PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING

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1 Emitido como Informe PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING OCTUBRE 216 Autor Departamento de Planificación Fecha Creación Versión Definitiva

2 CONTROL DEL DOCUMENTO APROBACIÓN Versión Definitiva Aprobado por Daniel Salazar J. Director de Operación y Peajes Juan Carlos Araneda T. - Director de Planificación y Desarrollo Rafael Carvallo C. - Subdirector de Peajes REGISTRO DE CAMBIOS Fecha Autor Versión Descripción del Cambio Departamento de Planificación Definitiva REVISORES Nombre Andrés Guzmán C. Víctor Álvarez C. Giovani Bastidas H. Paulina Muñoz P. Simón Norambuena O. Cargo Jefe Departamento de Planificación Ingeniero de Planificación Ingeniero de Planificación Ingeniero de Planificación Ingeniero de Planificación DISTRIBUCIÓN Copia Preliminar Definitivo Destinatario Publicado en sitio web del CDEC-SING para Opiniones de los Interesados Publicado en el sitio web del CDEC-SING para envío a Comisión Nacional de Energía OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 2 de 165

3 CONTENIDO 1. INTRODUCCIÓN 6 2. RESUMEN EJECUTIVO 8 3. BASES GENERALES PARA EL ESTUDIO METODOLOGÍA PARA LA PLANIFICACIÓN DE TRANSMISIÓN ANTECEDENTES DE LA MODELACIÓN Y SIMULACIONES SOFTWARE UTILIZADOS CONSIDERACIONES PARA LA SIMULACIÓN DE LA OPERACIÓN DE LARGO PLAZO CONSIDERACIONES ESTUDIOS ELÉCTRICOS ANTECEDENTES Y SUPUESTOS DE OFERTA, DEMANDA Y TRANSMISIÓN SISTEMA INTERCONECTADO DEL NORTE GRANDE SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL ESCENARIOS CONSIDERADOS PARA EL ESTUDIO ESCENARIO BASE ESCENARIO ERNC ESCENARIO CDEC CONJUNTO 3 4. ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING EN EL LARGO PLAZO ASPECTOS GENERALES Y CONSIDERACIONES PARA LOS ANÁLISIS ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS EN SUBESTACIONES CAPACIDAD DE BARRAS S/E LAGUNAS CAPACIDAD DE BARRAS S/E EL COBRE CAPACIDAD DE BARRAS S/E LABERINTO ANÁLISIS DE LA CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA NORTE SEGURIDAD DE SUMINISTRO ZONA POZO ALMONTE CAPACIDAD LÍNEA LAGUNAS COLLAHUASI SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA NORTE SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE ARICA SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE IQUIQUE Y POZO ALMONTE ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA CENTRO CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE TRANSMISIÓN LÍNEA 22 KV SALAR CALAMA CAPACIDAD LÍNEA 22 KV KIMAL ENCUENTRO ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA SUR Y CORDILLERA CAPACIDAD LÍNEAS MEJILLONES O HIGGINS Y ATACAMA O HIGGINS SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE ANTOFAGASTA 7 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 3 de 165

4 5. DEFINICIÓN PLAN DE OBRAS Y EVALUACIONES ECONÓMICAS CRITERIOS PARA REALIZAR LAS EVALUACIONES ECONÓMICAS EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN ZONA NORTE SEGURIDAD DE SUMINISTRO Y CAPACIDAD DE INYECCIÓN ZONA POZO ALMONTE EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN ZONA CENTRO AUMENTO CAPACIDAD ENTRE SS/EE KIMAL (NUEVA CRUCERO ENCUENTRO) Y ENCUENTRO REUBICACIÓN DE PAÑO LINEA SALAR CALAMA Y TENDIDO DE SEGUNDO CIRCUITO PLAN DE OBRAS PROPUESTO VALORIZACIÓN DE INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN SUBESTACIÓN NUEVA ESPERANZA Y ENLACES DE 22 KV UBICACIÓN DEL PROYECTO CONFIGURACIÓN DE BARRAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN SUBESTACIÓN NUEVA CHUQUICAMATA Y ENLACES DE 22 KV UBICACIÓN DEL PROYECTO CONFIGURACIÓN DE BARRAS CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LAS LÍNEAS DE TRANSMISIÓN PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN LÍNEA DE TRANSMISIÓN EN 22 KV LAGUNAS NUEVA POZO ALMONTE UBICACIÓN DEL PROYECTO CARACTERÍSTICAS GENERALES DE LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN LAGUNAS AMPLIACIÓN SUBESTACIÓN NUEVA POZO ALMONTE 22 KV: PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN NORMALIZACIÓN SUBESTACIÓN CALAMA UBICACIÓN DEL PROYECTO CONFIGURACIÓN DE BARRAS PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN REUBICACION DE PAÑO CALAMA DE S/E SALAR EN S/E NUEVA CHUQUICAMATA UBICACIÓN DEL PROYECTO NUEVOS PAÑOS DE LÍNEA EN SUBESTACIÓN NUEVA CHUQUICAMATA NUEVO PAÑO DE LÍNEA EN SUBESTACIÓN CALAMA (NORMALIZADA) CARACTERÍSTICAS GENERALES LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN EXISTENTE PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN 135 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 4 de 165

5 7.6 CAMBIO DE INTERRUPTORES 22 KV SUBESTACIÓN CRUCERO PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN AMPLIACIÓN CAPACIDAD DE EMPALMES ENCUENTRO A SUBESTACIÓN KIMAL PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN TENDIDO SEGUNDO CIRCUITO LÍNEA 2X22 KV TARAPACÁ CÓNDORES UBICACIÓN DEL PROYECTO NUEVO PAÑO DE LÍNEA EN SUBESTACIÓN TARAPACÁ NUEVO PAÑO DE LÍNEA EN SUBESTACIÓN CÓNDORES CARACTERÍSTICAS GENERALES LA LÍNEA DE TRANSMISIÓN EXISTENTE PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN AMPLIACIÓN PAÑO EL TESORO EN SUBESTACIÓN ENCUENTRO PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN SECCIONADORA NUEVA CAPRICORNIO Y NUEVO TRANSFORMADOR UBICACIÓN DEL PROYECTO CONFIGURACIÓN DE BARRAS PRESUPUESTO CRONOGRAMA GENERAL DE EJECUCIÓN ANEXOS ANEXO 1. INGENIERÍA CONCEPTUAL PARA PROYECTOS DE EXPANSIÓN DEL SING ANEXO 2. RESULTADOS ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS EN SUBESTACIONES ANEXO 3. DEMANDA INFORMADA POR CLIENTES DEL SING ANEXO 4. FLUJOS DE POTENCIA CURVAS DE DURACIÓN SING ANEXO 5. PLAN DETALLADO DE OBRAS DE GENERACIÓN SING ANEXO 6. ENERGÍA GENERADA POR TIPO DE COMBUSTIBLE SING ANEXO 7. OTROS ANTECEDENTES SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL PLAN DETALLADO DE OBRAS DE GENERACIÓN SIC TOPOLOGÍA BASE Y SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SIC ESTADÍSTICA HIDROLÓGICA 164 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 5 de 165

6 1. INTRODUCCIÓN Fiel a su Misión de realizar con excelencia la coordinación de la operación del SING y liderar su desarrollo, contribuyendo a preservar la Seguridad y la Eficiencia, garantizando la Accesibilidad al Sistema, CDEC-SING realiza el análisis de expansión del sistema de transmisión, dentro de un contexto de cambio regulatorio debido a la entrada en vigencia de la Ley de 216, que establece un nuevo Sistema de Transmisión Eléctrica y crea un organismo Coordinador Independiente del Sistema Eléctrico Nacional, y en cuyo Artículo Octavo Transitorio señala que la planificación anual del sistema de transmisión troncal correspondiente año 216, deberá regirse por las disposiciones establecidas en el DFL 4/218, de 26, es decir, la propuesta de Expansión del Sistema de Transmisión Troncal de los CDEC debe ser enviada a la Comisión Nacional de Energía (CNE) antes del 31 de octubre de 216. Para este efecto, el CDEC-SING presentó a los operadores del sistema de transmisión troncal y a los usuarios que hacen o harán uso de dicho sistema, una propuesta preliminar de Plan de Expansión al 31 de agosto del 216, estableciéndose un plazo de observaciones que venció el día 3 de septiembre del mismo año. En este contexto de adaptación al nuevo marco normativo, sumado al proyecto de interconexión de los Sistemas Interconectados Central y del Norte Grande, CDEC-SING realiza el ejercicio de planificación para el desarrollo del sistema de transmisión, pensando en los principios fundamentales para la planificación presentes en la nueva Ley eléctrica, a saber: a. Minimizar los riesgos en el abastecimiento, considerando eventualidades, tales como aumento de costos o indisponibilidad de combustibles, atraso o indisponibilidad de infraestructura energética, desastres naturales o condiciones hidrológicas extremas; b. Crear condiciones que promuevan la oferta y faciliten la competencia, propendiendo al mercado eléctrico común para el abastecimiento de la demanda a mínimo costo; c. Considerar instalaciones que resulten económicamente eficientes y necesarias para el desarrollo del sistema eléctrico, y d. La posible modificación de instalaciones de transmisión existentes que permitan realizar las expansiones necesarias del sistema de una manera eficiente. A partir de estos conceptos, CDEC-SING genera tres escenarios para planificar el desarrollo del sistema de transmisión: 1. Escenario Base, obtenido a partir de un ejercicio de optimización de inversiones, en base a la minimización de los costos totales de operación, inversión en generación y costos de falla del sistema, utilizando como input los costos de inversión de distintas tecnologías, las zonas con potencial para el desarrollo de las energías renovables no convencionales (ERNC), la Política Pública para el incentivo de las ERNC (Ley 2/25) y las proyecciones de precios y disponibilidades de combustibles utilizadas por la CNE en la fijación de Precio de Nudo de abril de 216. Este escenario considera, además, la instalación de centrales de ciclo combinado en GNL. 2. Escenario ERNC, obtenido a partir de la liberación de los límites de inversión e instalación de ERNC en el SING y norte del SIC. Se obtiene de la misma forma que el escenario anterior, pero liberando los límites zonales de instalación de ERNC en el SING y en el norte del SIC, además de liberar la restricción de no-instalación de centrales generadoras a carbón. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 6 de 165

7 3. Escenario CDEC conjunto. Conforme fue establecido dentro de los objetivos del Eje Planificación para la Integración Técnica de los CDEC, se generó en conjunto con el CDEC SIC, un escenario de proyección de demanda, el cual es complementado -en este caso- con un plan de obras de generación concordado entre ambos CDEC, con el fin de alcanzar un diagnóstico compartido de los sistemas SING y SIC, en la zona donde se produce la interconexión física entre ambos. Estos escenarios, consistentes en proyecciones de oferta y demanda para un horizonte de 2 años, son simulados en softwares para análisis especializados, los que permiten determinar las máximas exigencias a las que se podrá someter el sistema de transmisión, de manera de tomar las medidas necesarias y oportunas para la adecuada planificación de la red, proponiendo obras nuevas y ampliaciones de instalaciones existentes, que entregan como resultado un sistema de transmisión robusto, óptimo para el desempeño competitivo del mercado eléctrico nacional en el periodo mencionado. Como una forma de verificar la optimización de los planes de obras de transmisión resultantes, se llevan a cabo evaluaciones económicas de los proyectos, obtenidas a partir de la comparación entre los ahorros en costos de operación del sistema interconectado y la inversión necesaria en transmisión. Las inversiones son determinadas de manera precisa, mediante el desarrollo de proyectos de ingeniería conceptual de cada alternativa propuesta. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 7 de 165

8 2. RESUMEN EJECUTIVO Con el objeto de estudiar el comportamiento del sistema de transmisión del SING en el largo plazo y determinar sus necesidades de expansión, se analiza la operación técnica y económica del sistema en un horizonte de 2 años, considerando el año 216 como año de inicio y distintos escenarios de oferta, lo que permite determinar las mayores exigencias sobre el sistema de transmisión. Las necesidades así determinadas, permiten proponer un plan de obras de transmisión compuesto por instalaciones económicamente eficientes y necesarias para el desarrollo del sistema eléctrico, que permite a su vez, minimizar los riesgos en el abastecimiento de la demanda y crear condiciones que promueven la oferta y facilitan la competencia. Los escenarios de expansión considerados para los análisis son: Escenario Base: obtenido a partir de un ejercicio de optimización de inversiones, en base a la minimización de los costos totales de operación, inversión en generación y costos de falla del sistema, utilizando como input los costos de inversión de distintas tecnologías, las zonas con potencial para el desarrollo de las ERNC, la Política Pública para el incentivo de las ERNC (Ley 2/25) y las proyecciones de precios y disponibilidades de combustibles utilizadas por la CNE en la fijación de Precio de Nudo de abril de 216. Este escenario considera, además, la instalación de centrales de ciclo combinado en GNL. Escenario ERNC: obtenido a partir de la liberación de los límites de instalación de ERNC en el SING y norte del SIC. Se obtiene de la misma forma que el escenario anterior, pero liberando los límites zonales de instalación de ERNC en el SING y en el norte del SIC, además de liberar la restricción de no-instalación de centrales generadoras a carbón. Escenario CDEC conjunto: Conforme fue establecido dentro de los objetivos del Eje Planificación para la Integración Técnica de los CDEC, se generó en conjunto con el CDEC SIC, un escenario de proyección de demanda, el cual es complementado -en este caso- con un plan de obras de generación concordado entre ambos CDEC, con el fin de alcanzar un diagnóstico compartido de los sistemas SING y SIC, en la zona donde se produce la interconexión física entre ambos. La disponibilidad y los precios de los combustibles corresponden a lo informado por la CNE en su Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de abril de 216. Por su parte, el sistema de transmisión base considera, tanto las instalaciones existentes, como las obras en construcción y decididas vía proceso troncal, o por iniciativa privada. En cuanto al desarrollo del estudio, los análisis de expansión de largo plazo consideran estudios de flujo de potencia estáticos para analizar posibles limitaciones en el sistema de transmisión, asociadas a capacidades de líneas o equipos, o a cumplimiento de niveles de tensión en las distintas barras del sistema, todas ellas considerando el criterio de seguridad N-1 definido en la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS). Adicionalmente, se incluyen análisis de la capacidad de barras de las subestaciones del sistema de transmisión nacional, y un análisis de la configuración de barras de las subestaciones del SING, de acuerdo con lo señalado en el Artículo 3-24 de la Norma Técnica de Seguridad y Calidad de Servicio (NTSyCS). Las necesidades de transmisión de corto y largo plazo, son analizadas en el presente documento y sus conclusiones se presentan en el Capítulo 6. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 8 de 165

9 El plan de obras propuesto para el sistema de transmisión del SING, con las obras que deben iniciar su construcción en 217, se presenta en la Tabla 1. Dicho plan de obras, corresponde al desarrollo óptimo recomendado para el sistema de transmisión del SING, considerando tanto las congestiones que se observan en el corto y largo plazo en el sistema de transmisión nacional, como también las necesidades de robustecer el abastecimiento de las ciudades del SING. En este contexto, el plan de expansión propuesto considera la construcción de una nueva línea en la zona norte del SING, cuya inversión alcanza un valor aproximado de 2 millones de dólares. Por otra parte, el plan de expansión propuesto también considera las obras de transmisión necesarias en la zona centro del SING, para que los flujos por la interconexión SING- SIC no se limiten a causa de otras instalaciones, desarrollo de nuevas subestaciones en las zonas de Calama y Sierra Gorda y el tendido del segundo circuito de la línea 2x22 kv Salar Calama, para dar robustez y seguridad al abastecimiento de la ciudad de Calama. Dicho plan de obras alcanza un valor aproximado de inversión de 7 millones de dólares. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 9 de 165

10 Tabla 1: Plan de obras propuesto para el sistema de transmisión. Clasificación: Emitido como Informe N Plan de Obras de Transmisión Recomendado Cap. (MVA) Longitud (km) Fecha PES Construcción Segmento Plazo constructivo VI Ref. VATT Miles USD 1 Nueva línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, c Inmediata Nacional 48 meses Ampliación capacidad de empalmes S/E Kimal a actual Línea 2x22 kv Crucero Encuentro Inmediata Nacional 24 meses Subestación Nueva Chuquicamata NA NA 22 Inmediata Nacional 24 meses Normalización S/E Calama NA NA 219 Inmediata Nacional 18 meses Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata NA NA 219 Condicionada Nacional 24 meses Subestación Nueva Esperanza NA NA 22 Inmediata Nacional 24 meses Cambio de Interruptores 52JR, 52JS y 52JRE en S/E Crucero NA NA 219 Inmediata Nacional 18 meses Comentario Aumento capacidad de transmisión ante generación localizada al norte de Iquique y Pozo Almonte. Evita congestión de la línea ante la puesta en servicio del sistema 5 kv Los Changos Kimal y Flujos por la Interconexión SING-SIC sobre 1 MW. Normalización de instalaciones en la zona de Calama. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo en la zona de Calama y alrededores. Normalización S/E Calama. Seguridad de abastecimiento de Calama. Seguridad de abastecimiento de Calama. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo en zona de Calama y alrededores. CONDICIÓN: Construcción S/E Nueva Chuquicamata Seguridad de abastecimiento de la zona de Sierra Gorda. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo. Reemplazo de los interruptores y sus equipamientos, por interruptores con capacidad de ruptura igual a 4 ka. Obsolesencia tecnológica. Seguridad operacional. 8 Ampliación Paño El Tesoro en S/E Encuentro NA NA 218 Inmediata Nacional 12 meses Normalización S/E Encuentro. 9 Nuevo Transformador 66/13,8 kv en S/E Quiani 15 NA 218 Inmediata Zonal 12 meses Seguridad de abastecimiento de Arica. 1 S/E Seccionadora Nueva Capricornio y Nuevo Transformador 22/11 kv 8 MVA 8 NA 219 Inmediata Zonal 24 meses Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. 1 Corresponde a la primera etapa del proyecto Nueva línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido de primer circuito año 222, tendido de segundo circuito año 225 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 1 de 165

11 3. BASES GENERALES PARA EL ESTUDIO El análisis de la expansión del sistema de transmisión del SING, cuyo desarrollo y resultados se entregan en el presente informe, considera como base la modelación y simulación de la operación conjunta de los dos principales Sistemas Interconectados del país, el Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING). Dado que el foco de análisis se encuentra en el SING, la modelación del SIC, en lo que respecta al sistema de transmisión, es la indicada en la versión definitiva del Informe Técnico Definitivo de Precio de Nudo de abril de 216, de la CNE, en adelante ITD. Por otra parte, la demanda corresponde al resultado de la actividad Forecasting del Eje Planificación del proceso de Integración Técnica de ambos CDEC, mientras que uno de los planes de obras de generación utilizados fue acordado entre ambos CDEC, de forma de realizar una evaluación en conjunto a las instalaciones de transmisión asociadas con las obras físicas de interconexión. Además, se actualizan los supuestos de precios y disponibilidad de combustibles, fechas de entrada en operación de líneas de transmisión de acuerdo al ITD. En esta ocasión, no se efectúan modificaciones ni análisis de sensibilidad sobre los supuestos y bases del SIC. Para la simulación de la operación se considera un horizonte de planificación de 2 años a partir del año 216 (periodo de análisis ). La demanda considerada para el SING tiene como base lo informado por los Coordinados Clientes, en respuesta a la carta CDEC-SING N 1853/215 de fecha 3 de diciembre de 215. El plan de obras de generación del SING está preparado a partir de información de las Resoluciones Exentas publicadas por la CNE que actualiza y comunica obras de generación y transmisión en construcción, además de los proyectos convencionales y no convencionales que cuentan con Resolución de Calificación Ambiental (RCA). La fecha de entrada de los proyectos se determina a partir de un ejercicio de optimización de las inversiones, considerando potencial de desarrollo de las ERNC a lo largo del país y supuestos en relación al costo de desarrollo de las distintas tecnologías de generación. Los diferentes escenarios o análisis de sensibilidad planteados buscan someter a diferentes niveles de uso al sistema de transmisión, de manera de abarcar los escenarios más representativos de la operación del SING. El sistema de transmisión base corresponde al indicado el ITD, considerando aquellas obras nacionales en proceso de construcción o licitación, además de aquellas instalaciones que no siendo nacionales influyen en el desempeño de éstas. En relación a la operación conjunta entre SING y SIC, para efectos del presente ejercicio de expansión se considera el proyecto TEN, presentado por Engie, junto con las obras de desarrollo del sistema contenidas en el Decreto N 158/215 es decir, una línea de dos circuitos en 5 kv entre las SS/EE Cardones en el SIC y Kimal en el SING (S/E Nueva Cardones S/E Cumbres S/E Los Changos S/E Kimal), con entrada en operación considerada para el año 22, más la conexión en 22 kv entre las SS/EE Kapatur y Los Changos. La unión entre Los Changos y Kapatur se considera entrando en servicio el año 218. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 11 de 165

12 S/E Lagunas Figura 1: Interconexión SING SIC. S/E Encuentro S/E Tarapacá 22 kv 22 kv 22 kv S/E Miraje 22 kv 22 kv Laberinto O Higgins S/E Kapatur 22 kv 22 kv S/E Crucero 22 kv 75 MVA + 1 Unidad de Reserva 5 kv S/E Nueva Crucero Encuentro 75 MVA + 1 Unidad de Reserva 5 kv S/E Atacama Proyecto Interconexión SING - SIC Nuevas Obras previstas S/E TEN GIS G 22 kv 75 MVA S/E Las Cumbres S/E Nueva Cardones 75 MVA 75 MVA 22 kv S/E Los Changos 5 kv 5 kv 65%/2 65%/2 55% 145 MVA 145 MVA 9 MVA 9 MVA 65%/2 65%/2 55% 145 MVA 145 MVA 9 MVA 9 MVA 22 kv S/E Maitencillo S/E Pan de Azucar S/E Polpaico D. Almagro 22 kv 75 MVA Maitencillo 75 MVA 12 MVA S/E Nueva Diego de Almagro D. Almagro Carrera Pinto Cardones S/E Cardones 3.1 METODOLOGÍA PARA LA PLANIFICACIÓN DE TRANSMISIÓN En la Figura 2 se muestra la metodología de planificación de largo plazo, utilizada para la propuesta de expansión del sistema de transmisión nacional que se detalla en este documento. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 12 de 165

13 Figura 2: Diagrama de Flujo que explica el proceso de planificación de la transmisión. Clasificación: Emitido como Informe Se da inicio al Proceso de análisis de la consistencia de las instalaciones de desarrollo y expansión del sistema troncal Se modela el Sistema a analizar - Oferta - Demanda - Sistema de Transmisión - Disponibilidad y Costo de Combustibles - Perfil ERNC - Hidrologías - Horizonte de Evaluación - Número de Bloques Se definen supuestos y consideraciones Se establecen diversos escenarios de operación con el fin de exigir al sistema de transmisión Análisis en Plexos Análisis en DIgSILENT Se analiza la operación económica de largo plazo Se levantan restricciones definidas en NTSyCS y se analiza la suficiencia de las instalaciones Se definen distintas alternativas de solución a las restricciones levantas Las alternativas de solución se evalúan económicamente para encontrar la óptima mediante la minimización del máximo arrepentimiento Se propone un Plan de Obras de Transmisión compuesto por instalaciones económicamente eficientes y necesarias para el desarrollo del sistema eléctrico, que permite minimizar los riesgos en el abastecimiento de la demanda y crear condiciones que promueven la oferta y facilitan la competencia. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 13 de 165

