS CARACTERISTICAS DE SEGURIDAD Y CALIDAD DEL SISTEMA, ESTAN RELACIONADOS CON SU OPERACIÓN ASPECTOS TECNICOS DE LOS SS.CC LOS SS.CC. EN ESENCIA SON RESERVAS OPERACIONALES DE POTENCIA ACTIVAS Y REACTIVA NECESARIAS PARA OPERAR EL SISTEMA CON UN GRADO DE SEGURIDAD Y CALIDAD ADECUADO (DEBE DEFINIRSE ESTE CRITERIO) ESTAS RESERVAS SON RECURSOS QUE SIRVEN DE PROTECCION AL SISTEMA PARA MANTENER EL EQUILIBRIO TECNICO OFERTA-DEMANDA, DURANTE LA OPERACIÓN NORMAL Y ANTE (CIERTAS) PERTURBACIONES INTERESA TANTO LA CALIDAD (TIEMPO DE RESPUESTA Y SOSTENIMIENTO), COMO LA CANTIDAD DE ESTAS RESERVAS OPERACIONALES (SS.CC.) 5

6 LA DEFINICION Y GESTION DE UN MARCO ADECUADO DE RESERVAS OPERACIONALES, RESULTA FUNDAMENTAL PARA LA OPERACIÓN CONFIABLE EN LA ACTUAL ESTRUCTURA DEL SECTOR, ES RESPONSABILIDAD DEL OSIS (ISO) GESTIONAR NECESARIOS Y SUFICIENTES DE ESTOS RECURSOS EN TEORIA LOS SS.CC PUEDEN SER PROVISTOS TANTO POR GENERADORES Y CONSUMIDORES, EL PAGO LO REALIZAN TODOS LOS CONSUMIDORES SERVICIOS COMPLEMENTARIOS MAS TIPICOS: -> control del voltaje -> regulación de frecuencia (primaria, secundaria) -> otras reservas operativas de potencia activa -> capacidad de partida autónoma EXPERIENCIA INTERNACIONAL DE SS.CC. SISTEMA NORDICO (1996) Noruega, Suecia, Finlandia y Dinamarca Mercado spot, mercado de regulaciones y mercado de SS.CC. Primero se equilibra el mercado spot, luego el de regulaciones. Ambos basados en ofertas (monto, $) Mercado de SS.CC: RPF, RSF, CV Aspectos técnicos definidos por código de red: agentes tienen cierta obligatoriedad para proveerlos Aspectos económicos: en general tarifas definidas por el regulador, acuerdos bilaterales (poco desarrollado) 6

7 REGULACION PRIMARIA DE FRECUENCIA ->entre 49,5 y 50,5 Hz ->acuerdo bilateral, pago anual (U.S.$1466 MW/Hz, 1998) REGULACION SECUNDARIA DE FRECUENCIA ->ofertas para subir o bajar potencia de lo programado ->disponible en 15 minutos (Noruega) y 10 minutos (Suecia) ->pago por capacidad (oferta) y uso(spot) POTENCIA REACTIVA: ->pago sólo si fuera del rango -0,2 < tan(φ) < 0,4 ->acuerdo bilateral, (U.S.$2.67/MVArh, 1998) SISTEMA INGLES-GALES (1990) Existe mercado spot y mercado de SS.CC NGC es OSIS y administrador de los SS.CC Por ley debe contratar la cantidad y calidad suficiente de SS.CC. para asegurar suministro eléctrico confiable Código: frecuencia 50 Hz+/-1%, voltaje +/-10%, n-1 NGC obligada a comprar SS.CC. de las fuentes más económicas, diferentes proveedores Los costos se recuperan a través de un uplift en la tarifa de todos los comercializadores 7

8 LOS SS.CC CONTRATADOS SON: Control de Frecuencia -> respuesta de MW Control de Voltaje -> energía reactiva MVArh Reserva -> MW disponibles con poco aviso Capacidad de Partida Autónoma -> generación requerida para energizar una planta sin apoyo externo LOS SS.CC SE DIVIDEN EN: obligatorios -> CF y CV, según definición del código de red, todos los generadores despachados centralmente necesarios -> CPA, R, según definición del código de red, algunos generadores comerciales -> no definidos en el código, cualquier proveedor, servicios adicionales REMUNERACION DE LOS SS.CC obligatorios -> principios de pago según acuerdo de conexión a la red, deben reflejar el costo real, esencialmente costos variables necesarios -> acuerdos comerciales que debe reflejar el costo real, costos variables y fijos comerciales -> acuerdos comerciales confidenciales ==> estructuras de precios varían para cada servicio ADQUISICION DE LOS SS.CC cantidad de SS.CC requeridos -> NGC realiza estimaciones anuales para dar un servicio de Tx confiable (base diaria) gestiones bilaterales -> contratos entre NGC y el proveedor, reflejan bastante costos reales, CF, CPA licitaciones competitivas -> CV, R, CPA (ubicación) 8