14 3.2 ANTECEDENTES DE LA MODELACIÓN Y SIMULACIONES Clasificación: Emitido como Informe SOFTWARE UTILIZADOS Para la realización de este ejercicio de planificación, se utilizan dos softwares computacionales: a) Como herramienta para el análisis de la operación económica de largo plazo, se utiliza el software Plexos, programa actualmente utilizado por la Dirección de Peajes (DP) para efectuar los cálculos de peajes del sistema Nacional, por la Dirección de Operación (DO), para llevar a cabo la programación y análisis de la operación económica del sistema en el corto plazo y por la Dirección de Planificación y Desarrollo (DPD), para el desarrollo de estudios de integración de ERNC en el largo plazo. Dicho software, también incluye módulos para la simulación de largo plazo del sistema, de coordinación hidrotérmica y de optimización de inversiones en generación y transmisión. b) Como herramienta para el análisis de cumplimiento de la NTSyCS se utiliza el software DigSilent Power Factory, el cual es utilizado actualmente por las Direcciones Técnicas de CDEC-SING CONSIDERACIONES PARA LA SIMULACIÓN DE LA OPERACIÓN DE LARGO PLAZO Como se menciona anteriormente, para el análisis de la operación de largo plazo se utiliza el software Plexos, en el cual deben ser ingresados todos los datos relevantes del sistema, de tal manera que se represente su funcionamiento de manera adecuada para la realización de los análisis deseados. Dentro de los datos relevantes que se deben incluir en la modelación tenemos: Número de Bloques de demanda: Para el desarrollo de este análisis se considera la modelación de la demanda en 5 bloques mensuales para la evaluación de restricciones del sistema de transmisión y 1 bloques mensuales para obtener las curvas de duración iniciales de uso del sistema de transmisión para efectos de diagnóstico. Hidrologías: De acuerdo a la información que se encuentra en ITD, se consideran 57 hidrologías históricas, correspondiente al periodo que comprende entre los años 196 y 214 más 3 hidrologías extremas (2 secas y 1 húmeda). Perfil ERNC: Las unidades ERNC han sido modeladas mediante un perfil horario de generación según época del año. Una vez determinado el perfil se procede a reordenar el perfil de generación, de tal manera que la generación sea coincidente horariamente con la demanda del sistema. Mayor detalle sobre los perfiles ERNC se encuentran en la Sección Horizonte de evaluación: para este ejercicio se considera un periodo de análisis de 2 años, abarcando el periodo desde el año 216 al año 235. Luego de la modelación del sistema se definen los supuestos y consideraciones de la operación con las que se evaluará el sistema de transmisión. Dentro de estos supuestos se encuentran: Pérdidas de las Líneas: El sistema de transmisión es modelado con pérdidas óhmicas en las líneas. Restricciones de Transmisión: Se realizan dos tipos de simulaciones. Las primeras no consideran los límites de transmisión de las líneas, de esta forma se evidencian las congestiones presentes en el sistema de transmisión. Posteriormente, en la etapa de evaluación económica, se realiza una OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 14 de 165

15 segunda simulación de largo plazo incorporando los límites de transmisión anteriormente identificados. Metodología de Coordinación Hidrotérmica: Para la coordinación hidrotérmica se utiliza la metodología Scenario Wise Decomposition, Series hidrológicas simuladas de manera independiente, y 12 series representativas de la muestra completa. Número de Series Hidrológicas: Como datos de entrada al modelo se utilizan 57 Series hidrológicas históricas, provenientes de las estadísticas disponibles en el ITD. Para la simulación de la operación /se utilizan 12 Series hidrológicas representativas. Mínimos Técnicos de las Unidades Generadoras: El parque generador disponible es modelado sin considerar los mínimos técnicos de las unidades generadoras CONSIDERACIONES ESTUDIOS ELÉCTRICOS Para complementar la evaluación de largo plazo del sistema, se realizan análisis utilizando el software DigSilent Power Factory. Dentro de los análisis realizados con esta herramienta, se encuentran Estudios de Flujos de Potencia Estáticos, Análisis de Estabilidad de Tensión y de Restricciones de Transmisión o Suficiencia. El objetivo de estos análisis es revisar la respuesta estática del sistema ante la incorporación de nuevas centrales, convencionales o ERNC, y/o nuevos consumos de los clientes, y si su operación cumple con los estándares definidos en la NTSyCS. De levantarse alguna restricción en el sistema, ya sea de transmisión o incumplimientos en los niveles de tensión en barras, se evalúan distintas opciones de mitigación, como puede ser la incorporación de nuevos equipos de compensación reactiva, o la propuesta de obras de ampliación o nuevas. 3.3 ANTECEDENTES Y SUPUESTOS DE OFERTA, DEMANDA Y TRANSMISIÓN SISTEMA INTERCONECTADO DEL NORTE GRANDE Sistema de Transmisión del SING El sistema de transmisión del SING modelado para este ejercicio de planificación, comprende todas las instalaciones en tensiones mayores que 66 kv, salvo excepciones donde se recurrió a simplificaciones que no afectan la operación económica del sistema. En cuanto a la topología base del SING, más precisamente en relación a las líneas de transmisión que operan normalmente abiertas, para efectos del análisis de las alternativas de expansión se considera que todas operan normalmente cerradas, suponiendo que han sido resueltas las causas por las cuales podrían operar abiertas en la actualidad. La capacidad de las líneas de transmisión corresponde a la vigente a la fecha de preparación del presente Informe, y equivale al menor valor entre la capacidad térmica de los conductores y la capacidad de los equipos en conexión serie (trampas de onda, transformadores de corriente), información que se encuentra disponible en el sitio Web del CDEC-SING. Adicionalmente, en algunas zonas específicas del SING, como la zona Tocopilla, Zona Centro y la Zona Norte (más precisamente los corredores Encuentro - Collahuasi y Crucero Lagunas), se consideran capacidades de transmisión de acuerdo a Políticas de Operación vigentes, a fin de mantener los estándares de seguridad y calidad de servicio. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 15 de 165

16 Además de las instalaciones existentes, el Sistema de Transmisión Base considera todas aquellas nuevas obras y refuerzos a instalaciones existentes que se encuentran en construcción o incluidas en algún Decreto de Expansión. Las obras nuevas y refuerzos de instalaciones existentes consideradas en el plan de obras de transmisión son las siguientes: Tabla 2: Plan de Obras de Transmisión Base. Obras de Transmisión en Construcción Capacidad [MVA] Longitud [km] Fecha PES Nueva línea 2x22 Encuentro - Lagunas, circuito 1 y abr-17 Nueva línea 2x5 kv Los Changos - Nueva Cardones jul-17 Nueva línea 2x22 kv Los Changos Kapatur 15 3 ene-18 Nueva subestación Kimal, secciona línea 2x22 kv Crucero - Encuentro NA NA mar-18 Aumento de capacidad de barra en S/E Encuentro 22 kv Cambios de TTCC Líneas 1x22 kv Encuentro - El Tesoro y El Tesoro Esperanza Extensión líneas 2x22 kv Crucero - Lagunas para reubicación de conexiones desde S/E Crucero a S/E Kimal jun-18 jun-18 NA NA dic-18 Ampliación de conexiones al interior de la S/E Crucero para la reubicación a S/E Kimal NA NA dic-18 Ampliación S/E Kimal NA NA dic-18 Ampliación y cambio de configuración en S/E Parinacota 22 kv NA NA dic-18 Incorporación de paño de línea 1x22 kv Cóndores - Parinacota en S/E Parinacota NA NA dic-18 Ampliación y cambio de configuración en S/E Cóndores 22 kv NA NA dic-18 Incorporación de paño de línea 1x22 kv Tarapacá - Cóndores en S/E Cóndores NA NA dic-18 Ampliación y cambio de configuración en S/E Pozo Almonte 22 kv NA NA dic-18 Seccionamiento del segundo circuito Lagunas - Crucero 2x22 kv en S/E María Elena NA NA dic-18 Nueva S/E Seccionadora Quillagua 22 kv NA NA dic-18 Normalización conexión de paño de línea 1x22 kv Laberinto - El Cobre en S/E Laberinto 22 kv NA NA Normalización conexión de paño de línea 2x22 kv Crucero - Laberinto: circuito 1 en S/E Laberinto 22 kv NA NA dic-18 Normalización conexión de paño de línea 2x22 kv Crucero - Laberinto: circuito 2 en S/E Laberinto 22 kv NA NA Normalización en S/E El Cobre 22 kv NA NA dic-18 Nueva Subestación Seccionadora Nueva Pozo Almonte 22 kv NA NA 219 Nueva Línea 2x5 kv Los Changos Kimal ene-2 Banco de Autotransformadores 5/22 kv en Kimal 2x75 NA ene-2 Banco de Autotransformadores 5/22 kv en Los Changos 1x75 NA ene-2 Nueva Línea 2x22 kv Nueva Pozo Almonte - Pozo Almonte, tendido del primer circuito Nueva Línea 2x22 kv Nueva Pozo Almonte - Cóndores, tendido del primer circuito Nueva Línea 2x22 kv Nueva Pozo Almonte - Parinacota, tendido del primer circuito dic-18 dic-18 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 16 de 165

17 La topología base, obras de transmisión en construcción o decretadas y las zonas del SING se presentan de forma gráfica en la siguiente figura: Figura 3: Mapa del SING y Obras de Transmisión en Construcción y Decretadas Demanda del SING Semestralmente, CDEC-SING solicita a los clientes del SING información relativa tanto a la proyección de sus consumos existentes, como a los nuevos consumos previstos en un horizonte de 15 años, esta información es analizada y procesada dando origen a la Demanda CDEC-SING. Esta demanda se utiliza en la evaluación de todos los escenarios definidos más adelante en la Sección 3.4. La modelación mediante curva de duración se lleva a cabo utilizando como data de entrada 24 bloques mensuales, y para las simulaciones que consideran coordinación hidrotérmica la data se simplifica a la OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 17 de 165

18 Potencia [MW] Crecimiento [%] Energía [TWh] Crecimiento [%] Clasificación: Emitido como Informe construcción de curvas de duración de 1 y 5 bloques por el tamaño del problema de optimización, para el diagnóstico y los análisis respectivamente. Para la modelación de la curva de duración de la demanda se considera la información actualizada de retiros horarios del SING del año 215. De esta forma, se logra representar de la mejor manera posible el comportamiento de los consumos del SING, como también se logra determinar de manera precisa los posibles requerimientos o exigencias sobre las instalaciones del sistema de transmisión del SING, bajo las condiciones de flujos de potencia más exigentes sobre la instalación o zona analizada. Según lo anterior, la demanda de energía y potencia del SING se proyecta como sigue: Gráfico 1: Proyección de Demanda del SING. Energía CDEC-SING ,4 5,7 2,1 1,9 3,5 1,8 1,8 3, 2,9 3,3 3,4 3, 3,8 3,5 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 3, Energía Crecimiento Potencia Máxima CDEC-SING ,6 3,9,9 2,1 1,9 1,9 1,9 2,9 2,8 3,1 3,3 2,8 3,6 3,4 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 3,7 2 1 Potencia Crecimiento El detalle de los proyectos informados por los Clientes se presenta en Sección 8.3. Por su parte, la distribución geográfica de la demanda proyectada muestra una clara tendencia a concentrarse en la zona centro del SING, donde se ubican los consumos de CODELCO Chile (Chuquicamata, Ministro Hales y Radomiro Tomic), Minera El Abra, Minera Sierra Gorda, Minera El Tesoro y Minera Esperanza, entre otros. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 18 de 165

19 Clasificación: Emitido como Informe Gráfico 2: Proyección de Demanda del SING por Zona Geográfica. Demanda de Enegía (% por Zona) Sur Norte Centro Cordillera 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Demanda Máxima de Potencia (% por Zona) Sur Norte Centro Cordillera 1% 9% 8% 7% 6% 5% 4% 3% 2% 1% % Para lograr una mejor representación de la demanda y de las exigencias que ésta impone al sistema de transmisión, se determinaron perfiles mensuales y horarios por cliente, en base a información estadística de retiros reales. Como resultado de esto, se obtiene una curva mensual y un perfil o curva horaria de la demanda por cliente. A modo de ejemplo, se presenta la distribución promedio de la demanda de energía del SING dentro de un año calendario, siendo esta distribución mensual la relación entre la energía del mes respecto a la energía total anual. Se observa que la máxima demanda de energía se concentra en el último trimestre del año, mientras que la mínima se presenta en los meses de febrero y julio. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 19 de 165

20 Gráfico 3: Distribución Mensual de la Demanda de Energía del SING. Clasificación: Emitido como Informe Distribución Anual Promedio de la Demanda del SING Ene Feb Mar Abr May Jun Jul Ago Sep Oct Nov Dic Perfil Mensual De igual forma, se presenta el perfil horario del SING para cada mes del año. Cabe señalar, que el perfil horario de la demanda corresponde a un factor adimensional que representa la relación entre la potencia horaria y la potencia media del mes. Gráfico 4: Perfil Horario de la Demanda del SING. Perfil Horario de la Demanda del SING Perfil Horario de la Demanda del SING Ene Feb Mar Abr May Jun Perfil Horario de la Demanda del SING Perfil Horario de la Demanda del SING Jul Ago Sep Oct Nov Dic OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 2 de 165

21 Potencia [MW] Potencia [MW] Oferta del SING. Clasificación: Emitido como Informe La oferta de generación del SING, necesaria para abastecer los requerimientos de energía y potencia, está conformada tanto por centrales generadoras convencionales como por centrales en base a Energías Renovables No Convencionales (ERNC). Siguiendo esta definición general, se plantea un escenario inicial de oferta, obtenido mediante la optimización del conjunto inversión-operación-falla del Sistema Eléctrico Nacional, el cual considera tanto proyectos convencionales como proyectos ERNC, que cuentan con su Declaración en Construcción de acuerdo a Resolución Exenta de la CNE o Resolución de Calificación Ambiental (RCA) aprobada. Además, la incorporación de las energías renovables no convencionales obedece al cumplimiento de las políticas públicas vigentes en la actualidad, vale decir, la Ley N de 213, más conocida como Ley ERNC 2/25. Por otra parte, se cuenta con un escenario que representa una integración masiva de ERNC al SING y un tercer escenario definido en conjunto con el CDEC-SIC, que considera la incorporación de centrales generadoras al sistema, siguiendo un tren de inversiones que permita obtener un costo marginal de largo plazo definido previamente. Para determinar distintas condiciones de operación del SING, que a su vez permiten analizar diferentes escenarios de exigencia al sistema de transmisión, durante el periodo , se plantean escenarios de sensibilidad tanto en la ubicación como en la fecha de puesta en servicio de ciertos proyectos de generación o consumo, de forma de agregar o eliminar oferta de acuerdo a conveniencia y dependiente del análisis que se esté realizando. Todas estas consideraciones dan forma a los siguientes escenarios: Escenario Base. Escenario Alta ERNC. Escenario CDEC Conjunto. El detalle de los escenarios mencionados se encuentra en la Sección 3.4. Gráfico 5: Oferta Disponible en el SING para el Periodo Oferta Instalada por Tecnología Oferta Total por Tecnología Plan de Obra Instalada Carbón GNL Diesel Solar Eólico Hidro+Otros Geotermia Termosolar Carbón GNL Diesel Solar Eólico Hidro+Otros Geotermia Termosolar OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 21 de 165

22 Potencia [MW] Potencia [MW] Clasificación: Emitido como Informe Oferta disponible por Tecnología Oferta disponible por Estado Carbón GNL Diesel Solar Eólico Hidro + Otros Geotermia Termosolar En Construcción - ERNC En Construcción - Convencional Plan de Obras ERNC 596 Plan de Obras Convencional Los parques eólicos y las centrales solares fotovoltaicas, han sido modelados mediante un perfil horario de generación según época del año, considerando dos ubicaciones posibles. En el caso de los parques eólicos, se consideran dos perfiles representativos: uno de la localidad de Calama, que para efectos de este análisis de planificación de largo plazo se utiliza en todos los parques eólicos ubicados en sectores cordilleranos; y otro característico de la localidad de Sierra Gorda, que se utiliza en aquellos proyectos ubicados en sectores de altitud intermedia (no cordilleranos ni costeros). Asimismo, se cuenta con información de dos Clúster (o perfiles representativos) para cada una de las zonas geográficas. Para efectos de este análisis de planificación de largo plazo, se considera aquel Clúster que se repite mayor número de ocasiones. Una vez determinado el Clúster se procede a reordenar el perfil de generación de tal manera que la generación del parque eólico sea coincidente horariamente con la demanda del sistema. En el caso de las plantas solares fotovoltaicas, se cuenta con tres perfiles representativos: Calama, San Pedro de Atacama y Pozo Almonte. Debido a la similitud de los tres perfiles y para efectos de simplicidad en el análisis, se considera únicamente el perfil de la localidad de Pozo Almonte. Por su parte, para la determinación de los perfiles de generación solar, se cuenta con información de un solo Clúster para cada zona, y al igual que en el perfil eólico, se ordena de forma coincidente horariamente con la demanda del sistema. De esta forma, para cada mes se obtiene un perfil de generación, eólica y solar, como el siguiente: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 22 de 165

23 [p.u.] [p.u.] [p.u.] [p.u.] Gráfico 6: Ejemplo de Tratamiento de Perfiles de Generación Eólica y Solar. Clasificación: Emitido como Informe Perfil Mensual Típico - Eólico Cronológico Perfil Mensual Típico - Eólico Coincidente con Demanda Cluster 1 Cluster 2 Cluster Elegido Perfil Mensual Típico - Solar Cronológico Perfil Mensual Típico - Solar Coincidente con Demanda Cluster 1 Cluster Elegido Disponibilidad y Precio de Combustibles SING La disponibilidad y precio de los combustibles del SING utilizados para la simulación de la operación corresponden a lo informado por la CNE en el ITD, es decir, 1% disponibilidad de GNL para todas las unidades del SING durante todo el periodo (salvo CTM3 que se retira del SING) y precio de combustible definido en informe mencionado. Cabe mencionar que todas las unidades consideradas en el plan de obras de generación, que utilizan combustible GNL, cuentan con 1% de disponibilidad de combustible en todo el horizonte de simulación. En el Gráfico 7 se presenta la evolución de las bandas de precio de los principales combustibles del SING para el periodo OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 23 de 165

24 [USD/Ton] [USD/Ton] [USD/Ton] [USD/MMBTu] Gráfico 7: Evolución de banda de precios de combustibles en el SING. Clasificación: Emitido como Informe Banda de Precio del Carbón Banda de Precio del GNL Banda de Precio del Diesel Banda de Precio del Fuel Oil SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL Para la modelación del SIC se utiliza como base la información contenida en el ITD, considerando oferta de generación, evolución del sistema de transmisión, estadística hidrológica y disponibilidad y precios de combustibles. Las proyecciones de demanda corresponden a las definidas entre ambos CDEC. Mayores detalles e información se encuentran en la Sección Sistema de Transmisión del SIC El sistema de transmisión del SIC modelado para este ejercicio de planificación, comprende las principales instalaciones del sistema en tensiones mayores que 154 kv, salvo excepciones donde se recurrió a simplificaciones que no afectan la operación económica del sistema y se encuentran modeladas en el ITD. La capacidad de las líneas de transmisión corresponde a la vigente a la fecha de preparación del presente Informe se considera la información que se está disponible en el sitio Web del CDEC SIC y se encuentra modelada en las bases de datos utilizadas en el ITD. Además de las instalaciones existentes, el Sistema de Transmisión Base considera todas aquellas nuevas obras y refuerzos a instalaciones existentes que se encuentran incluidas en los Decreto de Expansión o Resolución Exenta publicada por la CNE. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 24 de 165

25 Potencia [MW] Crecimiento [%] Energía [TWh] Crecimiento [%] Demanda del SIC La demanda proyectada para el SIC corresponde a la definida en conjunto entre ambos CDEC. Clasificación: Emitido como Informe La modelación de la curva de duración de la demanda considera diez bloques mensuales, donde cada uno de los bloques representa en términos simplificados un conjunto de horas agrupadas, que permiten modelar de manera más compacta la demanda. En base a lo anterior, y con el fin de mantener la correlación horaria entre ambos sistemas SIC y SING, en primer lugar, se identifica de manera simplificada la correspondencia hora-bloque del SIC a partir de la estadística de demanda de este sistema. Una vez identificada la correspondencia hora-bloque del SIC, fue posible sincronizar los diez bloques de demanda del SIC con los perfiles de demanda del SING, cuya modelación más detallada fue obtenida a partir de los perfiles históricos de demanda que dispone el CDEC-SING. Debido a que el objetivo del presente análisis se enfoca en los requerimientos del sistema de transmisión del SING, sólo se indican los valores globales de demanda del SIC. Gráfico 8: Proyección de Demanda del SIC. Energía SIC ,3 4,1 4, 3,9 3,7 3,5 3,3 3,2 3,2 3, 2,9 2,8 2,5 2,4 2,4 2,2 2,1 2,1 2, 1 5 Energía Crecimiento Potencia Máxima SIC 3,8 4,3 4,1 4,2 3,9 3,7 3,5 3,4 3,3 3,2 3, 2,9 2,7 2,5 2,5 2,3 2,2 2,2 2, Potencia Máxima Crecimiento OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 25 de 165

26 Potencia [MW] Potencia [MW] Potencia [MW] Potencia [MW] Oferta del SIC Clasificación: Emitido como Informe La oferta de generación considerada para efectos de la simulación de la operación del sistema, consiste en aquella necesaria para alcanzar, en el largo plazo, el costo marginal que permite rentabilizar la inversión y operación de la unidad genérica de desarrollo. La oferta de generación del SIC, necesaria para abastecer los requerimientos de energía y potencia, está conformada tanto por centrales generadoras convencionales como por centrales en base a ERNC. Siguiendo esta definición general, se plantea un escenario inicial de oferta, el cual considera tanto proyectos termoeléctricos convencionales como proyectos ERNC, proyectos que cuentan con su Declaración en Construcción de acuerdo a Resolución Exenta de la CNE y Resolución de Calificación Ambiental (RCA) aprobada. Gráfico 9: Oferta Disponible en el SIC. Oferta Instalada por Tecnología Oferta Total por Tecnología Plan de Obras Instalada Hidro + Otros Diesel GNL Carbón Solar Eólica Biomasa Geotermia Termosolar Hidro + Otros Diesel GNL Carbón Solar Eólica Biomasa Geotermia Termosolar Oferta disponible por Tecnología Oferta disponible por Estado Solar Eólica Hidro + Otros GNL Diesel Geotermia Biomasa Carbón Termosolar En Construcción - Convencional 2.47 En Construcción - ERNC 927 Plan de Obras Convencional Plan de Obras ERNC Disponibilidad y Precio de Combustibles SIC La disponibilidad y precios de los combustibles del SIC utilizados para la simulación de la operación son los indicados en el ITD. En el siguiente gráfico se presenta la evolución de las bandas de precio de los principales combustibles del SIC para el periodo OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 26 de 165

27 [USD/Ton] [USD/Ton] [USD/Ton] [USD/MMBTu] Gráfico 1: Evolución de banda de precios de combustibles en el SIC. Clasificación: Emitido como Informe Banda de Precio del Carbón Banda de Precio del GNL Banda de Precio del Diesel Banda de Precio del Petróleo IFO En relación a la disponibilidad de combustibles, el único que presenta algún tipo de restricción en el suministro es el Gas Natural. En cuanto a la disponibilidad de gas natural de origen regional (gas desde Argentina u otros países) se supone nula en todo el periodo. En cuanto a la disponibilidad de gas natural licuado (GNL), se utiliza lo indicado en el ITD. 3.4 ESCENARIOS CONSIDERADOS PARA EL ESTUDIO Para el ejercicio de planificación que se desarrolla en este documento se consideran 3 escenarios de operación, diferenciándose entre sí por el porcentaje de cumplimiento de la Ley N de 213 considerado y las señales de localización como posibles polos de desarrollo de generación ERNC. Éstos son: Escenario Base. Con demanda informada por ambos CDEC, plan de obras optimizado de acuerdo a restricciones de transmisión, sin considerar la inserción de unidades carboneras en el SING. cuota de potencial ERNC limitado de acuerdo a recursos naturales existentes e idoneidad geográfica. Escenario ERNC. Con demanda informada por ambos CDEC, plan de obras optimizado sin considerar restricciones de transmisión, ingreso de unidades carboneras en el SING liberado. Cuota de potencial ERNC optimista limitado de acuerdo a recursos naturales existentes e idoneidad geográfica. Escenario CDEC Conjunto. Con demanda informada por ambos CDEC, plan de obras acordado en conjunto. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 27 de 165

28 Costo Marginal [US$/MWh] Energía [TWh] Energía [TWh] ESCENARIO BASE Clasificación: Emitido como Informe El Escenario Base se obtiene a partir de un ejercicio de optimización de inversiones, mediante el software Plexos, en base a la minimización de los costos totales de operación, inversión y falla del sistema, utilizando como input los costos de inversión de distintas tecnologías, las zonas con potencial para el desarrollo de las ERNC, la Política Pública para el incentivo de las ERNC (Ley 2/25) y las proyecciones de precios y disponibilidades de combustibles utilizadas por la CNE en el ITD de abril de 216. Este escenario considera, además, una restricción adicional de no-instalación de centrales en base a carbón. Esto quiere decir que, se identificaron las zonas geográficas con el recurso natural (sol y viento) suficiente para desarrollar un potencial de generación ERNC, ya sea radiación solar o velocidad del viento, y la inserción de unidades en base a carbón se define como nula. Gráfico 11: Supuestos y Antecedentes Escenario Base. Generación de Energía Energía SING-SIC ERNC SIC ERNC SING SIC Convencional SING Convencional Demanda CDEC-SING Demanda SIC La disponibilidad y precio de los combustibles es la indicada en la Sección y en la Sección El costo marginal de largo plazo alcanza un valor del orden los 8 USD/MWh, mientras que su evolución anual es la que se presenta en el Gráfico 12, mostrándose los costos marginales del SING y del SIC, que corresponden al costo marginal promedio anual. Gráfico 12: Costos Marginales Esperados Escenario Base. Costo Marginal SIC SING OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 28 de 165

29 Costo Marginal [US$/MWh] Energía [TWh] Energía [TWh] ESCENARIO ERNC Clasificación: Emitido como Informe Este escenario se obtiene de la misma forma que el escenario anterior, a partir de un ejercicio de optimización, pero considera liberados los límites zonales de instalación de ERNC en el SING y en el norte del SIC, además de liberar la restricción de no-instalación de centrales a carbón. Es decir, en las mismas zonas identificadas con presencia de recurso eólico y solar se libera la restricción al software para que instale generación como máximo al doble del potencial de generación ERNC definido en el Escenario Base. De la misma forma, no se restringe la incorporación de unidades carboneras. Gráfico 13: Supuestos y Antecedentes Escenario ERNC. Generación de Energía Energía SING-SIC Series1 Series2 Series3 Series4 Demanda CDEC-SING Demanda SIC La disponibilidad y precio de los combustibles es la indicada en la Sección y en la Sección El costo marginal de largo plazo alcanza un valor del orden los 8 USD/MWh, mientras que su evolución anual es la que se presenta en el Gráfico 13, mostrándose los costos marginales del SING y del SIC, que corresponden al costo marginal promedio anual. Gráfico 14: Costos Marginales Esperados Escenario ERNC. Costo Marginal SIC SING OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 29 de 165

30 Costo Marginal [US$/MWh] Energía [TWh] Energía [TWh] ESCENARIO CDEC CONJUNTO Clasificación: Emitido como Informe En este escenario, conforme fue establecido dentro de los objetivos del Eje Planificación para la integración técnica de los CDEC, se generó en conjunto con el CDEC SIC, una proyección de demanda, que luego es complementada -en este caso- con un plan de obras de generación concordado entre ambos CDEC. El objetivo de este escenario es alcanzar un diagnóstico compartido de los sistemas SING y SIC, en la zona donde se produce la interconexión física entre ambos. Es decir, este escenario contiene la demanda entregada por ambos CDEC y la oferta disponible acordada lo que genera un plan de obras consensuado para ambos coordinadores. Gráfico 15: Supuestos y Antecedentes Escenario Conjunto. Generación de Energía Energía SING-SIC Series1 Series2 Series3 Series4 Demanda CDEC-SING Demanda SIC La disponibilidad y precio de los combustibles es la indicada en la Sección y en la Sección El costo marginal de largo plazo alcanza un valor del orden los 8 USD/MWh, su evolución anual se presenta en el Gráfico 16, donde se presentan los costos marginales promedio anual del SING y SIC. Gráfico 16: Costos Marginales Esperados Escenario Conjunto. Costo Marginal SIC SING OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 3 de 165

31 4. ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING EN EL LARGO PLAZO 4.1 ASPECTOS GENERALES Y CONSIDERACIONES PARA LOS ANÁLISIS A partir de las bases señaladas en el Capítulo 3, se modela el SING y se simula la operación económica esperada para el periodo Para efectos de identificar aquellas instalaciones del sistema de transmisión que presentan limitaciones o congestiones, o bien para determinar los flujos esperados máximos por las instalaciones del sistema de transmisión, se utiliza una metodología de diagnóstico que consiste, en primer lugar, en la definición de escenarios de oferta y demanda que permitan representar adecuadamente el desarrollo del SING en un horizonte de 2 años. Como segundo paso, se obtienen curvas de duración de los flujos de potencia por las líneas a partir de los resultados de las simulaciones de la operación realizadas en el software Plexos. Para efectos de los análisis preliminares se realizan curvas de duración para cada línea de transmisión y para cada uno de los escenarios presentados en la Sección 3.4, los cuales se presentan en Anexos de este informe. Sólo en aquellos casos en los cuales la magnitud de los flujos por una línea de transmisión varíe significativamente de un escenario a otro, o se presenten posibles congestiones de transmisión asociadas a la línea, se presentan los gráficos en el cuerpo del documento, en caso contrario sólo se presentarán los gráficos de flujo del Escenario Base. Tercero, y con el fin de complementar el diagnóstico, se realizan estudios eléctricos de flujos de potencia en el software DigSilent Power Factory, de manera de identificar aquellas líneas del sistema de transmisión en las cuales una contingencia simple pueda desencadenar la sobrecarga de otros segmentos en la red para algunos escenarios específicos de operación, es decir, se verifica el comportamiento del sistema bajo criterio de seguridad N-1. Por otra parte, a partir de estos estudios se identifican los requerimientos de potencia reactiva en el sistema eléctrico, necesarios para mantener los niveles de tensión del sistema cumpliendo los estándares de calidad de servicio exigidos por la NTSyCS en estado normal de operación, y en estado de alerta en caso de alguna contingencia en una línea de transmisión. Cabe destacar, que el alcance de los estudios eléctricos es sólo identificar problemas que se presentarían en la operación del sistema y levantar las restricciones necesarias para el cumplimiento de criterios de seguridad, pero en ningún caso realizar evaluaciones económicas de los proyectos de transmisión en particular, por lo que el horizonte de análisis para la creación de la base de datos de estudios eléctricos abarca sólo el periodo comprendido entre los años 216 y 223. Sin perjuicio de lo anterior, para todas las obras propuestas se verifica el cumplimiento de la NTSyCS para todo el horizonte. Como paso siguiente, para aquellas instalaciones de transmisión que presentan limitaciones, en el Capítulo 5 se presentan alternativas de proyectos (obras de transmisión) que permitan dar solución a los problemas detectados, y en aquellos casos en que se dispone de más de una alternativa de expansión para levantar una misma restricción, se comparan económicamente en términos de su valor de inversión, escogiéndose la solución de menor costo. Finalmente, con las alternativas de expansión propuestas para levantar las restricciones de transmisión, se realizan simulaciones de la operación con el fin de determinar la fecha óptima de entrada de los proyectos de transmisión, con el fin de minimizar los costos de inversión, operación y falla del sistema, y se determina el beneficio neto que cada obra de expansión genera, con respecto a la situación sin proyecto. Finalmente, y con el objeto de presentar los análisis y propuestas de manera más clara y ordenada, se establecen 3 zonas o subsistemas dentro del SING, definidas de acuerdo a la ubicación geográfica de las instalaciones y al enmallamiento o enlaces existentes entre ellas. Las zonas definidas para tal efecto son las siguientes: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 31 de 165

32 Zona Norte. Comprendida por las líneas y subestaciones que se encuentran geográficamente ubicadas hacia el norte de las subestaciones Crucero y Encuentro. Zona Centro. Comprendida por las líneas y subestaciones del sector Tocopilla y Chuquicamata, así como por aquellas instalaciones que conforman el enlace o anillo a través de las siguientes subestaciones: Crucero, Encuentro, Laberinto, El Tesoro, Esperanza, El Cobre. Zona Sur-Cordillera. Comprendida por las instalaciones que permiten el abastecimiento de las subestaciones Zaldívar, Escondida, Domeyko, O Higgins y Mejillones, así como de la ciudad de Antofagasta. Cabe destacar que las zonas Centro y Sur-Cordillera se encuentran conectadas entre sí en diversos puntos del Sistema, por lo cual estas dos zonas deben contar con ciertos análisis y diagnósticos compartidos. Según se presenta en el Gráfico 2, la demanda actual del SING se encuentra repartida de la siguiente forma entre las zonas geográficas descritas anteriormente: 41% en la Zona Centro. 43% en la Zona Sur-Cordillera. 16% en la Zona Norte. Por su parte, la generación se encuentra concentrada, principalmente en barras y subestaciones de las zonas Centro (Tocopilla, Norgener) y Sur-Cordillera (Angamos, Atacama, Chacaya, Cochrane y Kapatur). OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 32 de 165

33 4.2 ANÁLISIS DE CAPACIDAD DE BARRAS EN SUBESTACIONES Clasificación: Emitido como Informe Con el fin de identificar los requerimientos de expansión de las distintas subestaciones nacionales del SING, uno de los principales estudios necesarios, corresponde al análisis de capacidad de barras. Este estudio tiene como objetivo levantar las restricciones de transmisión generadas por la sobrecarga en las barras de las subestaciones nacionales, producidas por cambios en la demanda, oferta o nuevas topologías de la red. El análisis se desarrolla utilizando un programa que identifica los flujos máximos por cada segmento de barra, para las distintas combinaciones de conexión, falla y flujos por las líneas para los diferentes escenarios de operación. Las subestaciones que poseen paños de líneas nacionales, según la calificación de instalaciones contenida en el Decreto Supremo 23T de 216, del Ministerio de Energía (en adelante DS 23T/216), son las siguientes: Tabla 3: Subestaciones del Sistema de Transmisión del SING analizadas. Nombre Sistema de Transmisión Configuración Tarapacá Nacional Barra simple con transferencia Lagunas Nacional Barra simple con transferencia Crucero (*) Nacional Barra simple con transferencia Encuentro (*) Nacional Barra doble con transferencia Atacama Nacional Barra simple con transferencia Parinacota Nacional Barra simple Cóndores Nacional Barra simple Pozo Almonte Nacional Barra simple Laberinto Nacional Barra doble El Cobre Nacional Barra doble Chuquicamata Nacional Barra doble Salar Nacional Barra doble Calama Nacional Barra simple Maria Elena (*) Nacional Barra simple con transferencia El Tesoro Nacional Barra simple Miraje Nacional Interruptor y Medio Esperanza Nacional Barra simple (*) En estas instalaciones, no se identifican problemas en el largo plazo por capacidad de barras. Lo anterior, debido a que su ampliación o normalización ya fue considerada en los planes de obras señalados en los Decretos Supremos N 158 de 215 y N 373 de 216, ambos del Ministerio de Energía (en adelante DS 158/215 y DS 373/216, respectivamente). Las subestaciones a analizadas en este estudio son las siguientes: Laberinto 22 kv. El Cobre 22 kv. Lagunas 22 kv. Existe un conjunto de subestaciones contenidas en la Tabla 3, que no requieren aumento de capacidad de barras debido al reducido número de paños que contienen o a la capacidad de las líneas que convergen a ellas, mientras que hay otras que no requieren aumentos de capacidad, debido a que el crecimiento del sistema debería darse de manera natural en alguna de las nuevas subestaciones que se proponen en este OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 33 de 165

34 documento. A continuación, se entrega un resumen de las principales características de estas subestaciones y el análisis de sus condiciones de operación y escenarios más críticos CAPACIDAD DE BARRAS S/E LAGUNAS En la Figura 4, se presenta un diagrama unilineal simplificado de la S/E Lagunas, donde se puede observar que dispone de una configuración de barra simple seccionada más barra de transferencia. Dicho diagrama simplificado considera la disposición física real de los paños que se conectan a la S/E y las capacidades de las barras para dos condiciones ambientales. Figura 4: Diagrama unilineal simplificado S/E Lagunas. En la Tabla 4, se muestran los resultados de los análisis de capacidad de barra de la S/E Lagunas para las condiciones de operación y escenarios más críticos. Tabla 4: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Lagunas. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Segmento Combinación Escenario (*) Comentario BS1_N7-N8 Crucero C1 Transferido BS2 E BS1_N7-N8 Crucero C1 Transferido BS2 E BS1_N7-N8 Crucero C1 Transferido BS2 E BS1_N7-N8 Crucero C1 Transferido BS2 E (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en el Anexo 8.2 De los resultados obtenidos se puede observar que, frente a las condiciones topológicas actuales de la subestación, y considerando sólo los proyectos de generación y transmisión declarados en construcción que se conectarán a ella, no existen valores que superen el 65% de la capacidad calculada de la barra, lo que significa que se encuentra en una condición con holgura y no debería presentar problemas de capacidad en el horizonte en estudio. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 34 de 165

35 4.2.2 CAPACIDAD DE BARRAS S/E EL COBRE Clasificación: Emitido como Informe La S/E El Cobre tiene configuración de doble barra seccionada, tal como se muestra en la Figura 5. En el diagrama unilineal simplificado se muestra la disposición física real de los paños que se conectan a la subestación, los nodos existentes y las capacidades de la barra para dos condiciones ambientales. Figura 5: Diagrama unilineal simplificado S/E El Cobre. En la Tabla 5 se muestran los resultados de los análisis de capacidad de barra de la Subestación El Cobre para las condiciones de operación y escenarios más críticos. Tabla 5: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E El Cobre. Casos críticos Año Flujo Máximo Barra (MW) Segmento Combinación Escenario (*) Comentario B2_N2-N3 N 4, Chacaya C1 y C2_ B2 E B1_N2-N3 N 1, Chacaya C1 y C2_ B1 E B1_N2-N3 N 1, Chacaya C1, Chacaya C2, y Laberinto_B1 E B2_N2-N3 N 2, Chacaya C1, Chacaya C2, y Laberinto_B2 E (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en el Anexo 8.2 De los resultados obtenidos se puede observar que, frente a las condiciones topológicas actuales de la subestación, y considerando sólo los proyectos de generación y transmisión declarados en construcción, existe un 56% de holgura en la barra. Es más, debido a la flexibilidad que presenta esta configuración de barras, cualquier escenario más crítico podría mitigarse mediante maniobras operacionales, lo que significa que no deberían existir congestiones debidas a capacidad de barras en el horizonte en estudio. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 35 de 165

36 4.2.3 CAPACIDAD DE BARRAS S/E LABERINTO Clasificación: Emitido como Informe La S/E Laberinto tiene configuración de doble barra seccionada, tal como se muestra en la Figura 6. En el diagrama unilineal simplificado se muestra la disposición física real de los paños que se conectan a la subestación, los nodos existentes y las capacidades de la barra para dos condiciones ambientales. Figura 6: Diagrama unilineal simplificado S/E Laberinto. En la Tabla 6 se muestran los resultados de los análisis de capacidad de barra de la Subestación Laberinto para las condiciones de operación y escenarios más críticos. Año Flujo Máximo Barra (MW) B2_N3-N4 Tabla 6: Resumen resultados análisis capacidad de barra S/E Laberinto. Casos críticos Segmento Combinación Escenario (*) Comentario N _644 Kapatur C1-C2, Crucero C1-C2, Mantos Blancos y Bolero_B1 E B1_N3-N4 N _569 Kapatur C1-C2, Nueva Zaldivar C1-C2_B1 E B1_N3-N4 N _66 Kapatur C1-C2, Crucero C1-C2_B1 E B2_N2-N3 N _66 Kapatur C1-C2, Crucero C1-C2_B1 E (*) Los flujos por los paños correspondientes a cada uno de los escenarios críticos se presentan en el Anexo 8.2 De los resultados obtenidos se puede observar que, frente a las condiciones topológicas actuales de la subestación, y considerando sólo los proyectos de generación y transmisión declarados en construcción, existe un 13% de holgura en la barra. Es más, debido a la flexibilidad que presenta esta configuración de barras, cualquier escenario más crítico podría mitigarse mediante maniobras operacionales, lo que significa que no deberían existir congestiones debidas a capacidad de barras en el horizonte en estudio. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 36 de 165

37 4.3 ANÁLISIS DE LA CONFIGURACIÓN DE BARRAS EN SUBESTACIONES Clasificación: Emitido como Informe Conforme lo establece el Artículo 3-24 de la NTSyCS, las subestaciones del Sistema de Transmisión con tensión nominal mayor a 2 kv deberán presentar una configuración de barras con redundancia suficiente para realizar el mantenimiento de cada interruptor asociado a líneas, transformadores u otros equipos, de manera que dichas instalaciones se mantengan en operación durante el mantenimiento del interruptor asociado a ellas. Para dar cumplimiento a dicha exigencia, se realizó un levantamiento de las subestaciones cuyos paños pertenecen a las líneas troncales señalados en el DS 23T/215. Identificadas las subestaciones como se muestra en la Tabla 7, se determinó cuáles cumplen con la exigencia antes descrita y cuáles deben ser normalizadas, con el objeto de proponer las obras necesarias para llevar a cabo dicha normalización. Tabla 7: Subestaciones del Sistema de Transmisión del SING analizadas. Nombre Sistema de Transmisión Configuración Cumple con Articulo 3-24 Tarapacá Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI Lagunas Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI Crucero Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI Encuentro Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI Atacama Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI Parinacota (*) Nacional Barra simple NO Cóndores (*) Nacional Barra simple NO Pozo Almonte (*) Nacional Barra simple NO Laberinto (*) Nacional Doble barra con paño acoplador NO El Cobre (*) Nacional Doble barra con paño acoplador NO Chuquicamata Nacional Doble barra con paño acoplador NO Salar Nacional Doble barra con paño acoplador NO Calama Nacional Barra simple NO Maria Elena Nacional Barra simple seccionada con transferencia SI El Tesoro Nacional Barra simple NO Esperanza Nacional Barra simple NO O Higgins Nacional Doble barra con transferencia SI Miraje Nacional Interruptor y medio SI Kapatur Nacional Doble barra con doble interruptor SI Los Changos Nacional Interruptor y medio SI (*) Instalaciones troncales cuya normalización ya fue considerada en el plan de obras del DS 373/216. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 37 de 165

38 A partir de la revisión descrita anteriormente, se determina un subconjunto de subestaciones que deben ser sometidas a normalización, estas son: Tabla 8: Subconjunto de Subestaciones a normalizar. Nombre Sistema de Transmisión Propietario Calama Nacional TRANSEMEL Salar Nacional CODELCO CHILE Chuquicamata Nacional CODELCO CHILE El Tesoro Nacional MINERA EL TESORO Esperanza Nacional MINERA CENTINELA Las obras de normalización se centran en aquellas subestaciones del SING en configuración de barra simple y que además sirven para el abastecimiento de clientes regulados e industriales. A continuación, se presenta un resumen con las obras propuestas para llevar a cabo la normalización de las subestaciones del SING. Tabla 9: Obras recomendadas para normalización de Subestaciones. N Obra de Normalización Plazo Constructivo Construcción VI Ref. AVI Miles de USD 1 Ampliación S/E Calama 18 meses Inmediata S/E Nueva Chuquicamata 24 meses Inmediata S/E Nueva Esperanza 24 meses Inmediata Comentario Nueva Configuración Doble Barra con Doble Interruptor. Necesaria para dar confiabilidad al abastecimiento de la localidad de Calama y sus alrededores. Normalización de instalaciones en la zona de Calama. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo en la zona de Calama y alrededores. Necesaria para la normalización de las SS/EE El Tesoro y Esperanza y para el desarrollo de la nueva oferta y demanda de la zona. El detalle de cada anteproyecto y su valorización itemizada se presenta de manera simplificada en el Capítulo 7. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 38 de 165

39 4.4 ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA NORTE SEGURIDAD DE SUMINISTRO ZONA POZO ALMONTE Clasificación: Emitido como Informe En la Figura 7 se presenta un diagrama unilineal simplificado de las líneas que permiten el abastecimiento de las zonas de Arica, Iquique y Pozo Almonte. Actualmente, el abastecimiento de los clientes regulados de Iquique y Pozo Almonte a nivel de transmisión se realiza a través de las líneas 1x22 kv Tarapacá Cóndores y 1x22 kv Pozo Almonte Lagunas respectivamente, y sólo ante eventuales emergencias, el abastecimiento se realiza a través de las centrales diésel de la zona, entre ellas Central diésel Iquique, Central Zofri y Estandartes. Conforme lo establece el DS373/216, al año 221 se espera la entrada en operación las siguientes instalaciones: S/E Nueva Pozo Almonte 22 kv. Nueva línea 2x22 kv Cóndores Nueva Pozo Almonte, tendido de un circuito. Nueva línea 2x22 kv Parinacota Nueva Pozo Almonte, tendido de un circuito. Nueva línea 2x22 kv Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte, tendido de un circuito. Estas instalaciones surgen de la necesidad de contar con mayor robustez y seguridad de suministro de las ciudades del norte de Chile, así como también proyectar el desarrollo de las energías renovables no convencionales y las posibles interconexiones internacionales. Figura 7: Diagrama unilineal simplificado Norte del SING. Arica, Iquique y Pozo Almonte, considerando obras decretadas. Parinacota Quiani Arica Cóndores Tap Off Dolores 22 kv 11 kv 22 kv Decretadas 5 kv En Construcción Proyectos en Construcción Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Collahuasi Quebrada Blanca G Lagunas OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 39 de 165

40 No obstante, en un escenario de alta penetración de energía renovable en el sector de Pozo Almonte y ante la contingencia de la línea 22 kv Tarapacá Cóndores no sería posible evacuar la totalidad de la generación de la zona norte debido a la baja capacidad de la actual línea 22 kv Lagunas Pozo Almonte (122 MVA). De acuerdo con lo señalado, podría ser necesaria una nueva vía de evacuación de energía desde S/E Pozo Almonte hacia el sur del sistema Alternativas de transmisión para incremento en capacidad de transmisión Para evitar los problemas de congestión descritos anteriormente, se proponen las siguientes alternativas de expansión: Alternativa 1: Nueva línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, circuito 1. Alternativa 2: Tendido circuito 2 línea 2x22 kv Tarapacá Cóndores, 166 MVA. En la Figura 8 se presentan esquemáticamente las alternativas de desarrollo de la transmisión considerando una línea adicional en 22 kv con llegada a la S/E Cóndores, o una línea adicional en 22 kv con llegada a la S/E Nueva Pozo Almonte. Si bien, en ambos casos se aumentaría la capacidad de evacuación de energía presente en la zona norte, la localización de polos de desarrollo de generación ERNC en la zona de Pozo Almonte podría entregar una señal de desarrollo de largo plazo que indicaría como mejor alternativa, el desarrollo de la transmisión a través de esa zona. Figura 8: Alternativas de desarrollo de la transmisión para el sector de Pozo Almonte. Alternativa Desarrollo Zona Norte, Pozo Almonte Parinacota Quiani Parinacota Alternativa Desarrollo Zona Norte, Costa Quiani Arica Arica Cóndores Tap Off Dolores Cóndores Tap Off Dolores Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte G Lagunas G Lagunas OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 4 de 165

41 Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Si bien, las congestiones en el sistema de transmisión existen en el largo plazo, estas se evidencian a partir del año 222, año más probable de entrada de las nuevas líneas Cóndores Nueva Pozo Almonte y Nueva Pozo Almonte Parinacota, tal como se muestra en la Figura 9. Figura 9: Restricción asociada a línea Lagunas Nueva Pozo Almonte. 4 R3N-Lagunas-Pozo(FWD) sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 41 de 165