9 ==> generadores sobre 50 MW obligados a entregar CF y CV, todos los otros servicios son negociados sobre una base comercial entre la NGC, los generadores y los grandes consumidores conectados directamente al sistema de Tx, tanto a través de contratos bilaterales o bien vía procesos de licitación competitivos Desde 1996, los costos de los SS.CC están licenciados, es decir la NGC no puede traspasarlos completamente, se define esquema de incentivos ==> compra eficiente, se están empleando licitaciones para el control de voltaje (mercado de reactivos) y la reserva SISTEMA DE CALIFORNIA (1998) Mercado spot, mercado de transmisión y mercado de SS.CC. Mercado de SS.CC: aspectos técnicos ->regulación de frecuencia, tiempo respuesta 30s ->reserva sincronizada, tiempo de respuesta 10 minutos ->reserva no-sincronizada, tiempo de respuesta 10 minutos ->reserva de reemplazo, tiempo de respuesta 60 minutos ->soporte de voltaje ->capacidad de partida autónoma Aspectos económicos: ofertas competitivas horarias para los cuatro primeros, el OIS selecciona hasta cumplir requerimientos (pago a precio marginal) 9

10 REGLAS MERCADO DE RESERVAS: ->múltiples ofertas (a cada S.C. pero uno a cada uno) ->se asigna calidad a las reservas (reg., res.sinc, etc.) ->ofertas de menor a mayor hasta requerimiento del ISO ->última oferta determina precio de equilibrio (CMg) ->generador puede ser seleccionado en varios SC, pero se considera la capacidad total de éste ->capacidad aceptada debe cumplir con tpo. Respuesta Método secuencial para adquirir ofertas de cada S.C., fácil de implementar. En julio de 1998 el precio de un S.C.fue de U.S.$9999/ MW/H (normal 5-10), mínimo costo individual pero no global Nuevo método (Septiembre 1999), optimiza la compra simultánea de los cuatro SS.CC. SISTEMA DE AUSTRALIA (1998) OIS (NEMMCO) opera mercado de SS.CC. y mercado spot El OIS debe asegurar adecuada provisión de SS.CC. NEMMCO gestiona contratos bilaterales con generadores y grandes consumidores, SS.CC. se entregan cada media hora Se recupera gastos de todos los clientes del mercado según consumo de energía cada media hora Panel de confiabilidad determina montos Se realiza optimización y despacho conjunto spot- SS.CC. Existen servicios (requisitos, respuestas) obligatorios y otros servicios adicionales sujetos a competencia 10

11 LOS SS.CC CONTRATADOS SON: Regulación Primaria de Frecuencia -> exigencias dinámicas mínimas, 6s, 60s,subida,bajada Regulación Secundaria de Frecuencia ->exigencia para AGC,5min (300s), subida, bajada Control de Voltaje ->mas allá que f.p Desconexión de Carga ->automática o manual, banda alta Hz, banda baja Hz. La DAC entre Hz es obligatoria, no pagada, no es SS.CC Carga Rápida de Generadores ->respuesta <5min Descarga Rápida de Generadores ->para control de estabilidad, específico a pérdida de línea 500kV Capacidad de Partida Autónoma -> ESTRUCTURA DE PAGOS DE LOS SS.CC: Disponiblidad:aplicable al CV (de Generadores) y la CPA, $/MW,$/MVAr Habilitación:aplicable al CV (de Compensación síncrona), RPF, RSF, DC, CRG, DRG, $/MW,$/MVAr Uso:aplicable a CRG y DRG, pago por evento Compensación:aplicable al CV, CPF, CSF, DC, CRG, DRG, $/MWh LOS SS.CC SON OFERTADOS A TRAVES DE UNA LICITACION ANUAL ==> contrato bilateral anual, solo es posible conocer monto total por SS.CC. 11

12 DESARROLLOS EXPERIENCIA DE LOS MERCADOS DE SS.CC.: DEFINIR MEJOR CADA SERVICIO DETERMINAR REQUERIMIENTOS DE SS.CC. ( obligatorios, voluntarios?) DETERMINAR CONSUMIDORES DE SS.CC FISCALIZAR (MONITOREAR) LA PROVISION DEL SS.CC. TARIFICACION: costos directos:eficiencia, combustible, envejecimiento, mantención, personal, ambiental, costos indirectos o de oportunidad PROVISION: OFERTAS, LICITACION, CONTRATOS BILATERALES, ETC. INTERACCION MERCADO SPOT-SC 12