42 4.4.2 CAPACIDAD LÍNEA LAGUNAS COLLAHUASI Clasificación: Emitido como Informe En la Figura 1 se presenta un diagrama unilineal simplificado de la zona norte del SING, donde se destaca la línea Lagunas Collahuasi. Para el caso de esta línea, la capacidad térmica máxima de cada uno de sus circuitos a 35 C corresponde a 19 MVA, y aplicando criterio de seguridad N-1, se observa que debido a la redistribución de flujos postcontingencia en el resto del sistema su máxima capacidad correspondería a 14 MVA (flujos por la línea 2x22 kv Lagunas Collahuasi en condición pre falla). En la Figura 11 se presentan los resultados de los flujos esperados para esta línea ante los distintos escenarios evaluados. De los resultados se puede concluir que la condición más crítica se presenta con la puesta en servicio de nuevos proyectos de generación en la zona norte del SING. Se estima, que aún se podrían adicionar 15 MW de generación en la zona norte del SING 2, por sobre la generación instalada o en construcción considerada al momento de emisión de este informe, sin superar la capacidad máxima de la línea. Más aún, este monto estimado podría aumentar, considerando eventuales crecimientos de demanda de la zona norte, como por ejemplo el proyecto informado por Minera Quebrada Blanca en S/E Lagunas. Si bien, las restricciones de transmisión anteriormente mencionadas podrían traducirse en necesidades de expansión del sistema -por tratarse de instalaciones dedicadas las recomendaciones escapan de los alcances de este ejercicio. En base a lo anterior, y en la medida que futuras expansiones de generación lo requieran sería necesario aplicar las siguientes medidas: Con desarrollo de transmisión, como medida de corto plazo y de desacople de los problemas de capacidad de la transmisión dedicada del sistema de Collahuasi, se recomienda evitar el paralelismo existente actual de dicho sistema con las líneas nacionales Encuentro Crucero Lagunas, ya que dicho paralelismo perjudica el desempeño del sistema nacional de la zona norte, especialmente en escenarios de alta penetración de ERNC. Lo anterior podría ser posible a través del seccionamiento de la barra 22 kv de S/E Collahuasi, y distribución equilibrada de consumos desde SS/EE Encuentro y Lagunas respectivamente, operando con seccionador abierto en S/E Collahuasi. Sin un desarrollo de la transmisión, y dependiendo del nivel de penetración de ERNC en la zona norte del SING, sería recomendable operar la línea 2x22 kv Lagunas Collahuasi abierta en su extremo Lagunas. No obstante, esta solución operacional debe ser estudiada con mayor detalle, de tal forma de verificar que no se afecta la seguridad y calidad de servicio del SING. 2 Generación adicional instalada desde S/E Lagunas hacia el norte. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 42 de 165

43 Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Figura 1: Diagrama Unilineal Simplificado Zona Norte del SING. Congestión línea Lagunas - Collahuasi Cóndores 22 kv 11 kv 22 kv En Construcción 5 kv En Construcción Proyectos en Construcción Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Collahuasi Quebrada Blanca G Lagunas Figura 11: Restricción línea 22 kv Lagunas - Collahuasi sample1 sample2 sample3 Límite N-1 R1N-Lag-Collahuasi(FWD) t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 43 de 165

44 4.4.3 SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA NORTE Clasificación: Emitido como Informe Contexto y Antecedentes Generales Durante el presente año, y de la mano de la nueva Ley Eléctrica, la seguridad o confiabilidad de suministro de los clientes regulados ha tomado mayor relevancia, en particular, el nivel de interrupciones que percibe la población y familias de cada ciudad del país. Lo anterior nos lleva a revisar cómo se estructuró el Sistema Interconectado del Norte Grande. Ya sea por las características del sistema, con ciudades desarrolladas bajo al alero de la industria minera, en un sistema predominantemente industrial; o bien debido a las extensas distancias que debe recorrer el sistema de transmisión para entregar suministro a las ciudades; a diferencia de otras ciudades del país, la transmisión dedicada preferentemente a las ciudades, no cuenta con respaldos, o criterio N-1. Este criterio de diseño o planificación, presente en las principales ciudades del país, no lo está en las ciudades del norte grande. En particular, para la zona norte se identifican las siguientes instalaciones zonales: Zona Norte del SING: Comprendida por la transmisión que abastece Arica, Iquique y Pozo Almonte. La topología actual del sistema de transmisión zonal que abastece a los consumos regulados de la zona norte del SING depende del desempeño de un sistema eminentemente radial, es decir, que no soporta un análisis de contingencia simple sin presentar energía no suministrada. Esta zona tendrá un sistema nacional robusto cuando entren en operación las nuevas obras decretadas que dan soporte a la zona mediante el enmallamiento de Cóndores Pozo Almonte Parinacota, pero el sistema zonal que abastace a los consumos vegetativos aún no soporta un análisis de respaldo (criterio N-1). En la Figura 12 se presenta en forma simplificada un diagrama unilineal de la actual zona norte del SING. Figura 12: Diagrama Unilineal Simplificado de las Zona Norte. Parinacota Quiani Pukará Chinchorro Arica Cóndores Pacífico Palafitos Cerro Dragón Alto Hospicio Tap Off Dolores Tamarugal Pozo Almonte Camiña Pisagua G Tarapacá Lagunas OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 44 de 165

45 4.4.4 SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE ARICA Clasificación: Emitido como Informe El abastecimiento de electricidad de la ciudad de Arica se lleva a cabo principalmente a través de la subestación Parinacota, la cual se conecta por medio de una línea de 22 kv a la subestación Cóndores. En subestación Parinacota se conectan tres líneas de 66 kv para abastecer la demanda de clientes regulados conectada en las subestaciones Pukará, Chinchorro y Quiani. Adicionalmente, también se encuentra la subestación Arica la cual se conecta por medio de una línea de 11 kv a la subestación Pozo Almonte, y que sirve como punto de conexión al SING para la Central Diesel Arica y la Central Chapiquiña. Dada la topología prácticamente radial del sistema de 66 kv de la ciudad de Arica, no existe respaldo suficiente ante contigencias en instalaciones con esta tensión en esta zona. Por esta razón, y con el fin de disminuir la energía no servida, se analiza el sistema de transmisión zonal de la ciudad de Arica, para luego proponer obras que ayuden a aumentar el nivel de seguridad de suministro de clientes regulados en Arica. En la Figura 13 se presenta un diagrama unilineal simplificado del sistema de transmisión zonal que abastece la ciudad de Arica. Actualmente, el abastecimiento de los clientes regulados de Arica a nivel de transmisión se realiza a través de la línea 22 kv Cóndores Parinacota, y sólo en casos eventuales de emergencia el abastecimiento se realiza a través de la línea 11 kv Arica Pozo Almonte a través del cierre del tap-off Quiani. Figura 13: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema de Transmisión Zonal en Arica. Quiani Tap off Quiani 22 kv 11 kv 66 kv 13,8 kv CD Arica G Parinacota Chinchorro Chapiquiña G Pukará Arica Resto del SING Análisis Realizados Analizando la Figura 13, se puede ver que, si el Tap off Quiani se encuentra abierto, existe energía no suministrada (ENS) ante una contigencia simple en alguna de las líneas Parinacota Quiani, Parinacota Chinchorro y Parinacota Pukará. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 45 de 165

46 La proyección de los consumos conectados en cada una de las subestaciones de la Figura 13, se muestra en la Tabla 1. Tabla 1: Demanda Proyectada Arica. Potencia Máxima [MW] Cliente Barra de Consumo Emelari Chinchorro 13,8 kv 14,8 15,5 16,3 16,9 17,7 18,4 19,2 2, 26,7 Emelari Pukará 13,8 kv 19,9 2,9 21,9 22,8 23,8 24,8 25,9 27, 35,15 Emelari Quiani 13,8 kv 7,6 7,9 8,3 8,7 9,1 9,5 9,9 1,3 13,4 TOTAL 42,2 44,3 46,5 48,5 5,6 52,7 55, 57,2 74,6 Adicionalmente, se muestran los datos de placa de los transformadores de SS/EE Quiani y Chinchorro: Tabla 11: Datos de Placa - Transformadores Quiani 66/13,8 kv N 1 y 2 AT (66 kv) BT (13,8 kv) Ventilación Potencia [MVA] Potencia [MVA] OA 4,5 4,5 Tabla 12: Datos de Placa - Transformador Chinchorro 66/13,8 kv AT (66 kv) BT (13,8 kv) Ventilación Potencia [MVA] Potencia [MVA] OA FA A partir de lo anterior, se observa que ante una contingencia simple en uno de los transformadores de Quiani, el otro se sobrecarga. Más aún, estos están operando con una carga de hasta 84%, la cual se proyecta que irá subiendo. Por estas dos razones y con el fin de dar mayor respaldo a los clientes regulados de la ciudad de Arica, se recomienda reemplazar los transformadores existentes por un transformador 66/13,8 kv 15 MVA en S/E Quiani. Por otro lado, en S/E Chinchorro se tiene un solo transformador 66/13,8 kv 21 MVA el cual opera con un nivel de carga de hasta un 7% y que se proyecta que siga aumentado. Adicionalmente, este transformador no tiene respaldo alguno, por lo que, en caso de falla de este transformador, existe energía no suministrada en S/E Chinchorro. Por estas dos razones, se recomienda la instalación de un segundo transformador 66/13,8 kv 21 MVA en S/E Chinchorro. En otro ámbito, ante una contigencia simple en alguna de las líneas Parinacota Quiani, Parinacota Chinchorro y Parinacota Pukará, existe energía no suministrada de clientes regulados. Para evitar esta situación, se busca enmallar el sistema de transmisión en 66 kv en la ciudad de Arica. En primer lugar, en la Figura 14 se observa la ubicación de las SS/EE Arica y Pukará, existiendo una distancia aproximada de 15 metros entre ellas. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 46 de 165

47 Figura 14: Ubicación SS/EE Arica y Pukará Con el fin de dar un mayor respaldo a los clientes conectados a S/E Pukará ante alguna contigencia en la línea Parinacota Pukará o bien ante alguna falla en S/E Parinacota, se propone construir una línea en 66 kv entre SS/EE Pukará y Arica. Cabe destacar que estas subestaciones se encuentran separadas por 15 metros de distancia aproximadamente y que ambas poseen espacios suficientes para la instalación de los paños de una nueva línea en 66 kv. Aplicando la misma lógica, en la Figura 15 se observa la ubicación de las SS/EE CD Arica y Chinchorro, existiendo una distancia cercana a 1 [km] entre ellas. Dada la cercanía entre estas subestaciones y con el fin de dar mayor seguridad de abastecimiento a los clientes regulados conectados en S/E Chinchorro ante alguna contigencia en S/E Parinacota, se propone una nueva línea en 66 kv entre SS/EE Chinchorro y CD Arica. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 47 de 165

48 Figura 15: Ubicación SS/EE Chinchorro y CD Arica Una vez hecha la propuesta que da mayor seguridad de abastecimiento a los clientes regulados conectados a SS/EE Pukará y Chinchorro, se analiza la situación de la demanda conectada en S/E Quiani. Debido a que la línea Parinacota Quiani 66 kv tiene un Tap Off, no es posible abastecer el total de la demanda conectada en S/E Quiani ante una contigencia simple de la línea antes mencionada. Por esta razón y para dar mayor seguridad de abastecimiento a los clientes regulados de S/E Quiani, se propone una nueva línea en 66 kv entre SS/EE Quiani y Parinacota. Finalmente, con el fin de aumentar la robustez del sistema de transmisión en 66 kv ante una falla en la barra Parinacota 66 kv y para que no exista energía no suministrada en caso de que esta contigencia ocurra, se propone el seccionamiento de esta barra y la posterior reubicación de paños, de acuerdo a lo que se muestra en la Figura Obras de Expansión Propuestas A partir del análisis anterior y con la finalidad de aumentar el nivel de seguridad de abastecimiento de los clientes regulados de la ciudad de Arica con una mirada de largo plazo, se propone el siguiente plan de obras: Nueva línea 66 kv CD Arica Chinchorro 62 MVA Nueva línea 66 kv Pukará Arica 62 MVA Nueva línea 66 kv Parinacota Quiani 28 MVA Nuevo transformador 66/13,8 kv 21 MVA en S/E Chinchorro Nuevo transformador 66/13,8 kv 15 MVA en S/E Quiani OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 48 de 165

49 Seccionamiento barra Parinacota 66 kv en tres secciones de barra. Sección 1, con lineas 66 kv Parinacota - Quiani c1 y Parinacota - Chinchorro. Sección 2, solo con transformador Parinacota 22/66/13,8 kv. Sección 3, con línea Pukará - Arica 66 kv y nueva línea Quiani - Parinacota 66 kv. Asegurar modificación de protecciones línea Parinacota Chinchorro a 24 [A]. Cabe destacar que el dimensionamiento del plan de obras anterior, es tal que no limite el funcionamiento de las instalaciones existentes. En la Figura 16 se presenta el plan de obras de Transmisión zonal propuesto para la ciudad de Arica: Figura 16: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema de Transmisión Zonal con Obras Propuestas en Arica CD Arica G Quiani Chinchorro Tap off Quiani Parinacota 22 kv 11 kv 66 kv 13,8 kv 22 kv en Construcción Obra Propuesta Chapiquiña G Pukará Arica Resto del SING SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE IQUIQUE Y POZO ALMONTE La ciudad de Iquique se abastece principalmente por medio de líneas de 11 kv desde las SS/EE Cerro Dragón, Pacífico y Palafitos hacia la S/E Cóndores. La topología del sistema de transmisión en 11 kv de la ciudad de Iquique es prácticamente radial, razón por la que ante una contingencia simple en las líneas Pacífico Cóndores 11 kv, Palafitos Cóndores 11 kv y Cerro Dragón Cóndores 11 kv, existe energía no suministrada teniendose que adoptar medidas operacionales para disminuir esta energía. Por esta razón y con el fin de disminuir la energía no servida a clientes regulados de la ciudad de Iquique y Pozo Almonte, se analiza el sistema de Transmisión Zonal de las ciudades de Iquique y Pozo Almonte, para luego proponer obras que ayuden a aumentar el nivel de seguridad de suministro de clientes regulados en estas comunas. En la Figura 17 se presenta un diagrama unilineal simplificado del sistema de Transmisión Zonal que abastece la ciudad de Iquique y Pozo Almonte. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 49 de 165

50 Figura 17: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema de Transmisión Zonal en Iquique y Pozo Almonte Pacífico 22 kv 11 kv 66 kv 13,8 kv 22 kv en Construcción CD Iquique Palafitos G Iquique Cóndores Tap off Dolores C. Dragón Tap off A.H. Pozo Almonte La proyección de los consumos conectados en cada una de las subestaciones de la Figura 17, se muestra en la Tabla 13 y la Tabla 14. Tabla 13: Demanda Proyectada Iquique Potencia Máxima [MW] Cliente Barra de Consumo Eliqsa Tap Off Alto Hospicio 13,8 kv 13, 13,6 14, 14,5 15, 15,6 16,1 16,6 2,66 Eliqsa Cerro Dragón 13,8 kv 16, 16,7 17,3 17,9 18,5 19,2 19,8 2,5 25,43 Eliqsa Pacífico 13,8 kv 15,7 16,3 16,9 17,5 18,1 18,7 19,4 2, 24,87 Eliqsa Palafitos 13,8 kv 12,9 13,4 13,9 14,4 14,9 15,4 15,9 16,5 2,44 TOTAL 57,6 6, 62,2 64,3 66,5 68,8 71,2 73,6 91,4 Tabla 14: Demanda Proyectada Pozo Almonte - Tap off Dolores Potencia Máxima [MW] Cliente Barra de Consumo Camiña Tap Off Dolores 23 kv,12,12,12,12,12,12,12,12,12 Cosayach Dolores Tap Off Dolores 23 kv 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 1,23 Eliqsa Dolores Tap Off Dolores 13,8 kv,13,14,14,15,15,16,17,17,21 TOTAL 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,6 Adicionalmente, los datos de placa de los transformadores en los Tap Off Alto Hospicio y Dolores, respectivamente son: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 5 de 165

51 Tabla 15: Datos de Placa - Transformador Alto Hospicio 11/13,8 kv AT (66 kv) BT (13,8 kv) Ventilación Potencia [MVA] Potencia [MVA] OA 1 1 FA Clasificación: Emitido como Informe Tabla 16: Datos de Placa - Transformador Dolores 11/23 kv AT (66 kv) BT (13,8 kv) Ventilación Potencia [MVA] Potencia [MVA] OA 2 2 A partir de lo anterior, se observa que en un periodo de 4 años el transformador que está en el Tap Off Alto Hospicio presentará sobrecarga. Más aún, hoy en día dicho transformador opera con una carga de hasta el 86% y no cuenta con un transformador de respaldo, por lo que existe energía no servida ante una contigencia simple en la línea Cóndores Cerro Dragón 11 kv. Por estas razones y con el fin de dar mayor respaldo a los clientes regulados de la ciudad de Pozo Almonte, se recomienda instalar un segundo transformador 11/13,8 kv 15 MVA en Tap Off Alto Hospicio. Adicional a esto último, se recomienda la construcción de una nueva subestación seccionadora ubicada en el actual Tap Off Alto Hospicio, de manera que una falla en los segmentos de línea Cerro Dragón Alto Hospicio o Alto Hospicio Cóndores no produzca la salida completa de la línea Cerro Dragón Cóndores 11 kv, obra que se ve complementada con el tendido del segundo circuito de la línea Cerro Dragón Cóndores 11 kv. Por otro lado, en el Tap Off Dolores existe un solo transformador 11/23 kv 2 MVA el cual opera con un nivel de carga de hasta un 75%. Cabe destacar que por medio del Tap Off Dolores se suministra electricidad a las localidades de Camiña, Pisagua, Pacagua y Moquella. Adicionalmente, este transformador no tiene respaldo alguno, por lo que, en caso de falla de este transformador, existe energía no suministrada. Por estas razones, se recomienda la instalación de un segundo transformador 11/23 kv, 2 MVA en el Tap Off Dolores. Complementaria a esta obra, también se recomienda construir una nueva subestación seccionadora de tres interruptores ubicada en el actual Tap Off Dolores, lo cual aumentaría el nivel de seguridad de suministro de electricidad para los clientes regulados que se abastecen por medio del Tap Off Dolores. Cabe destacar que el Tap Off Dolores, es una conexión en derivación a la línea Arica Pozo Almonte 1x11 kv, la cual tiene una longitud aproximada de 216 km, por lo que su probabilidad de falla es mayor en comparación a otras líneas más cortas. En otro ámbito, ante una contigencia simple en alguna de las líneas Cóndores Pacífico, Cóndores Palafito y Cóndores Cerro Dragón, existe energía no suministrada de clientes regulados. Para evitar esta situación, se busca enmallar el sistema de transmisión en 11 kv en la ciudad de Iquique. En primer lugar, tal como se mencionó, se recomienda tender el segundo circuito de la línea Cóndores Cerro Dragón 11 kv para dar mayor seguridad de suministro a los clientes regulados que se abastecen desde S/E Cerro Dragón. Adicional a esto, también se recomienda el seccionamiento del circuito existente de la línea Cóndores Cerro Dragón 11 kv en la actual ubicación del Tap Off Alto Hospicio. Adicionalmente se analiza la ubicación de las SS/EE Pacífico y Palafitos, mostrada en la Figura 18: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 51 de 165

52 Figura 18: Ubicación SS/EE Pacifico y Palafitos Ambas subestaciones pueden ser interconectadas por medio de una línea de 11 kv, con una longitud aproximada de 3 [km] si se consideran los desvíos por las calles. La unión de ambas subestaciones por medio de dicha línea, permitirá que ante una contigencia de alguna de las líneas Cóndores Palafitos o Cóndores Pacífico, no exista energía no servida. Finalmente, con el fin de aumentar la robustez del sistema de transmisión en 11 kv ante una falla en la barra Cóndores 11 kv y para que no exista energía no suministrada en caso de que esta contigencia ocurra, se propone el seccionamiento de esta barra y la posterior reubicación de paños, de acuerdo a lo que se muestra en la Figura Obras de Expansión Propuestas A partir del análisis anterior y para disminuir el riesgo de desabastecimiento de electricidad de los clientes regulados de la ciudad de Iquique y Pozo Almonte bajo una mirada de largo plazo, se propone el siguiente plan de obras: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 52 de 165

53 Tendido segundo circuito Cerro Dragón Cóndores 11 kv Nueva subestación seccionadora de circuito existente Cerro Dragón Cóndores 11 kv en Tap off Alto Hospicio Nuevo transformador Alto Hospicio 11/13,8 kv 15 MVA en nueva subestación Alto Hospicio Nueva línea 11 kv, 15 MVA entre SS/EE Pacífico y Palafitos Nuevo transformador 66/13,8 kv 4,5 MVA en S/E Quiani Seccionamiento barra Cóndores 11 kv en tres secciones de barra. Sección 1, con lineas 11 kv Cóndores - Pacífico y Cóndores - C. Dragón c2 11 kv. Sección 2, solo con transformador Cóndores 22/11/13,8 kv. Sección 3, con línea Cóndores - Palafitos 11 kv y Cóndores Alto Hospicio 11 kv Nueva subestación seccionadora de línea 1x11 kv Arica Pozo Almonte en Tap off Dolores Nuevo transformador en S/E Dolores 11/23 kv 2 MVA Cabe destacar que el dimensionamiento del plan de obras anterior, es tal que no limite el funcionamiento de las instalaciones existentes. En la Figura 19 se presenta el plan de obras de transmisión zonal propuesto para las ciudades de Iquique y Pozo Almonte: Figura 19: Diagrama Unilineal Simplificado del Sistema de Transmisión Zonal en Iquique y Pozo Almonte Pacífico CD Iquique Palafitos G Iquique Cóndores Dolores 22 kv 11 kv 66 kv 13,8 kv 22 kv en Construcción Obra Propuesta C. Dragón A.H. Pozo Almonte OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 53 de 165

54 4.5 ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA CENTRO CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE TRANSMISIÓN LÍNEA 22 KV SALAR CALAMA Clasificación: Emitido como Informe En la actualidad, la ciudad de Calama y pueblos aledaños son abastecidos desde la S/E Calama 22 kv, que a su vez se encuentra conectada al sistema de transmisión del SING mediante una línea de simple circuito entre las subestaciones Salar y Calama, en 22 kv. Además de dar abastecimiento a la ciudad de Calama, esta línea también es la ruta de evacuación para generación renovable no convencional presente en la zona, ya sea Central Solar Jama como Central Eólica Valle de los Vientos, que en su totalidad alcanzan los 145 MW de capacidad instalada, aproximadamente. En la Figura 2 se muestra el diagrama unilineal simplificado del sistema de transmisión de la zona. Figura 2: Diagrama Unilineal Simplificado Zona Calama Salar G Norgener Maria Elena Crucero Chuquicamata Calama G Central Tocopilla Encuentro Resto del SING Hoy en día, ante una desconexión forzada de la línea 22 kv Salar Calama y debido a su característica de simple circuito, el 1% de los consumos regulados de Calama quedan desabastecidos hasta la reposición de la línea, la cual no es inmediata. En lo que se refiere a mantenimientos, al ser estos programados, es posible planificarlos en horarios de menor demanda o cuando la generación ERNC es suficiente para abastecer los consumos en forma aislada del sistema, sin embargo, dicha condición no es sostenible en el tiempo debido a los futuros incrementos de demanda y oferta de la zona y la variabilidad de la generación eólica presente. Es por esta razón, permitir un abastecimiento seguro y confiable de la demanda, que se hace necesario el tendido de un segundo circuito de la línea Salar - Calama, lo que logra robustecer el sistema de transmisión que permite el abastecimiento de dicha localidad, para así dar respaldo a la operación de los clientes regulados presentes en Calama. Finalmente, considerando que: Las actuales reposiciones de servicio requieren de la disponibilidad total de las centrales ERNC en la zona de Calama, lo cual no está garantizado en el largo plazo (operación en isla). No existe la posibilidad de robustecer la zona mediante enmallamientos a nivel de distribución o en tensiones menores que 22 kv, ya que la única línea de conexión al sistema corresponde a la línea 22 kv Salar Calama. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 54 de 165

55 Nuevos motores cuya función sería recortar demanda en la zona tienen un alto costo, competitivo con el desarrollo de la transmisión, pero no permiten reposiciones inmediatas de servicio. En conclusión, la mejor opción para la solución a los problemas de seguridad y calidad de suministro de la zona de Calama, corresponde al desarrollo del sistema de transmisión Estadística de fallas y mantenimientos Con el fin de evaluar el impacto en el mediano plazo de las desconexiones forzadas y los mantenimientos de la línea 22 kv Salar Calama, se utilizará la estadística histórica de las fallas y de los mantenimientos de esta línea. Cabe destacar que la actual línea 22 kv Salar Calama es el resultado de la reconfiguración de la antigua línea 11 kv Salar Calama, por lo que se considerarán los tiempos fuera de servicio de esta línea en la estadística de fallas. En las Tabla 17 y Tabla 18 se presentan las estadísticas de falla de la línea Salar Calama, y los mantenimientos realizados a la misma. Estadística de 9 años (27 a 216). Líneas Tabla 17: Estadística de fallas zona Calama. N Fallas Tiempo Total de Desconexión [hr] Años Estadística Horas Año Línea 11 kv Salar Calama 4 21,88 9 2,43 Línea 22 kv Salar Calama (*) 1 (*) Línea Salar Calama pasa de 11 kv a 22 kv durante el año 215 Tabla 18: Mantenimientos Línea 22 kv Salar Calama. Estadística de 3 años ( ) N Líneas Mantenimientos Tiempo Total de Desconexión [hr] Línea 22 kv Salar Calama 8 53 Paño Salar, Línea Salar Calama 3 28 Paño Calama, Línea Salar Calama Total, horas - 81 Horas/año - 27 De acuerdo a la estadística de fallas, la línea 22 kv Salar Calama tiene una tasa de desconexión promedio de 2,4 horas al año por desconexión forzada y de 27 horas al año por concepto de mantenimientos programados. Considerando que los mantenimientos son planificados, y que se pueden realizar en horarios de menor demanda, los impactos por concepto de mantenimientos se evaluarán en los horarios típicos donde éstos se materializan. De la estadística se observa que los mantenimientos no se realizan de noche, y en general en el horario de mínima demanda de día, esto es, entre las 8: y las 16:. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 55 de 165

56 Alternativas de transmisión para incremento en seguridad de suministro Clasificación: Emitido como Informe Para evitar los problemas de seguridad de suministro descritos anteriormente, se propone la siguiente alternativa de expansión: Alternativa 1: Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata. Tabla 19: Obras recomendadas para normalización Zona Calama. N 1 Obra de Normalización Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata Plazo Constructivo Construcción VI Ref. AVI Miles de USD 18 meses Inmediata En la Figura 21 se presenta esquemáticamente la alternativa de desarrollo de la transmisión, considerando el tendido del segundo circuito de la línea 22 kv Salar Calama. Figura 21: Alternativa de desarrollo de la transmisión para abastecimiento de Calama. Salar G Norgener Maria Elena Crucero Chuquicamata Calama G Central Tocopilla Encuentro Resto del SING OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 56 de 165

57 4.5.2 CAPACIDAD LÍNEA 22 KV KIMAL ENCUENTRO Clasificación: Emitido como Informe Una vez materializado el nuevo proyecto en construcción Nueva Subestación Seccionadora 22 kv Crucero Encuentro (Decreto Supremo N 21 de 214, del Ministerio de Energía, en adelante DS 21/214), denominada Kimal, las líneas Crucero Kimal y Kimal Encuentro, presentarán una restricción en su capacidad, permitiendo flujos de hasta los 5 MVA. De acuerdo con las simulaciones de la operación de largo plazo, los flujos esperados por la línea Kimal Encuentro superarían los 5 MVA en el largo plazo, debido principalmente a la llegada de la Interconexión SING-SIC en conjunto con las nuevas líneas de 5 kv desde S/E Los Changos hacia Kimal. El sistema de 5 kv anteriormente mencionado, significaría un camino de baja impedancia hacia la zona centro del SING, y considerando que la subestación Encuentro representa un centro de carga del SING, los flujos desde Kimal hacia Encuentro superarían los 1 MVA de cara a la Interconexión SING-SIC. Figura 22: Diagrama simplificado zona centro del SING. Lagunas Huatacondo Nueva Victoria Quillagua Salar G Central Tocopilla G Norgener Crucero Maria Elena Chuquicamata Calama G Kapatur Los Changos SIC Kimal Resto del SING Encuentro Laberinto OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 57 de 165

58 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe En el caso de la línea Crucero Kimal, inicialmente dichos flujos estarían dentro de márgenes acotados gracias al proyecto en construcción de reubicación de conexiones desde S/E Crucero a S/E Kimal (DS N 158/215). Si bien, en las curvas de duración los flujos podrían superar los 5 MVA a contar del año 225, dichos flujos aún no son del todo representativos ya que no se observan futuros crecimientos de demanda de Minera El Abra conectados radialmente desde S/E Crucero. En base a lo anterior, sólo se contempla analizar la ampliación de la línea Kimal - Encuentro Flujos esperados Escenario Base En las Figura 24 y Figura 25 se presentan las curvas de duración de los flujos esperados para las futuras líneas 22 kv Kimal Encuentro y 22 kv Crucero - Kimal, para el escenario base, donde se verifica que para la primera se alcanzarían los 8 MVA con la llegada del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos. Figura 23: Flujos temporales esperados 22 kv Crucero Kimal Encuentro, Escenario Base Flujos esperados Crucero Kimal Flujos esperados Kimal Encuentro R1A-Crucero->Encuentro (Cruc-NCruc) FWD R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD sample1 sample2 sample3 Límite N sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 58 de 165

59 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Figura 24: Flujos esperados línea 22 kv Crucero Kimal R1A-Crucero->Encuentro (Cruc-NCruc) FWD(MW) Límite N Límite N Límite N Límite N media =98 máximo=322 mínimo = t[%] -1 media =57 máximo=37 mínimo = t[%] -1 media =165 máximo=265 mínimo = t[%] -1 media =22 máximo=271 mínimo = t[%] Límite N Límite N Límite N Límite N media =196 máximo=3 mínimo = t[%] -1 media =24 máximo=32 mínimo = t[%] -1 media =212 máximo=319 mínimo = t[%] -1 media =236 máximo=343 mínimo = t[%] Límite N Límite N Límite N Límite N media =256 máximo=366 mínimo = t[%] -1 media =224 máximo=342 mínimo = t[%] -1 media =219 máximo=324 mínimo = t[%] -1 media =216 máximo=312 mínimo = t[%] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 59 de 165

60 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Figura 25: Flujos esperados línea 22 kv Kimal - Encuentro Clasificación: Emitido como Informe Límite N-1 R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD(MW) Límite N Límite N Límite N media =98 máximo=322 mínimo = media =46 máximo=37 mínimo = media =62 máximo=344 mínimo = media =112 máximo=24 mínimo = t[%] t[%] t[%] t[%] Límite N Límite N Límite N Límite N media =297 máximo=667 mínimo = media =248 máximo=645 mínimo = media =184 máximo=73 mínimo = media =27 máximo=639 mínimo = t[%] t[%] t[%] t[%] Límite N Límite N Límite N Límite N media =228 máximo=694 mínimo = media =276 máximo=84 mínimo = media =256 máximo=768 mínimo = media =36 máximo=817 mínimo = t[%] t[%] t[%] t[%] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 6 de 165

61 Capacidades Línea 22 kv Kimal - Encuentro En la Tabla 2 se presentan las capacidades de los distintos equipos de paño, conexiones y empalmes de la línea Crucero Encuentro en S/E Encuentro y Kimal Encuentro, donde se puede identificar que las mayores limitantes son los conductores de conexión a la barra Encuentro y los conductores de los empalmes desde la línea hacia la nueva subestación. Finalmente, en la Figura 26 se presenta un diagrama de la conexión de la línea Kimal Encuentro en subestación Encuentro. Tabla 2: Capacidades línea 22 kv Kimal Encuentro. Equipos de Paño / Subestación Capacidad [MVA] Crucero Encuentro Empalmes 1 km desde línea Crucero - Encuentro a S/E Kimal Interruptores TTCC 1 1 Desconectadores Actuales Figura 26: Capacidades conexiones de línea 22 kv Crucero Kimal Encuentro. Crucero 1 MVA 1 MVA 5 MVA 5 MVA Kimal 5 MVA 5 MVA 1 MVA 1 MVA Encuentro Restricciones de transmisión identificadas La contingencia crítica identificada para la línea Kimal Encuentro corresponden a la desconexión forzada de alguna de estas líneas, lo anterior, debido a que la corta distancia y por lo tanto baja impedancia de las mismas, los flujos post-continencia no se redistribuyen hacia otras líneas del sistema. Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1, se identificó la siguiente restricción de transmisión: 3 Dichos empalmes de 5 MVA aún no se encuentran en proceso de construcción, ya que la nueva subestación Kimal aún se encuentra en proceso de licitación, y sólo podría comenzarse el proceso de construcción una vez se encuentre adjudicada. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 61 de 165

62 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Restricción por contingencia en Líneas 22 kv Kimal Encuentro 1 o 2: Clasificación: Emitido como Informe F Crucero Encuentro 1+2 < Simulaciones con restricciones de transmisión identificadas Figura 27: Activación de restricciones de transmisión línea Kimal Encuentro, Caso Base. Flujos esperados Crucero Kimal Flujos esperados Kimal Encuentro 5 R1A-Crucero->Encuentro (Cruc-NCruc) FWD 5 R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] En la Figura 27 se presentan los resultados de las simulaciones de largo plazo para para el escenario base, en particular, como se activa la restricción de transmisión de la línea Crucero Kimal Encuentro. De los resultados se puede verificar que la activación de dicha restricción se produciría en conjunto con la llegada del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos, esto es, durante el año 221. No obstante, debido a que los empalmes a la S/E Kimal aún no inician su proceso de construcción, este proyecto será evaluado considerando construcción inmediata, de tal manera de optimizar los costos de inversión de manera conjunta con otros proyectos Alternativas que solucionan problemas de transmisión Las alternativas que permiten solucionar los problemas de transmisión asociados a esta línea son las siguientes: Alternativa 1: Nueva Línea 2x22 kv Kimal Encuentro, circuito 1, 5 MVA. Alternativa 2: Aumento de capacidad de empalmes desde punto de Seccionamiento de la línea Crucero - Encuentro hacia la nueva subestación Kimal, y adecuaciones de paños y conexiones de línea Kimal Encuentro en S/E Encuentro. Las evaluaciones económicas permiten definir la propuesta de expansión definitiva. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 62 de 165

63 4.6 ANÁLISIS DE CAPACIDAD Y SEGURIDAD DE LÍNEAS DE TRANSMISIÓN ZONA SUR Y CORDILLERA Para una mayor orientación del sistema de transmisión existente y en construcción, en la Figura 28 se presenta un diagrama unilineal simplificado de las zonas sur y cordillera del SING. Figura 28: Diagrama Unilineal Simplificado Zona Sur-Cordillera Kimal Kapatur G Los Changos Encuentro Esperanza Angamos G G Chacaya El Cobre Atacama Capricornio SIC Laberinto Oeste G Mantos Blancos Nueva Zaldivar Andes Mejillones Antofagasta Domeyko Zaldivar Esmeralda O Higgins Palestina P. Oxidos Sulfuros Escondida Coloso Alto Norte 22 kv 11 kv 22 kv En Construcción 5 kv En Construcción Proyectos en Construcción OGP1 Laguna Seca OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 63 de 165

64 En el ejercicio de análisis del sistema de transmisión en el largo plazo se revisó la capacidad de transmisión de las líneas y transformadores existentes y proyectados en la zona sur cordillera, como también, que las instalaciones cumplan con los estándares definidos en Norma Técnica. Algunas de las instalaciones analizadas son: 2x22 kv Kapatur Los Changos. 2x22 kv Los Changos Kimal. 2x22 kv Kimal Laberinto. 2x22 kv Laberinto Nueva Zaldivar. 2x22 kv Atacama O Higgins. 3x22 kv O Higgins Domeyko. 1x22 kv Chacaya Mejillones. 1x22 kv Mejillones O Higgins. Si bien, actualmente no existen problemas de capacidad de la línea Mejillones O Higgins en operación normal, en el largo plazo, con los crecimientos de demanda de Minera Escondida, cambios topológicos en el sistema de transmisión, y la llegada de la Interconexión SING-SIC, podrían a aparecer problemas de capacidad asociados al cumplimiento del criterio de seguridad N-1, debido a la baja impedancia que significa esta línea para la inyección de las centrales en S/E Chacaya. Para el caso de las actuales líneas 22 kv Atacama O Higgins Domeyko no se identifican problemas de capacidad por suficiencia, más aún, considerando que dichas líneas sólo son utilizadas al máximo para escenarios de máximo despacho de la central Gas Atacama o de exportación hacia el SADI. Sin embargo, en el largo plazo el escenario cambia, debido a crecimientos de demanda de Minera Escondida, disponibilidad de gas para la central Gas Atacama, cambios topológicos en la red de transmisión 4, y la Interconexión SING- SIC, para lo cual podrían aparecer problemas de capacidad sobre esta línea por criterios de seguridad, en escenarios de máximo despacho de la central GasAtacama y con flujos desde el SING hacia el SIC. Desde el año 216, con la entrada y puesta en servicio de los seccionamientos en O Higgins y de la Interconexión SING SIC, se observan cambios en la distribución de flujos en varias líneas pertenecientes a la zona sur cordillera lo que libera las restricciones o limitaciones de transmisión vistas en el corto plazo, restricciones asociadas a las actuales políticas de operación de la zona. Además, de los análisis preliminares realizados, se identifican problemas de capacidad en el largo plazo asociados a los Nuevo Bancos de Transformación 5/22 kv en S/E Los Changos en el período inicial de puesta en servicio de la Interconexión SING SIC (en el año 218), sin embargo, dicho problema es de corto plazo y se soluciona con el proyecto en construcción Nuevo Banco de Transformación 5/22 kv en S/E Los Changos (Año 221, DS N 158/215) y la puesta en servicio del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos a Kimal. No obstante, se debe destacar que, debido a lo antes señalado, inicialmente la Interconexión quedaría limitada a un nivel inferior a 1 MVA en el período Finalmente, en el largo plazo se puede proyectar una posible limitación de los flujos de potencia que podrían generarse en escenarios de intercambio económico sin restricciones entre el SIC y el SING, donde dependiendo del desarrollo de polos de generación ERNC localizados en la zona norte del país, podría ser necesario aumentar la capacidad de transmisión del sistema de Interconexión entre el SIC y el SING, sin 4 Líneas Atacama Domeyko seccionadas en O Higgins y con inyección desde S/E Kapatur OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 64 de 165

65 Flujo(MW) Flujo(MW) Flujo(MW) Flujo(MW) Clasificación: Emitido como Informe embargo, debido a la alta incertidumbre de los escenarios futuros de desarrollo de generación, y que además aún no se materializa la obra de transmisión de interconexión, los requerimientos de expansión de dicho enlace entre sistemas no será analizado en este informe de expansión. Con respecto a los estándares definidos en la Norma Técnica, se evalúan los niveles de tensión de las barras presentes en la zona sur cordillera, ya sea en operación normal como ante contingencia, y no se observan valores por fuera de los valores exigidos. Figura 29: Flujos por línea Zona Sur Cordillera, Caso Base. 5 Cental Atacama 22-> O'Higgins 22 4 Chacaya 22->Mejillones sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] 7 Kapatur 22->Laberinto Kapatur 22->O'higgins 22 I sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 65 de 165

66 Flujo(MW) Flujo(MW) Flujo(MW) Flujo(MW) Clasificación: Emitido como Informe 3 Laberinto 22->Nueva Zaldivar 22 I 3 Mejillones 22->O'higgins sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] -5-1 sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] 3 Nueva C rucero 22->Laberinto 22 I 5 O'higgins 22->Domeyko sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] CAPACIDAD LÍNEAS MEJILLONES O HIGGINS Y ATACAMA O HIGGINS De los análisis preliminares realizados, se identifican problemas de capacidad de las líneas Atacama O Higgins y Mejillones O Higgins asociados al cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Los problemas de capacidad y seguridad que se veían solucionados en el mediano plazo a través de proyectos de transmisión, o problemas que no se habían identificado anteriormente, aparecerían en el mediano y largo plazo debido a aumentos en los flujos asociados a la Interconexión SING-SIC, y cambios en la distribución de los mismos asociados a la misma Interconexión y los cambios topológicos que involucran los nuevos proyectos de transmisión en construcción. Línea 1x22 kv Mejillones O Higgins Para el caso de la línea 1x22 kv Mejillones O Higgins, los principales problemas se presentan en el corto plazo debido a los incrementos de demanda de Minera Escondida. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 66 de 165

67 Si bien, los flujos después del año 218 no superan la capacidad de la línea (26 MVA), son en general cercanos o superiores a los 2 MW, con lo que una contingencia simple por alguna de las líneas de Inyección de S/E Chacaya vuelve a generar problemas de capacidad en el sistema asociados a esta línea. Línea 22 kv Atacama O Higgins Para el caso de la línea 2x22 kv Atacama O Higgins, los principales problemas se presentan en el mediano plazo debido a los cambios en la distribución de flujos asociados a los cambios topológicos del sistema, la llega de la Interconexión, y la futura disponibilidad de combustible para la central Gas Atacama Si bien, los flujos después del año 218 no superan la capacidad térmica de la línea (2x25=5 MVA), alcanzan valores cercanos a los 4 MW, con lo que una contingencia simple por alguno de los circuitos de esta línea genera limitaciones en el sistema de transmisión asociados a esta línea Capacidades Líneas de 22 kv Atacama O Higgins y Mejillones O Higgins En la Tabla 21 se presentan las capacidades de las líneas Atacama O Higgins y Mejillones O Higgins, donde la capacidad utilizada para evaluar sobrecostos de operación por limitaciones de transmisión, fue considerada a la temperatura promedio en estas líneas, en este caso, 3 C. Tabla 21: Capacidades líneas 22 kv Atacama O Higgins y Mejillones O Higgins Potencia (MVA) Línea 25 C 3 C 35 C TTCC Mejillones - O'Higgins Atacama - O'Higgins 1 o Restricciones de Transmisión Identificadas La contingencia crítica identificada para la línea Mejillones O Higgins, corresponde a la desconexión forzada de la Línea 1x22 kv Chacaya Mantos Blancos, mientras que la contingencia crítica identificada para la línea 2x22 kv Atacama O Higgins corresponde a la desconexión de alguno de sus circuitos. En la Figura 3 se presenta un diagrama simplificado donde se identifican las contingencias críticas que congestionan las líneas Mejillones O Higgins y Atacama O Higgins. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 67 de 165

68 Figura 3: Diagrama simplificado Sur-Cordillera. Contingencias y líneas con problemas de capacidad. G Angamos Kapatur G G Chacaya El Cobre Gaby Atacama Capricornio Lomas Bayas Oeste G Mantos Blancos Laberinto Nueva Zaldivar Mejillones Antofagasta Zaldivar Andes Esmeralda O Higgins Domeyko P. Oxidos Sulfuros OGP1 Escondida G Coloso Angamos Kapatur G Alto Norte Laguna Seca 22 kv 11 kv G Chacaya El Cobre Gaby Atacama Capricornio Lomas Bayas Oeste G Mantos Blancos Laberinto Nueva Zaldivar Mejillones Antofagasta Zaldivar Andes Esmeralda O Higgins Domeyko P. Oxidos Sulfuros OGP1 Escondida Coloso Alto Norte Laguna Seca 22 kv 11 kv OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 68 de 165

69 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Para el cumplimiento del criterio de seguridad N-1, se identificaron las siguientes restricciones de transmisión para las líneas mencionadas: 1. Restricción por contingencia en Línea 22 kv Atacama O Higgins 1 o 2: R9A- Restricción Atacama O Higgins Antes Línea 5 kv Los Changos Kimal ( ) F Atacama O Higgins F Atacama O Higgins 2 < 26 Después Línea 5 kv Los Changos Kimal (221 en adelante) F Atacama O Higgins F Atacama O Higgins 2 < 26 R9B- Restricción Mejillones O Higgins Antes Línea 5 kv Los Changos Nueva Crucero Encuentro ( ) F Mejillones O Higgins +.36 F Chacaya Mantos Blancos < 26 Después Línea 5 kv Los Changos Nueva Crucero Encuentro (221 en adelante) F Mejillones O Higgins +.4 F Chacaya Mantos Blancos < Simulaciones con restricciones de transmisión identificadas. Figura 31: Activación de restricciones de transmisión líneas Mejillones O Higgins y Atacama O Higgins A1 - Caso Base / Mejillones - O Higgins A1 - Caso Base / Atacama - O Higgins 3 R9B-Mejillones-OHiggins FWd (Inicial) 3 R9A-Atacama-OHiggins FWd (Inicial) sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 69 de 165

70 En la Figura 31 se presentan los resultados de las simulaciones de largo plazo para el escenario Base, en particular, como se activa la restricción de transmisión de las líneas Mejillones O Higgins y Atacama O Higgins, donde se puede verificar que la mayor limitación está asociada a la capacidad de la línea Mejillones O Higgins. De los resultados se puede verificar que la restricción Mejillones O Higgins se activaría en el corto plazo, disminuyendo con la desconexión de la CTM3 y la puesta en servicio de las Líneas Kapatur O Higgins, para posteriormente volver a aumentar con la llegada del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos hacia S/E Nueva Crucero Encuentro, y el aumento de los flujos por la Interconexión. Por otra parte, se puede verificar que la restricción Atacama O Higgins se activaría en el mediano plazo con la llegada del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos hacia S/E Nueva Crucero Encuentro, el aumento de los flujos por la Interconexión, y la disponibilidad total de combustible considerada para Gas Atacama, lo que forzaría los flujos de inyección de dicha central por esta línea, en escenarios que el SIC retire energía desde el SING Alternativas que solucionan problemas de transmisión. Una alternativa rápida y económica que permiten solucionar los problemas de transmisión asociados a estas líneas es la siguiente: Proyecto a evaluar: Reubicación de paño de Línea Chacaya Mejillones en S/E Atacama, utilizando actual paño de línea Atacama Esmeralda. Reubicación de paño de Línea Atacama Esmeralda en S/E Chacaya, utilizando actual paño de línea Chacaya Mejillones SEGURIDAD DE SUMINISTRO DE CLIENTES REGULADOS EN ZONA DE ANTOFAGASTA Contexto y Antecedentes Generales Durante el presente año, y de la mano de la nueva Ley Eléctrica, la seguridad o confiabilidad de suministro de los clientes regulados ha tomado mayor relevancia, en particular, atendiendo el nivel de interrupciones que percibe la población y familias de cada ciudad del país. Lo anterior nos lleva a revisar cómo se estructuró el Sistema Interconectado del Norte Grande. Ya sea por las características del sistema, con ciudades desarrolladas bajo al alero de la industria minera, en un sistema predominantemente industrial; o bien debido a las extensas distancias que debe recorrer el sistema de transmisión para entregar suministro a las ciudades; a diferencia de otras ciudades del país, la transmisión dedicada preferentemente a las ciudades, no cuenta con respaldos, o criterio N-1. Este criterio de diseño o planificación, presente en las principales ciudades del país, no lo está en las ciudades del norte grande. En particular, para la zona sur cordillera se identifican las siguientes instalaciones zonales: Zona Sur del SING: Comprendida por la transmisión que abastece Antofagasta y sus alrededores. La zona sur, resalta un aspecto fundamental cual es que las actuales instalaciones de transmisión abastecen de energía tanto a los consumos regulados de la ciudad de Antofagasta como a los clientes libres comerciales e industriales de sus alrededores. Esto se realiza a través de las subestaciones Esmeralda, Capricornio y Mejillones. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 7 de 165

71 En la Figura 32 se presenta en forma simplificada un diagrama unilineal de las actuales zonas sur y cordillera del SING. Figura 32: Diagrama Unilineal Simplificado de las Zonas Sur y Cordillera. G Angamos G G Chacaya El Cobre Gaby Atacama Capricornio Lomas Bayas Oeste Minsal G Mantos Blancos Laberinto Nueva Zaldivar Mejillones Antofagasta Zaldivar Andes Esmeralda O Higgins Domeyko P. Oxidos Sulfuros OGP1 Escondida Coloso Alto Norte Laguna Seca 22 kv 11 kv 22 kv En Construcción 5 kv En Construcción Proyectos en Construcción La ciudad de Antofagasta actualmente es abastecida de energía principalmente desde la subestación Esmeralda, la cual se conecta con la subestación Atacama mediante una línea de simple circuito en 22 kv. A su vez, existen dos sistemas en 11 kv que permiten alimentar otros consumos, principalmente de clientes libres, ubicados cerca de la ciudad de Antofagasta. El primero, corresponde al sistema de 11 kv que permite alimentar los consumos de Mejillones, Pampa y Desalant, a través de la línea 11 kv Mejillones- Antofagasta, que actualmente opera con el extremo Antofagasta abierto. El segundo, corresponde al sistema que permite energizar las subestaciones El Negro, La Negra y Alto Norte, a través de las líneas 11 kv Capricornio Antofagasta, Capricornio Alto Norte y Antofagasta Alto Norte. CDEC-SING interesado en proponer y recomendar mejoras al suministro eléctrico de las ciudades del SING, realiza un estudio técnico que analiza la situación descrita, identifica problemas de suficiencia en instalaciones y recomienda el desarrollo de obras de transmisión que permitan abastecer de manera segura y eficiente la demanda proyectada. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 71 de 165

72 Los resultados de este análisis, permiten identificar las obras de expansión de transmisión que mejoran la seguridad y calidad de suministro de los clientes regulados de la zona sur del SING Análisis Realizados En primera instancia, se realizan simulaciones de la operación de largo plazo del SING, con el fin de identificar posibles problemas de suficiencia de las instalaciones de transmisión de la zona sur. En segunda instancia, se realizan análisis de flujos de potencia en el corto plazo (año 217), con el fin de identificar problemas actuales de sobrecarga y baja tensión ante contingencias simples en el sistema. Dentro de los problemas de suficiencia de las instalaciones se identifican instalaciones con un porcentaje de carga cercano o superior al 1% en operación normal e instalaciones que, ante una contingencia simple, presentan congestiones. Este es el caso del transformador existente en el Tap Off Capricornio, el cual, actualmente presenta un porcentaje de carga mayor al 1% cuando los consumos de en SS/EE Antofagasta, Alto Norte, El Negro y La Negra se encuentran en su máxima demanda. Los datos de capacidad del transformador y los consumos proyectados de los consumos aguas abajo se muestran en la Tabla 22 y Tabla 23. Tabla 22: Capacidades Transformador TapOff Capricornio. AT (22 kv) MT (11 kv) BT (13,8 kv) Ventilación Potencia [MVA] Potencia [MVA] Potencia [MVA] OA FA Tabla 23: Demanda Proyectada. Potencia Máxima [MW] Cliente Barra de Consumo ALTONORTE Alto Norte 11 kv 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, 44, ELECDA Tap Off La Negra 23 kv 12,3 12,6 13, 13,4 13,8 14,3 14,8 15,4 19,3 ELECDA Antofagasta 13,8 kv-bp1 13,7 14,1 14,5 14,9 15,4 16, 16,6 17,2 21,5 MALL PLAZA Antofagasta 13,8 kv-bp1 5,3 5,3 5,3 5,3 5,3 5,4 5,4 5,4 5,5 SABO Antofagasta 13,8 kv-bp1 8, 16,2 24,2 24,2 24,2 24,2 24,2 24,2 24,2 SQM Tap Off El Negro 11 kv 5,9 5,9 5,9 6, 6,1 6,2 6,3 6,4 6,4 TOTAL Como la capacidad del transformador de Capricornio es de 8 MVA máximos y la demanda alcanza un valor cercano a los 9 MW en la actualidad y valores superiores en el largo plazo es que se genera energía no suministrada (ENS) por parte de clientes industriales como regulados. Es por esto que se deben realizar maniobras de traspaso de carga o de reposición de servicio, pero éstas no permiten la reposición inmediata de los consumos y depende de la eficacia con que se realicen las maniobras. Como segunda etapa se realiza un análisis de flujos de potencia considerando contingencias sobre las instalaciones que abastecen la zona sur del SING. De este análisis se identifican problemas en la seguridad de suministro para los clientes regulados de la ciudad de Antofagasta y para los clientes libres existentes en dicha zona. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 72 de 165

73 Un resumen de los principales problemas de seguridad de suministro detectados para la zona sur, se presenta en la Tabla 24. Tabla 24: Problemas en la seguridad de suministro de la zona sur. Contingencias críticas realizadas (año 217) Principales Problemas Detectados N Contingencia en Instalación Problema Falla 1 Línea 22 kv Atacama - Esmeralda 7 MW de ENS ciudad de Antofagasta (Centro, Sur, Uribe, La Portada). Falla 2 Línea 22 kv Chacaya - Mantos Blancos 86 MW de ENS en consumos de SS/EE La Negra, El Negro, Alto Norte. Falla 3 Transformador 22/11/13,8 kv Mejillones 35 MW de ENS en consumos de Mejillones, Pampa, Desalant y Michilla 5 Falla 4 Transformador 22/11 kv Esmeralda 7 MW de ENS en ciudad de Antofagasta (Centro, Sur, Uribe, La Portada). Falla 5 Transformador 22/11 kv Capricornio 86 MW de ENS en consumos de SS/EE La Negra, El Negro, Alto Norte. Falla 6 Línea 11 kv Mejillones - Antofagasta 17 MW de ENS en consumos Pampa, Desalant. Falla 7 Línea 11 kv Capricornio - Antofagasta Baja tensión en SS/EE Antofagasta, Alto Norte, La Negra y El Negro. Falla 8 Línea 11 kv Capricornio - Alto Norte Falla 9 Línea 11 kv Antofagasta - Alto Norte 18 MW de ENS en S/E La Negra 6. Sobrecarga línea 11 kv Antofagasta - Alto Norte (Limitada por TTCC), 7 MW de ENS en S/E El Negro, Baja tensión en S/E Alto Norte. Con los resultados obtenidos es posible mostrar la baja seguridad de suministro de la zona sur del SING, debido a que prácticamente todas las fallas en las instalaciones que abastecen la zona, tienen como efecto pérdidas de suministro. Particularmente, contingencias simples en instalaciones como la línea 1x22 kv Atacama Esmeralda o el transformador de 22/11 de S/E Esmeralda producen pérdidas de suministro en la ciudad de Antofagasta; fallas en la línea 1x22 kv Chacaya Mantos Blancos, o el transformador 22/11 kv de S/E Capricornio producen pérdidas de suministro en los consumos industriales de La Negra, El Negro y Alto Norte; y fallas en el transformador de 22/11 kv de S/E Mejillones producen pérdidas de suministro en consumos regulados de Mejillones e industriales como Michilla, Pampa y Desalant. Actualmente en el SING es posible acelerar la reposición de servicio ante fallas o insuficiencia en la red de transmisión mediante las siguientes maniobras operacionales: Traspaso de carga a través de alimentadores de transmisión zonal, Rápidas ~ 5-1 min. Traspaso de carga a través de alimentadores de distribución, 3 min aproximadamente. Despacho de generación local fuera de orden económico. Con todas las herramientas anteriores, no es posible realizar la reposición total de la demanda, es por esa razón por la cual se hace necesario robustecer el sistema de transmisión zonal y dar abastecimiento total y seguro a los clientes regulados. 5 Si bien se pueden realizar traspasos de carga de los consumos hacia la S/E Antofagasta 11 kv cerrando el paño en S/E Antofagasta y utilizar generación local, no sería posible abastecer los consumos que se encuentran en Mejillones 13,8 kv (9 MW). 6 Existe la posibilidad de utilizar generación local, pero ésta no es suficiente para abastecer la totalidad de los consumos presentes en La Negra. Generación local logra abastecer sólo el 4 % de los consumos. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 73 de 165

74 Obras de Expansión Propuestas Clasificación: Emitido como Informe Con el fin de dar mayor seguridad de suministro a la zona sur del SING, se proponen alternativas de expansión que permiten solucionar los principales problemas detectados. Para ello se determina un plan de obras recomendado para el sistema de transmisión, con el objeto de aumentar la seguridad de abastecimiento de la zona para distintos escenarios de operación. De acuerdo a lo indicado anteriormente, los principales problemas detectados se refieren a la imposibilidad de operar enmallado el sistema de transmisión en las zonas que permiten abastecer los consumos de Antofagasta, Mejillones, La Negra, entre otros. Es por esto que se detecta la necesidad de realizar refuerzos que permitan operar el sistema de manera enmallada y agregar instalaciones que aumenten el grado de enmallamiento del sistema de transmisión, permitiendo continuidad de servicio con criterio de seguridad N-1. Esto permite, por una parte, ofrecer una alternativa de suministro seguro y confiable a los consumos y, por otra parte, permite utilizar de manera eficiente las instalaciones existentes del sistema de transmisión, evitando duplicar inversiones. Para lograr el aumento en el nivel de enmallamiento - y en consecuencia dar mayor seguridad de suministro a las zonas anteriormente indicadas - se propone: Dar apoyo al anillo de 11 kv Capricornio Antofagasta - Alto Norte, a través de un nuevo transformador 22/11 kv en su extremo sur, aprovechando el cruce natural que se produce entre las líneas 2x22 kv O Higgins Coloso 1 y 1x11 kv Antofagasta Alto Norte, en la zona donde se ubica la S/E La Negra. Robustecer TapOff Capricornio mediante el seccionamiento de la línea 1x22 kv Chacaya Mantos Blancos en Capricornio más un nuevo transformador 22/11 kv de 8 MVA conectado en paralelo al actual transformador. Aumentar niveles de tensión en subestaciones y bajar los flujos por líneas mediante la reubicación de paños en S/E Atacama y S/E Chacaya de líneas 22 kv Chacaya Mejillones y línea 22 kv Atacama Esmeralda, respectivamente. Dar apoyo a los consumos aguas abajo de S/E Esmeralda mediante el seccionamiento de la línea 1x11 kv Capricornio Antofagasta en la zona donde se ubica la S/E Uribe. Dar apoyo a los consumos aguas abajo de S/E Esmeralda mediante el seccionamiento de la línea 1x11 kv Mejillones Antofagasta en la zona donde se ubica la S/E La Portada. Dar apoyo a los consumos aguas abajo de S/E Esmeralda mediante la unión de las acometidas de una nueva línea 1x11 kv Esmeralda Centro y la actual línea 1x11 kv Esmeralda Uribe en S/E Esmeralda. Asegurar que líneas Coloso-O'Higgins 1, Esmeralda-Uribe, Esmeralda-La Portada y Esmeralda-Centro operen a su capacidad térmica (cambios de TTCC o su razón de transformación). En la Figura 33 se muestran las obras recomendadas para mejorar la seguridad de suministro de la ciudad de Antofagasta y los consumos regulados de la zona sur. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 74 de 165

75 Figura 33: Diagrama Unilineal Simplificado de las Obras Propuestas. Clasificación: Emitido como Informe Chacaya Atacama Capricornio Mejillones Mantos Blancos Desalant La Portada Uribe Antofagasta Esmeralda O Higgins Centro Sur La Negra El Negro Obra Propuesta Coloso Alto Norte OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 75 de 165

76 5. DEFINICIÓN PLAN DE OBRAS Y EVALUACIONES ECONÓMICAS Para cada una de las líneas que requieren aumentos de capacidad presentadas en el capítulo anterior, se analizan alternativas de obras de transmisión orientadas a satisfacer dichos requerimientos. Para cada una de las alternativas propuestas, se realiza una evaluación técnico-económica, de manera de determinar los ahorros en los costos de operación y falla al desarrollar dichos proyectos. Para la evaluación económica se considera, como beneficio para cada una de las alternativas planteadas, el ahorro en el costo de operación y falla respecto a la situación sin proyecto, y como costo, el valor presente a un año en común de las anualidades de inversión de los proyectos para el período de planificación utilizado. La tasa de descuento utilizada corresponde a un 1% real anual. El valor de inversión utilizado para la evaluación, corresponde a la valorización referencial realizada, utilizando como antecedentes adicionales los costos de inversión de proyectos similares adjudicados vía proceso de expansión nacional y precios de lista de suministros. 5.1 CRITERIOS PARA REALIZAR LAS EVALUACIONES ECONÓMICAS Con el fin de determinar la conveniencia económica de las obras de transmisión propuestas en el capítulo anterior, se realizan simulaciones de la operación del sistema eléctrico y se comparan los costos totales de inversión, operación y falla, entre las condiciones con y sin proyecto. Cabe destacar, que no todas las obras de transmisión propuestas pueden ser evaluadas a través de la metodología anterior, pues no en todos los casos un proyecto permite levantar restricciones operativas del sistema, sino que en algunos casos corresponden a soluciones que buscan aumentar la seguridad de suministro o mejorar la calidad del mismo. Asimismo, existen obras dentro de las propuestas, que sólo son necesarias para el cumplimiento de los estándares de calidad y seguridad que exige la NTSyCS, por ejemplo, la instalación de bancos de compensación para mejorar factor de potencia o perfiles de tensión, la normalización de conexiones en derivación o Tap-off mediante seccionamiento de líneas, o normalización de la configuración de barras de algunas subestaciones. En base a lo anterior, las obras de transmisión propuestas se clasifican en términos de su objetivo final, de la siguiente forma: 1. Obras de transmisión que permiten levantar congestiones y/o restricciones operativas en el sistema (Evaluación de sobrecostos de operación). 2. Obras que permiten mejorar la seguridad de suministro (Evaluación ENS de corta duración). 3. Obras que permiten mejorar la calidad de servicio, necesarias para el cumplimiento de la NTSyCS. En el caso de las obras tipo 1, se deben identificar claramente las restricciones operativas que se busca resolver, y una vez conocidas dichas restricciones se procede a la evaluación económica de las alternativas de expansión, considerando los ahorros en costo de operación y falla de larga duración, así como el Valor de Inversión asociado a la alternativa técnica. Para el caso de las obras tipo 2, se deben identificar las pérdidas estimadas de suministro que es posible evitar con estas obras por concepto de falla de corta duración. Una vez estimada la ENS esperada, se OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 76 de 165

77 procede a la evaluación económica de dichas alternativas de expansión, considerando los ahorros en costo de falla de corta duración, así como el Valor de Inversión asociado a la alternativa técnica. Finalmente, las obras tipo 3 no serán evaluadas económicamente, ya que en general los estándares de seguridad y calidad de servicio de la NTSyCS deben cumplirse como mínimo, y por lo tanto estas obras no quedarían sujetas a evaluación económica. Cabe destacar, que la evaluación económica para las obras de transmisión se desarrolla considerando los beneficios económicos estimados para cada escenario de expansión de generación considerado en este estudio, por lo que, ante un resultado contradictorio en los beneficios económicos existentes para una obra entre uno y otro escenario, se resuelve mediante el uso del criterio de minimización del costo de arrepentimiento (Min Max Regret). OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 77 de 165

78 5.2 EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN ZONA NORTE Clasificación: Emitido como Informe SEGURIDAD DE SUMINISTRO Y CAPACIDAD DE INYECCIÓN ZONA POZO ALMONTE Alternativas iniciales de expansión y valorización de inversiones De acuerdo a lo indicado en la sección las alternativas de desarrollo de la transmisión para mejorar la seguridad de suministro de la zona de Iquique y Pozo Almonte son: Alternativa 1: Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, circuito 1. Alternativa 2: Tendido Circuito 2 Línea 2x22 kv Tarapacá Cóndores, 166 MVA. En la Figura 34 se presentan esquemáticamente las alternativas de desarrollo de la transmisión. Figura 34: Alternativas de desarrollo de la transmisión para el sector de Pozo Almonte. Alternativa Desarrollo Zona Norte, Pozo Almonte Parinacota Quiani Parinacota Alternativa Desarrollo Zona Norte, Costa Quiani Arica Arica Cóndores Tap Off Dolores Cóndores Tap Off Dolores Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Tarapacá Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte G Lagunas G Lagunas En la Tabla 25, se presenta la valorización de las alternativas iniciales de expansión que permitirían mejorar la capacidad de suministro de la zona de Pozo Almonte. Tabla 25: Valorización alternativas iniciales de expansión zona Cóndores y Pozo Almonte (MMUSD) Línea VI AVI COMA VATT Nueva Línea 22 kv Lagunas - Nueva Pozo Almonte, c1 19,995 2,2,4 2,42 Tendido circuito 2, Línea 22 kv Tarapacá - Cóndores 1,673 1,8,21 1,29 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 78 de 165

79 El detalle de la valorización, la factibilidad técnica y la ingeniería conceptual de este proyecto se presenta en las secciones 7, y en el anexo Visión económica de largo plazo para alternativas utilizando criterio de seguridad N-1 Considerando que las dos alternativas presentan un beneficio económico positivo (Sección 4.4.1), la definición de la propuesta de expansión se realizará utilizando una visión de largo plazo que permita el abastecimiento seguro de la totalidad de la demanda de la zona norte, y el desarrollo de polos de generación ERNC, considerando el criterio de seguridad N-1. En este contexto, si bien ya fueron decretadas las obras Nueva línea Nueva Pozo Almonte Cóndores 2x22 kv, tendido del primero circuito y Nueva Línea Nueva Pozo Almonte Parinacota 2x22 kv, tendido del primer circuito las cuales brindan un mayor nivel de seguridad de abastecimiento a la zona norte, una vez que la zona norte se encuentre enmallada, podrían presentarse escenarios de congestión en las líneas de transmisión, debido a la aplicación del criterio de seguridad N-1, las cuales implican un sobrecosto en la operación del sistema, por lo cual se debe evaluar el impacto económico de estas congestiones. Cabe destacar que, por concepto de ahorro de costos por congestión del sistema de transmisión, ambas alternativas presentan ahorros similares, sin embargo, ambas alternativas se diferencian en su costo de inversión, lo que se traduce en distintos beneficios económicos asociados a este concepto. Por lo tanto, para poder determinar la mejor alternativa, será necesario comparar los costos totales de inversión y operación real del sistema aplicando criterios de seguridad operacional, en este caso criterio N-1. Una vez que entre en operación la nueva línea Cóndores Nueva Pozo Almonte 2x22 kv, circuito 1, la zona norte del SING se encontrará enmallada, y ante una contingencia en la Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, se podrían presentar limitaciones en las máximas transferencias por la línea Tarapacá-Cóndores, la que evacuaría radialmente la generación hasta S/E Lagunas, con una distancia estimada de 16 kilómetros desde Pozo Almonte a Lagunas. En resumen, las restricciones de transmisión para ambas alternativas de expansión estarían asociadas a problemas de capacidad de las líneas involucradas, ante contingencias en las líneas que son simple circuito. Utilizando las restricciones anteriores se realizaron simulaciones de la operación obteniéndose los siguientes resultados de activación de las restricciones para el caso base. Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Tarapacá Lagunas, circuito I. R2N-Restricción por Tarapacá Lagunas F Tarapacá Lagunas c2 +.8 F Tarapacá Lagunas c1 < F Máx.Tarapacá Lagunas F Máx.Tarapacá Lagunas = 151 MVA Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Tarapacá Cóndores circuito 1. R3N-Restricción por Línea Lagunas Nueva Pozo Almonte antiguo F Lagunas Nueva Pozo Almonte + F Tarapacá Cóndores < F Máx.Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 79 de 165

80 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe En la Figura 35 se presentan los resultados de las simulaciones, donde se observa claramente que se producen congestiones debido a la baja capacidad de la línea Lagunas Pozo Almonte, asi como también a que la línea Tarapacá Cóndores cuenta con un solo circuito, por lo que cuando esta falla, es la línea Lagunas Pozo Almonte la que se lleva todo el flujo de la zona norte. Figura 35: Activación de restricciones de sistema enmallado. Escenario Base 2 R2N-Tarapaca-Lagunas(FWD) 15 R3N-Lagunas-Pozo(FWD) sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] Considerando la activación de las restricciones de transmisión presentadas en la Figura 35, es necesario proponer obras de transmisión que permitan solucionar dichos problemas de congestión ante las contingencias identificadas. Para lo anterior se plantean las siguientes alternativas: Alternativa 1: o Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, circuito 1, fecha de entrada de operación Año 222. Alternativa 2: o Tendido Circuito 2 Línea 2x22 kv Tarapacá Cóndores, 166 MVA, fecha de entrada en operación Año 222. Para evaluar la conveniencia económica y años en que se necesitaría la construcción de un nuevo circuito entre las SS/EE Tarapacá y Cóndores o entre las SS/EE Nueva Pozo Almonte y Lagunas para las distintas alternativas, se identifican las nuevas restricciones de transmisión que permitirían el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 8 de 165

81 Alternativa 1: Desarrollo 22 kv Pozo Almonte: Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte II circuito 1. R5B-Restricción por Línea Lagunas Nueva Pozo Almonte antiguo Clasificación: Emitido como Informe F Lagunas Nueva Pozo Almonte +.65 F Lagunas Pozo Almonte II c1 < F Máx.Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Pozo Almonte II circuito 1. R5B2-Restricción por Línea Lagunas Nueva Pozo Almonte reforzado F Tarapacá Cóndores F Lagunas Pozo Almonte II c1 < F Máx.Tarapacá Cóndores F Máx.Tarapacá Cóndores = 165 MVA Ante una contingencia en la Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte se presentarían limitaciones en las máximas transferencias hacia Lagunas o hacia Cóndores, de acuerdo a las restricciones indicadas anteriormente. Alternativa 2: Desarrollo 22 kv Costa: Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Tarapacá Cóndores, circuito 2. R5A-Restricción por Línea Tarapacá Cóndores Enmallado F Tarapacá Cóndores F Tarapacá Cóndores 2 < F Máx.Tarapacá Cóndores F Máx.Tarapacá Cóndores = 165 MVA Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Tarapacá Cóndores, circuito 2. R5A2- Restricción por Línea Tarapacá Cóndores Enmallado F Lagunas Pozo Almonte +.35 F Tarapacá Cóndores 2 < F Máx.Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA Ante una contingencia en la Nueva Línea 22 kv Tarapacá Cóndores se presentarían limitaciones en las máximas transferencias hacia Lagunas o hacia Cóndores, de acuerdo a las restricciones indicadas anteriormente. En la Figura 36 se presentan nuevamente como se activarían las restricciones de la zona norte del SING considerando en este caso la existencia de una nueva línea adicional entre Tarapacá y Cóndores o entre Nueva Pozo Almonte y Lagunas. Si se compara la activación de restricciones de la Figura 35 con las de la Figura 36, se puede observar que el sistema no presentaría congestiones antes del año 225. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 81 de 165

82 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Figura 36: Activación restricciones de transmisión zona norte del SING, considerando distintas alternativas de expansión R5B-Lagunas-PozoAlmonte 22 FWd-Enmallado Escenario Base / Desarrollo 22 kv Pozo Almonte R5B2-Lagunas-PozoAlmonte 22 Back-Enmallado sample1 sample2 sample3 Límite N sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] R5A-Tarapaca-Condores 22 FWd-Enmallado Escenario Base / Desarrollo 22 kv Costa t[años] R5A2-Tarapaca-Condores 22 Back-Enmallado sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] Si bien el plan de obras en transmisión decretado para la zona norte permite aliviar futuras limitaciones en el sistema de trasmisión, según los resultados presentados en la Figura 35, se identifica la necesidad de construir una Nueva Línea entre Lagunas y Nueva Pozo Almonte, debido a la baja capacidad de la actual Línea 22 kv Lagunas Pozo Almonte (122 MVA) o bien de tender un segundo circuito entre SS/EE Tarapacá y Cóndores. En base a lo anterior, se analizará la fecha y se evaluará económicamente la construcción de una Nueva Línea entre S/E Lagunas y Nueva Pozo Almonte o el tendido del segundo circuito entre S/E Tarapacá y Cóndores. En la Tabla 26 y Tabla 27 se presentan respectivamente los resultados de la evaluación económica de una Nueva Línea 22 kv entre SS/EE Lagunas y Nueva Pozo Almonte, y de un segundo circuito entre SS/EE OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 82 de 165

83 Tarapacá y Cóndores. De los resultados obtenidos se puede observar que en general dichos proyectos generan beneficios económicos relevantes a contar del año 226 considerando los supuestos de expansión de generación de los tres escenarios analizados en el presente informe. Tabla 26: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. Escenario Base. Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio 222 1, , ,751. 1, , , ,931. 1, , , , , , , , , , , ,95.5 2, ,3.7 3, , , ,563. 4, , , , , VAN $375.7 $18.4 $ Tabla 27: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. Escenario ERNC. Año Sin Proyecto Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 32,93 2,42 3, ,4 1.72,6 3,76 2,42 28, , 1.816,6 17,42 2,42 15, ,1 1.99,6 24,54 2,42 22, , ,1 31,21 2,42 28, ,3 2.59,7 37,6 2,42 35, , 2.149,6 54,43 2,42 52, , ,4 59,4 2,42 56, , ,8 65,66 2,42 63, , ,6 79,17 2,42 76, , ,1 99,57 2,42 97,15 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 83 de 165

84 Año Sin Proyecto Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio , ,8 11,93 2,42 18, ,4 4.69,3 12,1 2,42 117, , ,6 137, 2,42 134, , ,4 144,43 2,42 142,1 - VAN $415.3 $18.4 $ Tabla 28: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. Escenario Conjunto. Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nueva línea Lagunas - Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio 222 1, , , , , , , , , , , , , , , , ,41.7 2, ,991. 2, ,12.8 4, , , , , , , , , VAN $497.1 $18.4 $ Tabla 29: Evaluación económica Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá Cóndores. Escenario Base. Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nuevo circuito Tarapacá - Cóndores Ahorro Costos VATT Beneficio 222 1, , ,751. 1, , , ,931. 1, , , OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 84 de 165

85 Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nuevo circuito Tarapacá - Cóndores Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio 227 2, , , , , , , , ,95.5 2, ,3.7 3, , , ,563. 4, , , , , VAN $375.7 $9.8 $ Tabla 3: Evaluación económica Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá Cóndores. Escenario ERNC. Año Sin Proyecto Con nuevo circuito Tarapacá - Cóndores Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 32,96 1,29 31, ,4 1.72,6 3,77 1,29 29, , 1.816,6 17,43 1,29 16, ,1 1.99,6 24,53 1,29 23, , ,1 31,16 1,29 29, ,3 2.59,8 37,52 1,29 36, , 2.149,7 54,36 1,29 53, , ,5 58,98 1,29 57, , ,9 65,58 1,29 64, , ,4 79,34 1,29 78, , ,9 99,76 1,29 98, , ,4 111,31 1,29 11, ,4 4.69,2 12,2 1,29 118, , ,3 137,33 1,29 136, , ,2 144,65 1,29 143,36 - VAN $415,6 $9,8 $45,82 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 85 de 165

86 Tabla 31: Evaluación económica Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá Cóndores. Escenario Conjunto. Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nuevo circuito Tarapacá - Cóndores Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio 222 1, , , , , , , , , , , , , , , , ,41.7 2, ,991. 2, ,12.8 4, , , , , , , , , VAN $497.5 $9.8 $487.7 A partir de los resultados anteriores, se puede identificar el alto beneficio de los proyectos propuestos. Sin embargo, en la Figura 36 se observa que ambas soluciones no son de largo plazo, presentando periodos de congestión a partir del año Por esta razón, se evalúa la alternativa de construir la nueva línea Lagunas Pozo Almonte junto con el tendido del segundo circuito de la línea Tarapacá Cóndores, ambos al año 222: Alternativa 3: o Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, circuito 1, y Tendido Circuito 2 Línea 2x22 kv Tarapacá Cóndores, 166 MVA, fecha de entrada en operación 222. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 86 de 165

87 Figura 37: Desarrollo Conjunto Costa y Pozo Almonte Clasificación: Emitido como Informe Alternativa Desarrollo Costa y Pozo Almonte Parinacota Quiani Arica Cóndores Tap Off Dolores G Tarapacá Lagunas Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Para esta nueva alternativa, se identifican las nuevas restricciones de transmisión que permitirían el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Alternativa 3: Desarrollo 22 kv Pozo Almonte y Costa: Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte II circuito 1. R6A-Restricción por línea Lagunas Nueva Pozo Almonte antiguo F Lagunas Nueva Pozo Almonte +.57 F Lagunas Pozo Almonte II c1 < F Máx.Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Tarapacá - Cóndores circuito 2. R6B-Restricción por circuito antiguo Línea Tarapacá - Cóndores F Tarapacá Cóndores +.55 F Tarapacá Cóndores II c1 < F Máx.Tarapacá Cóndores = 165 MVA F Máx.Tarapacá Cóndores Ante una contingencia en la Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte se presentarían limitaciones en las máximas transferencias hacia Lagunas, de acuerdo a las restricciones indicadas anteriormente. En la Figura 38 se presentan nuevamente como se activarían las restricciones de la zona norte del SING considerando el tendido del segundo circuito de la línea Tarapacá y Cóndores 1x22 kv y una nueva línea entre Nueva Pozo Almonte y Lagunas. Si se compara la activación de restricciones de la Figura 35 con las de OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 87 de 165

88 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe la Figura 38, se puede observar que el sistema no presentaría congestiones antes del año 225. Sin embargo, en la misma figura se puede observar que a partir del año , también se se presentan periodos de congestión. Figura 38: Activación restricciones de transmisión zona norte del SING, considerando la alternativa de expansión Costa y Pozo Almonte en conjunto. 15 Escenario Base / Desarrollo 22 kv Costa y Pozo Almonte R6A-Lag-Pozo-Desarrollo 1 Costa Back R6B-Tar-Cond-Desarrollo 1 Costa Back sample1 sample2 sample3 Límite N sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] t[años] En la Tabla 32, Tabla 33 y Tabla 34 se presentan respectivamente los resultados de la evaluación económica de una Nueva Línea 22 kv entre SS/EE Lagunas y Nueva Pozo Almonte, junto a un segundo circuito entre SS/EE Tarapacá y Cóndores. Tabla 32: Evaluación económica Proyecto conjunto Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá - Cóndores + Nueva Línea Lagunas Pozo Almonte. Escenario Base. Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Proyecto Conjunto Tarapacá -Cóndores C2 + Lagunas Nueva Pozo Almonte II Ahorro Costos VATT Beneficio 222 1, , ,751. 1, , , ,931. 1, , , , , , , , , , , OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 88 de 165

89 Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Proyecto Conjunto Tarapacá -Cóndores C2 + Lagunas Nueva Pozo Almonte II Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio 231 2,95.5 2, ,3.7 3, , , ,563. 4, , , , , VAN $ $28.2 $361.4 Tabla 33: Evaluación económica Proyecto conjunto Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá - Cóndores + Nueva Línea Lagunas Pozo Almonte. Escenario ERNC. Año Sin Proyecto Proyecto Conjunto Tarapacá -Cóndores C2 + Lagunas Nueva Pozo Almonte II Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos VATT Beneficio , ,8 32,99 3,71 29, ,4 1.72,6 3,83 3,71 27, , 1.816,6 17,45 3,71 13, ,1 1.99,5 24,59 3,71 2, , , 31,27 3,71 27, ,3 2.58,7 38,62 3,71 34, , 2.148,2 55,86 3,71 52, ,5 2.28,8 6,72 3,71 57, , ,8 67,62 3,71 63, ,8 2.83,4 8,37 3,71 76, , , 99,65 3,71 95, , ,5 111,28 3,71 17, ,4 4.67,8 121,61 3,71 117, , ,3 14,31 3,71 136, , ,3 148,57 3,71 144,86 - VAN $421,4 $28,2 $393,15 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 89 de 165

90 Tabla 34: Evaluación económica Proyecto conjunto Nuevo Circuito 22 kv Tarapacá - Cóndores + Nueva Línea Lagunas Nueva Pozo Almonte. Escenario Conjunto. Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Proyecto Conjunto Tarapacá -Cóndores C2 + Lagunas Nueva Pozo Almonte II Ahorro Costos VATT Beneficio 222 1, , , , , , , , , , , , , , , , ,41.7 2, ,991. 2, ,12.8 4, , , , , , , , , VAN $55.1 $28.2 $ Evaluando los resultados anteriores, se observa que esta alternativa no genera grandes beneficios en comparación con las anteriores. Por esta razón y bajo una mirada de planificación de largo plazo, se evalúa una nueva alternativa de expansión: Alternativa 4: o Tendido segundo circuito línea Tarapacá Cóndores 1x22 kv, 166 MVA, fecha de entrada en operación, 222. Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, tendido de ambos circuitos, fecha de entrada en operación, 225. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 9 de 165

91 Figura 39: Desarrollo Costa y dos circuitos Pozo Almonte Clasificación: Emitido como Informe Alternativa Desarrollo Costa y dos circuitos Pozo Almonte Parinacota Quiani Arica Cóndores Tap Off Dolores G Tarapacá Lagunas Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Para esta nueva alternativa, se identifican las nuevas restricciones de transmisión que permitirían el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Alternativa 4: Desarrollo 22 kv Costa y Dos Circuitos Pozo Almonte: Años : Restricciones R5B y R5B2. Año 225 en adelante: Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte II circuito 1. R8D-Restricción por circuito antiguo Tarapacá Cóndores. F Tarapacá Cóndores +.53F Tarapacá Cóndores c2 < F Máx.Tarapacá Cóndores = 165 MVA F Máx.Tarapacá Cóndores Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Pozo Almonte R8E-Restricción por Línea Lagunas Nueva Pozo Almonte antigua. F Lagunas Pozo Almonte +.33 F Lagunas Pozo Almonte II < F Máx. Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 91 de 165

92 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe En la Figura 4 se presentan nuevamente como se activarían las restricciones de la zona norte del SING considerando la alternativa 4. Si se compara la activación de restricciones de la Figura 35 con las de la Figura 36, se puede observar que el sistema no presentaría congestiones antes del año 232. Figura 4: Activación restricciones de transmisión zona norte del SING, considerando distintas alternativas de expansión Escenario Base / Desarrollo 22 kv Pozo Almonte con dos Circuitos R8D-Tar-Cond Costa-Pozox2 FWd 1 5 R8E-Lag-Pozo Costa-Pozox2 Back sample1 sample2 sample3 Límite N sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] t[años] En la Tabla 35, Tabla 36 y Tabla 37 se presentan respectivamente los resultados de la evaluación económica de la alternativa de expansión 4. Tabla 35: Evaluación económica Tendido segundo circuito línea Tarapacá Cóndores, junto a Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 y Escenario Base. Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio , ,4 33,17 2,42 3, , 1.72,4 3,64 2,42 28, , ,6 17,64 2,42 15, , 1.97,5 23,53 5, 18, , ,7 34,4 5, 29, ,3 2.96,4 39,91 5, 34, , ,5 55,45 5, 5, ,9 2.32,3 61,55 5, 56, , ,6 68,75 5, 63, , ,5 78, 5, 73, , ,1 93,58 5, 88, , ,9 14,91 5, 99,91 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 92 de 165

93 Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio , 4.456, 16,99 5, 11, , ,9 119,18 5, 114, , ,6 152,92 5, 147,92 - VAN $41,3 $31,6 $378,68 Tabla 36: Evaluación económica Tendido segundo circuito línea Tarapacá Cóndores, junto a Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 y Escenario ERNC. Año Sin Proyecto Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 32,92 2,42 3, ,4 1.72,6 3,77 2,42 28, , 1.816,6 17,42 2,42 15, ,1 1.99,5 24,6 5, 19, , , 31,29 5, 26, ,3 2.55,9 41,43 5, 36, , 2.144,3 59,72 5, 54, , ,9 64,58 5, 59, ,4 2.55,1 72,3 5, 67, , ,2 124,52 5, 119, , ,6 148,6 5, 143, , ,6 165,19 5, 16, ,4 4.1,7 178,71 5, 173, , ,5 198,13 5, 193, , ,4 22,38 5, 197,38 - VAN $524,4 $31,6 $492,82 Tabla 37: Evaluación económica Tendido segundo circuito línea Tarapacá Cóndores, junto a Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 y Escenario Conjunto. Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nueva línea Lagunas - Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 36,9 2,42 34, ,6 1.61,4 42,18 2,42 39, ,4 1.67, 21,36 2,42 18, ,1 1.71, 36,8 5, 31,8 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 93 de 165

94 Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nueva línea Lagunas - Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio , ,5 49,26 5, 44, , , 61,88 5, 56, , ,8 11,14 5, 96, ,2 2.23,7 12,44 5, 115, , , 65,73 5, 6, , 2.914,9 76,5 5, 71, ,8 4.36,8 83,97 5, 78, ,2 4.13,4 12,81 5, 97, ,7 4.36,3 116,47 5, 111, ,2 4.39,8 121,4 5, 116, , ,6 156,58 5, 151,58 - VAN $55,3 $31,6 $473,66 A partir de los resultados anteriores, se puede identificar que la restricción que tiene mayor impacto en la operación económica del sistema, corresponde a la limitación del corredor entre SS/EE Lagunas y Pozo Almonte.Por esta razón, se analiza una última alternativa: Alternativa 5: o Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 297 MVA, circuito 1, fecha de entrada de operación, 222. Tendido Circuito 2 de nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 166 MVA, fecha de entrada en operación, 225. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 94 de 165

95 Figura 41: Desarrollo nueva línea de doble circuito Pozo Almonte. Alternativa Desarrollo Pozo Almonte, Linea Nueva con Tendido de Dos Circuitos Parinacota Quiani Arica Cóndores Tap Off Dolores G Tarapacá Lagunas Pozo Almonte Nueva Pozo Almonte Para esta nueva alternativa, se identifican las nuevas restricciones de transmisión que permitirían el cumplimiento del criterio de seguridad N-1. Alternativa 5: Desarrollo 22 kv Pozo Almonte con dos circuitos: : Restricciones R5A y R5A en adelante: Contingencia 1: Desconexión Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte II circuito 1. R7A-Restricción por línea Lagunas Nueva Pozo Almonte antiguo F Lagunas Nueva Pozo Almonte +.32 F Lagunas Pozo Almonte II c1 < F Máx.Lagunas Pozo Almonte F Máx.Lagunas Pozo Almonte = 122 MVA Contingencia 2: Desconexión Línea 22 kv Cóndores Pozo Almonte R7B-Restricción por circuito antiguo Línea Tarapacá - Cóndores F Tarapacá Cóndores +.81 F Pozo Almonte Cóndores < F Máx.Tarapacá Cóndores F Máx.Tarapacá Cóndores = 165 MVA OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 95 de 165

96 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe En Figura 42 se presentan nuevamente como se activarían las restricciones de la zona norte del SING considerando una nueva línea de doble circuito entre las SS/EE Nueva Pozo Almonte y Lagunas. En dicha figura, se puede observar que no habría periodos de congestión hasta el año 232. Figura 42: Activación restricciones de transmisión zona norte del SING, considerando distintas alternativas de expansión. 1 5 Escenario Base / Desarrollo 22 kv Pozo Almonte con dos Circuitos. 225 en adelante R7A-Lag-Pozo-Desarrollo 2 Pozo Back sample1 sample2 sample3 Límite N R7B-Tar-Cond-Desarrollo 2 Pozo FWd sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] t[años] En Tabla 38, Tabla 39 y Tabla 4 se presentan para los escenarios Base, ERNC y Conjunto, respectivamente, los resultados de la evaluación económica de una Nueva Línea de doble circuito 22 kv entre SS/EE Lagunas y Nueva Pozo Almonte. Tabla 38: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 222, tendido circuito Escenario Base. Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio , ,4 33,17 2,42 3, , 1.72,4 3,63 2,42 28, , ,6 17,63 2,42 15, , 1.97,5 23,5 3,71 19, , ,7 34,38 3,71 3, ,3 2.96,4 39,88 3,71 36, , ,5 55,42 3,71 51, ,9 2.32,3 61,6 3,71 57, , ,6 68,72 3,71 65, , ,6 77,95 3,71 74, , ,2 93,51 3,71 89,8 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 96 de 165

97 Año Sin Proyecto Escenario Base (MMUSD) Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio , ,2 14,59 3,71 1, , 4.456,6 16,38 3,71 12, , ,9 118,23 3,71 114, ,6 4.23,6 151,92 3,71 148,21 - VAN $49,4 $25, $384,41 Tabla 39: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 222, tendido circuito Escenario ERNC. Año Sin Proyecto Con nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte Escenario ERNC (MMUSD) Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 32,92 2,42 3, ,4 1.72,6 3,76 2,42 28, , 1.816,6 17,39 2,42 14, ,1 1.99,6 24,54 3,71 2, , , 31,27 3,71 27, ,3 2.55,9 41,38 3,71 37, , 2.144,4 59,7 3,71 55, , ,9 64,55 3,71 6, ,4 2.55, 72,38 3,71 68, , ,9 124,87 3,71 121, , ,9 149,8 3,71 146, , ,1 167,69 3,71 163, ,4 4.8,3 181,2 3,71 177, , ,7 199,94 3,71 196, , ,5 23,31 3,71 199,6 - VAN $527,2 $25, $52,23 Tabla 4: Evaluación económica Nueva Línea 22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido circuito 1 222, tendido circuito Escenario Conjunto. Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nueva línea Lagunas - Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos VATT Beneficio , ,9 36,9 2,42 34, ,6 1.61,4 42,18 2,42 39, ,4 1.67,1 21,33 2,42 18,91 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 97 de 165

98 Año Sin Proyecto Escenario Conjunto (MMUSD) Con nueva línea Lagunas - Nueva Pozo Almonte Ahorro Costos Clasificación: Emitido como Informe VATT Beneficio ,1 1.71,1 36,1 3,71 32, , ,6 49,19 3,71 45, , ,1 61,81 3,71 58, , ,9 11,3 3,71 97, ,2 2.23,8 12,33 3,71 116, , , 65,68 3,71 61, , 2.915,1 75,92 3,71 72, ,8 4.37, 83,82 3,71 8, ,2 4.13,5 12,7 3,71 98, ,7 4.36,4 116,31 3,71 112, ,2 4.31, 121,23 3,71 117, , , 156,16 3,71 152,45 - VAN $54,7 $25, $479,65 A partir de los resultados anteriores, se puede ver que para los escenarios Base y ERNC, la alternativa que genera mayores beneficios, corresponde a la Alternativa 5, nueva línea 2x22 kv Lagunas Pozo Almonte, 297 MVA, 2 conductores por fase. En cambio, para el escenario conjunto la alternativa que genera mayores beneficios corresponde al tendido del segundo circuito de la línea Tarapacá Condores. Por esta razón, se aplica la metodología del minimo costo de arrepentimiento. En la Tabla 41, se muestran el VAN del Beneficio que generan las distintas alternativas para los distintos escenarios considerados en este estudio. Tabla 41: VAN de Beneficio de distintas alternativas evaluadas Alternativa VAN Beneficio (MMUSD) Escenario Base Escenario ERNC Escenario Conjunto Alternativa 1 357,3 396,9 478,7 Alternativa 2 365,9 45,8 487,7 Alternativa 3 361, 393,1 476,9 Alternativa 4 378,7 492,8 473,7 Alternativa 5 384,4 52,2 479,7 Evaluando el costo de arrepentimiento de cada alternativa, se obtiene: OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 98 de 165

99 Tabla 42: Costo de arrepentimiento de distintas alternativas evaluadas Alternativa Escenario Base Arrepentimiento (MMUSD) Escenario ERNC Escenario Conjunto Alternativa 1 27,1 15,3 9, Alternativa 2 18,5 96,4, Alternativa 3 23,4 19,1 1,8 Alternativa 4 5,7 9,4 14, Alternativa 5,, 8, Clasificación: Emitido como Informe Aplicando el criterio de minimo costo de arrepentimiento, se propone construir la nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte 2x22 kv, 297 MVA, tendido de primer circuito, Definición de alternativa de expansión De acuerdo a los resultados obtenidos en la Tabla 42, se puede ver los altos beneficios económicos que genera una nueva línea Lagunas Nueva Pozo Almonte 2x22 kv (tendido del primer circuito). Propuesta de expansión: En base a los análisis y evaluaciones económicas realizadas se recomienda el desarrollo de la transmisión de la zona norte del SING el siguiente proyecto: Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, 2 conductores por fase, 297 MVA, tendido primer circuito Año 222. Tendido segundo circuito, Año 225, Construcción inmediata Cabe destacar que, para efectos de este análisis, se consideró que la línea Lagunas Nueva Pozo Almonte 2x22 kv, tendido de primer circuito, entra en operación de manera simultanea al primer circuito de la línea Cóndores Nueva Pozo Almonte 2x22 kv y el primer circuito Parinacota Nueva Pozo Almonte 2x22 kv. Por esta razón, se recomienda la construcción inmediata de la obra propuesta. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 99 de 165

100 5.3 EVALUACIÓN ECONÓMICA OBRAS DE TRANSMISIÓN ZONA CENTRO Clasificación: Emitido como Informe AUMENTO CAPACIDAD ENTRE SS/EE KIMAL (NUEVA CRUCERO ENCUENTRO) Y ENCUENTRO Alternativas de expansión Las alternativas que permiten evitar futuros problemas de transmisión entre las SS/EE Kimal y Encuentro, son las presentadas en la sección , esto es: Alternativa 1: Nueva Línea 2x22 kv Kimal Encuentro, circuito 1, 5 MVA. Alternativa 2: Aumento de capacidad de empalmes desde punto de seccionamiento de línea Crucero - Encuentro hacia la Nueva subestación 22 kv Kimal, y adecuaciones de paños y conexiones de Línea Kimal Encuentro en S/E Encuentro. En términos de factibilidad técnica, ambas alternativas son factibles de ser realizadas, más aún, en la segunda alternativa ya se dispone de capacidad suficiente en los conductores existentes para transferir 1 MVA y sólo bastaría realizar adecuaciones en los paños de S/E Encuentro, y realizar un cambio en el diseño conceptual del proyecto S/E Kimal. En lo que se refiere a la alternativa 1, este proyecto permitiría alcanzar los mismos niveles de transferencia que la alternativa 2 considerando criterio de seguridad N Valorización de inversiones El valor de inversión de la alternativa de expansión a evaluar se presenta en la Tabla 43. El detalle de la valorización, la factibilidad técnica y la ingeniería conceptual de estos proyectos se presenta en la sección 7 y anexo 8.1. Tabla 43: Valores de Inversión proyectos de expansión de la línea Kimal Encuentro. N Alternativa 1 Alternativa 2 Obra de Transmisión Capacidad Vi Ref. COMA AVI VATT (MVA) Miles USD Nueva Línea 22 kv Kimal - Encuentro Aumento de capacidad empalmes Línea Crucero-Encuentro a Nueva S/E Kimal y adecuaciones en S/E Encuentro Considerando que ambas alternativas sólo se diferenciarían en términos del valor de inversión, y ambas permitirían alcanzar el mismo nivel de transferencia por la línea, se recomienda evaluar la alternativa de expansión Evaluación económica En la Tabla 44 se presentan los resultados de las evaluaciones económicas de estos proyectos considerando que sin alguno de estos proyectos de ampliación se activaría la restricción identificada en la sección 4.5.2, en este caso, asociada principalmente a la entrada del sistema de 5 kv desde S/E Los Changos (Año 221) de cara a la Interconexión SING-SIC. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 1 de 165

101 De los resultados obtenidos se puede identificar el alto beneficio económico de este proyecto, el cual en un horizonte alcanzaría beneficios entre los 14 y 31 MMUSD en valor presente del año 222 para los distintos escenarios de expansión del parque generador. Año Tabla 44: Evaluación económica Proyecto de Aumento de Capacidad Línea 22 kv Kimal Encuentro Con Restricción Escenario Base (MMUSD) Sin Restricción Ahorro Costos VATT Beneficio Con Restricción Escenario ERNC (MMUSD) Sin Ahorro Restricción Costos VATT Beneficio 217 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , ,98.4 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , VAN $26.6 $6.73 $19.88 VAN $21.33 $6.73 $14.61 Año Con Restricción Escenario Conjunto SING-SIC (MMUSD) Sin Restricción Ahorro Costos VATT Beneficio 217 1, , ,51.3 1, , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , , OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 11 de 165

102 Flujo N-1(MW) Flujo N-1(MW) Año Con Restricción Escenario Conjunto SING-SIC (MMUSD) Sin Restricción Ahorro Costos VATT Beneficio 23 2, , , , VAN $37.59 $6.73 $3.86 Clasificación: Emitido como Informe Simulaciones finales y definición de alternativa de expansión Los resultados obtenidos al momento de liberar la restricción de transmisión de la línea 22 kv Kimal Encuentro se presentan en la Figura 43, y se puede verificar que en el horizonte se podrían alcanzar los 1 MVA. En base a lo anterior, y considerando que ambas alternativas de expansión son factibles técnicamente y permitirían alcanzar los 1 MVA máximos, se privilegia la alternativa de ampliar las líneas existentes por significar costos de inversión inferiores. Figura 43: Resultados evaluación flujo máximo línea 22 kv Kimal - Encuentro, distintos escenarios Escenario Base Escenario ERNC R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD sample1 sample2 sample3 Límite N R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD t[años] sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 12 de 165

103 Flujo N-1(MW) Clasificación: Emitido como Informe Escenario Conjunto SING-SIC R1B-Crucero->Encuentro (NCruc-Enc) FWD sample1 sample2 sample3 Límite N t[años] Propuesta: Aumento de capacidad de empalmes desde punto de Seccionamiento de la línea Crucero - Encuentro hacia la Nueva subestación Kimal 22 kv, y adecuaciones de paños y conexiones de Línea Kimal Encuentro en S/E Encuentro, Año 222. Si bien la propuesta de expansión resulta rentable dentro del horizonte de evaluación, se infiere que la entrada en operación del proyecto podría ser pospuesta de manera de maximizar el VAN del proyecto, debido a que, en los primeros años de evaluación, el proyecto obtiene beneficios negativos de manera consecutiva para los tres escenarios evaluados. Cabe destacar que dicha recomendación no considera la ampliación del paño JR en S/E Encuentro, considerando que su capacidad actual es de 76 MVA, y los flujos máximos permitidos por cada circuito de la línea Kimal Encuentro 22 kv no superaría los 5 MVA en estado permanente por criterio de seguridad N-1. Por lo tanto, sólo se superaría la capacidad de este paño bajo 3 condiciones coincidentes: 1. Circuito 1 o 2 de Línea Kimal Encuentro transferido. 2. Flujos totales por línea Kimal Encuentro superiores a 76 MVA. 3. Contingencia en alguno de los circuitos 1 o 2 de Línea Kimal Encuentro. En base a lo anterior, actualmente no es económicamente rentable proponer la ampliación del paño acoplador, pudiendo utilizarse alguna medida operacional de limitar flujos sólo en condiciones en que se transfiere alguno de estos paños. Sin embargo, la necesidad de ampliación de este paño se seguirá analizando en los siguientes procesos de revisión de expansión del sistema de transmisión. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 13 de 165

104 5.3.2 REUBICACIÓN DE PAÑO LINEA SALAR CALAMA Y TENDIDO DE SEGUNDO CIRCUITO Alternativas de expansión Clasificación: Emitido como Informe La alternativa que permite mejorar la calidad de suministro de la ciudad de Calama, se presenta en la sección , esto es: Alternativa 1: Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata. Esta alternativa, no tiene problemas de factibilidad técnica, dado que se cuenta con espacio físico para la realización de esta obra y además este proyecto se realiza por etapas, con el fin de no afectar el suministro de la ciudad de Calama Valorización de inversiones El valor de inversión de la alternativa de expansión a evaluar se presenta en la Tabla 45. El detalle de la valorización, la factibilidad técnica y la ingeniería conceptual de estos proyectos se presenta en la sección 7 y anexo 8.1. Tabla 45: Valor de inversión alternativa de reubicación de paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata. N Alternativa 1 Capacidad Vi Ref. COMA AVI VATT Obra de Transmisión (MVA) Miles USD Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata Evaluación económica En la Tabla 46, se presenta el resultado de la evaluación económica de este proyecto considerando que, sin este proyecto, seguirá existiendo energía no servida en la ciudad de Calama por concepto de desconexiones forzadas y programadas de la línea Salar Calama, situación que se deja de presentar al momento de la implementación de este proyecto. Esta energía no servida se valoriza utilizando el costo de falla de corta duración, correspondiente a [USD/MWh], establecido en la NTSyCS de Enero de 216. Dado que la ciudad de Calama no puede operar en isla abasteciéndose por medio de la generación local se considera que la demanda que se deja de abastecer con la salida de la línea Salar Calama corresponde, al menos, a la demanda mínima proyectada para esta ciudad. De los resultados obtenidos se puede identificar el alto beneficio económico de este proyecto, el cual en un horizonte alcanzaría beneficios entre los 73 MMUSD en valor presente del año 22. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 14 de 165

105 Año Tabla 46: Evaluación Económica Reubicación de Paño Calama en S/E Salar a Nueva Chuquicamata Horas de Desconexión Forzada Horas de Desconexión Programada Demanda Minima [MW] Evaluación Económica ENS [MWh] Valor ENS [MMUSD] Clasificación: Emitido como Informe 217 2, ,1 68,1 1, , ,7 698,9 1, , ,5 72,4 1,6-22 2, ,2 742,6 1,9 2,1 8, , ,2 771,1 11,4 2,1 9, , ,1 798,8 11,8 2,1 9,7 VATT Ahorro Costos 223 2, ,1 827,8 12,2 2,1 1, , ,1 855,7 12,6 2,1 1, , ,2 887,4 13,1 2,1 11, 226 2, ,1 915,6 13,5 2,1 11, , ,1 944,8 13,9 2,1 11, , , 972,2 14,3 2,1 12, , ,2 16,4 14,8 2,1 12,7 23 2, ,3 138,8 15,3 2,1 13, , ,6 177,3 15,9 2,1 13,8 - VAN $ 14,31 $ 73,6 Propuesta: Reubicación de paño línea Salar Calama, ubicado en subestación Salar, hacia subestación Nueva Chuquicamata, fecha de puesta en servicio, Año 22. Condicionado a la construcción de la subestación Nueva Chuquicamata En base a lo anterior, se puede identificar el alto beneficio económico y de seguridad de abastecimiento de la propuesta de expansión analizada. Adicionalmente, el desarrollo de esta alternativa esta condicionado a la construcción de la subestación Nueva Chuquicamata. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 15 de 165

106 6. PLAN DE OBRAS PROPUESTO A partir de los resultados de las evaluaciones económicas de la Sección 5, se obtiene el plan de obras de transmisión definitivo recomendado por el CDEC-SING, el cual se presenta en la Tabla 47. N Plan de Obras de Transmisión Recomendado Cap. (MVA) Tabla 47: Plan de obras recomendado sistema de transmisión. Longitud (km) Fecha PES Construcción Segmento Plazo constructivo VI Ref. VATT Miles USD 1 Nueva línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, c Inmediata Nacional 48 meses Ampliación capacidad de empalmes S/E Kimal a actual Línea 2x22 kv Crucero Encuentro Inmediata Nacional 24 meses Subestación Nueva Chuquicamata NA NA 22 Inmediata Nacional 24 meses Normalización S/E Calama NA NA 219 Inmediata Nacional 18 meses Reubicación de Paño Calama de S/E Salar a S/E Nueva Chuquicamata NA NA 219 Condicionada Nacional 24 meses Subestación Nueva Esperanza NA NA 22 Inmediata Nacional 24 meses Cambio de Interruptores 52JR, 52JS y 52JRE en S/E Crucero NA NA 219 Inmediata Nacional 18 meses Comentario Aumento capacidad de transmisión ante generación localizada al norte de Iquique y Pozo Almonte. Evita congestión de la línea ante la puesta en servicio del sistema 5 kv Los Changos Kimal y Flujos por la Interconexión SING-SIC sobre 1 MW. Normalización de instalaciones en la zona de Calama. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo en la zona de Calama y alrededores. Normalización S/E Calama. Seguridad de abastecimiento de Calama. Seguridad de abastecimiento de Calama. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo en zona de Calama y alrededores. CONDICIÓN: Construcción S/E Nueva Chuquicamata Seguridad de abastecimiento de la zona de Sierra Gorda. Conexión de nuevos proyectos de generación y consumo. Reemplazo de los interruptores y sus equipamientos, por interruptores con capacidad de ruptura igual a 4 ka. Obsolesencia tecnológica. Seguridad operacional. 8 Ampliación Paño El Tesoro en S/E Encuentro NA NA 218 Inmediata Nacional 12 meses Normalización S/E Encuentro. 9 Nuevo Transformador 66/13,8 kv en S/E Quiani 15 NA 218 Inmediata Zonal 12 meses Seguridad de abastecimiento de Arica. 1 S/E Seccionadora Nueva Capricornio y Nuevo Transformador 22/11 kv 8 MVA 8 NA 219 Inmediata Zonal 24 meses Seguridad de suministro ciudades zona sur del SING, Antofagasta, La Negra y Alto Norte. 7 Corresponde a la primera etapa del proyecto Nueva línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, tendido de primer circuito año 222, tendido de segundo circuito año 225 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 16 de 165

107 7. VALORIZACIÓN DE INSTALACIONES DE TRANSMISIÓN Un elemento de vital importancia dentro de la evaluación económica de las obras propuestas para levantar las restricciones observadas en el sistema de transmisión, corresponde al diseño y valorización de dichas obras de ingeniería. Para efectos del presente ejercicio de planificación, las valorizaciones de ampliaciones y obras nuevas se calculan con base en ingenierías conceptuales desarrolladas para cada obra analizada, utilizando criterios de diseño generales, información actualizada de cada instalación y topografía referencial. De acuerdo con lo indicado en las secciones anteriores, el plan de obras de transmisión propuesto para el Sistema de Transmisión del SING, considera las obras nuevas y ampliaciones que se detallan a continuación: Obras Nuevas del SING: 1) Subestación Nueva Esperanza. 2) Subestación Nueva Chuquicamata. 3) Línea de transmisión en 2x22 kv Lagunas-Nueva Pozo Almonte Obras de Ampliación del SING: 1) Normalización de Subestación Calama. 2) Reubicación de paño Calama de Subestación Salar en Subestación Nueva Chuquicamata. 3) Cambio de interruptores 22 kv Subestación Crucero. 4) Ampliación empalmes encuentro a Subestación Kimal. 5) Tendido segundo circuito línea 2x22 Tarapacá-Cóndores. 6) Ampliación paño El Tesoro en Subestación Encuentro. En las siguientes secciones se presenta un resumen de los proyectos, incluyendo una descripción general, la ubicación geográfica, el presupuesto estimado y un cronograma estimado de ejecución. Este resumen pretende dar una visión general de cada obra, mostrando los detalles más importantes que permitan definir de mejor manera las obras a incluir en los Decretos de Expansión respectivos. Así como en las futuras bases técnicas, según corresponda. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 17 de 165

108 7.1 SUBESTACIÓN NUEVA ESPERANZA Y ENLACES DE 22 kv La subestación Nueva Esperanza y sus enlaces, es una alternativa factible para normalizar las subestaciones Esperanza y El Tesoro, debido a que la configuración de sus barras no cumple con el estándar exigido por el Articulo 3-24 de la NTSyCS vigente. Un elemento que justifica esta nueva obra, es que las subestaciones mencionadas no disponen de espacio físico suficiente dentro de su perímetro para poder realizar ampliaciones que mejoren su configuración y cumplan con el estándar exigido por la Norma. Es por esta razón que se propone una nueva subestación que permita radializar las instalaciones existentes para dar mayor fiabilidad y flexibilidad al sistema ante mantenimiento y falla de barras e interruptores, sin interrupción del servicio eléctrico. En general, la alternativa planteada consiste en el seccionamiento de la línea 2x22 kv El Cobre-Esperanza mediante una nueva subestación y el desvío de la línea 1x22 kv Encuentro - El Tesoro hacia esta nueva subestación. Este desvío tendrá una extensión aproximada de 4 km en dirección suroeste de la subestación El Tesoro, dependiendo del trazado definitivo. Las nuevas instalaciones permitirán el acceso abierto para las conexiones de futuros proyectos de generación (ERNC), como también nuevos proyectos mineros de la II Región de Antofagasta Ubicación del proyecto La subestación Nueva Esperanza se ubicará en las cercanías de la subestación El Tesoro, aproximadamente a 2.1 m.s.n.m, en la II Región de Antofagasta, comuna de Sierra Gorda y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19K: 48744E, N. Figura 44: Área del proyecto SE Nueva Esperanza. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 18 de 165

109 7.1.2 Configuración de barras Varios factores afectan el nivel de confiabilidad y las facilidades de operación de una subestación, siendo uno de los principales la configuración del sistema de barras, entendida como el arreglo de los equipos de maniobra y las barras. Para este proyecto la elección de la configuración de barras que ha sido definida es una configuración de doble barra más barra de transferencia para 22 kv. Figura 45: Unilineal simplificado S/E Nueva Esperanza. Una de las razones para elegir esta configuración de barras, es la necesidad de mantener cada circuito en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Articulo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 2 kv. En el siguiente cuadro se resumen las facilidades de mantenimiento de la configuración seleccionada. Configuración DOBLE BARRA MAS BARRA DE TRANSFERENCIA Efecto de mantenimiento en interruptor Normal Falla en un circuito Falla en barra Nada, mientras el interruptor de transferencia esté disponible. Pérdida del circuito y la barra de transferencia. En la transferencia, perdida del circuito. En una barra principal, se pierden todos los circuitos conectados a ésta, mientras se conmutan a la barra sana mediante el juego de doble desconectador propuesto. El sistema de barras considerado deberá ser construido para una capacidad mínima de 1. MVA con 75 C en el conductor y 35 C de temperatura ambiente. El área aproximada del terreno de emplazamiento para la nueva subestación es de 5,5 Hectáreas. Esta área se considera suficiente para alojar las instalaciones del proyecto, las ampliaciones futuras de proyectos informados y para permitir una salida apropiada de los paños futuros que convergen a la subestación. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 19 de 165

110 Figura 46: Disposición de equipos S/E Nueva Esperanza. Para la valorización de la nueva subestación, se consideraron los siguientes equipos convencionales de tipo AIS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 48: Equipos principales S/E Nueva Esperanza. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 7 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 13 Desconectadores unipolares tipo pantógrafo vertical 245 kv 21 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 5 Transformadores de corriente 245 kv 21 Transformadores de potencial capacitivos 245 kv 21 Transformadores de potencial SS/AA 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 15 Aisladores de pedestal 245 kv 84 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 11 de 165

111 7.1.3 Características generales de las líneas de transmisión Las principales características de la línea de transmisión en 22 kv que une la subestación Nueva Esperanza con la subestación Encuentro son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 1 Conductor : Un conductor por fase, AAAC Flint 74,8 MCM (375 mm²) Cable de guardia óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio; Suspensión 14 Unidades (CR 7kN); Anclaje 15 Unidades (CR 12 kn) Longitud Aproximada : 4 km Capacidad de Transmisión : 255 MVA Subestación de salida : S/E Nueva Esperanza (2.1 m.s.n.m) Estructura de llegada : Seccionamiento Línea Encuentro - El Tesoro Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía Figura 47: Geometría de Estructuras de enlace 1x22 kv. Estructura Suspensión Torre Tipo 22A Estructura Anclaje Torre Tipo 22A9 En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión 9 7% Anclaje 4 3% Total general 13 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 111 de 165

112 Las principales características de la línea que une la subestación Nueva Esperanza con la subestación Esperanza y la subestación El Cobre son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 Conductor : Un conductor por fase, AAAC Flint 74,8 MCM (375 mm²) Cable de guardia óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio; Suspensión 14 Unidades (CR 7kN); Anclaje 15 Unidades (CR 12 kn) Longitud Aproximada : 4 km Capacidad de Transmisión : 255 MVA Subestación de salida : S/E Nueva Esperanza (2.1 m.s.n.m) Estructura de llegada : Seccionamiento Línea El Cobre -Esperanza Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía Figura 48: Geometría de Estructuras de enlace 2x22 kv. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión 18 77% Anclaje 8 33% Total general 24 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 112 de 165

113 7.1.4 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 49, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. Tabla 49: Presupuesto estimado Subestación Nueva Esperanza y Enlaces. ITEM DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles Gestión medioambiental Servidumbre TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra 15 3 SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista Contingencias Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indican las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de publicación del Decreto de adjudicación de la obra en el Diario Oficial. Todas las actividades, construcción de la subestación 22 kv y enlaces se iniciarán en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Tramitación DIA o EIA 4 Suministros 5 Construcción 6 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar, dentro de los 24 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 113 de 165

114 7.2 SUBESTACIÓN NUEVA CHUQUICAMATA Y ENLACES DE 22 kv La subestación Nueva Chuquicamata y sus enlaces, es una alternativa factible para normalizar la subestación Chuquicamata, debido a que la configuración de sus barras no cumple con el estándar exigido por el Artículo 3-24 de la NTSyCS vigente. Un elemento que justifica esta alternativa es que la subestación no dispone de espacio físico suficiente dentro de su perímetro para poder realizar ampliaciones que mejoren su configuración y cumplan con el estándar exigido por la Norma, adicionalmente, el año 214 se realizó una auditoría técnica de estas instalaciones, donde se observó que los accionamientos de los interruptores de poder de los paños de líneas y autotransformador, solo poseen una bobina de desenganche y no cumplen con lo estipulado en el Artículo 3-23 de la NTSyCS, respecto a que para líneas de transmisión con tensión nominal sobre los 2 kv, cada circuito debe contar con interruptores con doble bobina de desenganche. Es por esto que se propone una nueva subestación que deje radial la instalación existente para dar mayor fiabilidad y flexibilidad al sistema ante mantenimiento y falla de barras e interruptores. En general, la alternativa planteada consiste en el seccionamiento de los circuitos Crucero-Chuquicamata, Crucero-Salar, mediante una nueva subestación. Este seccionamiento se deberá realizar en las cercanías de la estructura N 34, donde convergen los dos circuitos mencionados anteriormente. El desvío de estos circuitos dependerá de la futura ubicación de la nueva subestación y los trazados de cada enlace. Las nuevas instalaciones permitirán el acceso abierto para las conexiones de futuros proyectos de generación (ERNC), como también nuevos proyectos mineros de la II Región de Antofagasta Ubicación del proyecto La subestación Nueva Chuquicamata se ubicará en las cercanías de la estructura N 34, aproximadamente a 2.6 m.s.n.m, II Región de Antofagasta, en la comuna de Calama y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19K: 57492E, N. Figura 49: Área del proyecto SE Nueva Chuquicamata. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 114 de 165

115 7.2.2 Configuración de barras Varios factores afectan el nivel de confiabilidad y las facilidades de operación de una subestación, siendo uno de los principales la configuración del sistema de barras, entendida como el arreglo de los equipos de maniobra y las barras. Para este proyecto la elección de la configuración de barras que ha sido definida es una configuración de doble barra con interruptor y medio para 22 kv. Figura 5: Unilineal simplificado S/E Nueva Chuquicamata. Una de las razones para elegir esta configuración de barras, es la necesidad de mantener cada circuito en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Articulo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 2 kv. En el siguiente cuadro se resumen las facilidades de mantenimiento, ventajas y desventajas de la configuración seleccionada. Configuración Efecto de mantenimiento en interruptor Normal Falla en circuito Falla en barra INTERRUPTOR Y MEDIO Nada. Pérdida del circuito. Se aísla un circuito si el interruptor central está en mantenimiento. Si la falla es en la barra opuesta al interruptor en mantenimiento, quedan aislados dos circuitos. El sistema de barras considerado deberá ser construido para una capacidad mínima de 1. MVA con 75 C en el conductor y 35 C de temperatura ambiente. El área aproximada del terreno de emplazamiento para la nueva subestación es de 2 Hectáreas. Esta área se considera para alojar las instalaciones del proyecto, las OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 115 de 165

116 ampliaciones futuras de proyectos informados y para permitir una salida apropiada de los paños futuros que convergen a la subestación. Figura 51: Disposición de equipos S/E nueva Chuquicamata. Para la valorización de la nueva subestación, se consideraron los siguientes equipos convencionales de tipo AIS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 5: Equipos principales S/E Nueva Chuquicamata. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 6 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 12 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 4 Transformadores de corriente 245 kv 36 Transformadores de potencial 245 kv 15 Condensadores de acoplamiento 245 kv 8 Trampa de onda 245 kv 8 Transformadores de potencial SS/AA 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 12 Aisladores de pedestal 245 kv 12 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 116 de 165

117 7.2.3 Características generales de las líneas de transmisión Las principales características de la línea de transmisión en 22 kv que une la subestación Nueva Chuquicamata con la subestación Kimal son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 Conductor : Un conductor por fase, AAAC Flint 74,8 MCM (375 mm²) Cable de guardia óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio; Suspensión 14 Unidades (CR 7kN); Anclaje 15 Unidades (CR 12 kn) Longitud Aproximada : 1 km Capacidad de Transmisión : 276 MVA Subestación de salida : S/E Nueva Chuquicamata (2.6 m.s.n.m) Estructura de llegada : N 34 (2.6 m.s.n.m) Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía Figura 52: Geometría de estructuras de enlaces 2x22 kv. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión 4 77% Anclaje 2 33% Total general 1 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 117 de 165

118 Las principales características de la línea de transmisión en 22 kv que une la subestación Nueva Chuquicamata con la subestación Chuquicamata y Salar son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 Conductor : Un conductor por fase, AAAC Flint 74,8 MCM (375 mm²) Cable de guardia óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio; Suspensión 14 Unidades (CR 7kN); Anclaje 15 Unidades (CR 12 kn) Longitud Aproximada : 1 km Capacidad de Transmisión : 276 MVA Subestación de salida : S/E Nueva Chuquicamata (2.1 m.s.n.m) Estructura de llegada : N 34 (2.6 m.s.n.m) Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía. Figura 53: Geometría de estructuras de enlaces 2x22 kv. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión 4 77% Anclaje 2 33% Total general 1 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 118 de 165

119 7.2.4 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 51, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. Tabla 51: Presupuesto estimado Subestación Nueva Chuquicamata y enlaces. ITEM DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles Gestión medioambiental Servidumbre 76 2 TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista 3 5 Contingencias 15 6 Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indica las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de publicación del decreto de adjudicación de la obra en el Diario Oficial. Todas las actividades, construcción de la subestación 22 kv y enlaces se iniciarán en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Tramitación DIA o EIA 4 Suministros 5 Construcción 6 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar, dentro de los 24 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 119 de 165

120 7.3 LÍNEA DE TRANSMISIÓN EN 22 KV LAGUNAS NUEVA POZO ALMONTE El Proyecto Nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, consiste en una Línea de Transmisión Eléctrica de 2x22 kv, con una extensión aproximada de 7 km, dependiendo del trazado definitivo. El trazado proyectado tiene origen en la S/E Nueva Pozo Almonte, Región de Tarapacá, y se extiende hasta la S/E Lagunas, Región de Tarapacá. Solo la Subestación Lagunas se encuentra actualmente en operación, y pertenece a la empresa eléctrica TRANSELEC. Por su parte, la S/E Nueva Pozo Almonte es una obra nueva, que está en proceso de licitación pública internacional por el departamento de peajes del CDEC SING Ubicación del proyecto El proyecto tiene una extensión aproximada de 7 km, entre la Subestación Nueva Pozo Almonte, ubicada aproximadamente a un radio de 8 km al noreste de la ciudad de Pozo Almonte, en la Comuna de Pozo Almonte y la Subestación Lagunas, está ubicada 75 kilómetros al Sureste de la ciudad de Iquique, en la comuna de Pozo Almonte. El proyecto se desarrollará en la I Región de Tarapacá. Figura 54: Área del proyecto nueva Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 12 de 165

121 7.3.2 Características generales de la línea de transmisión La línea de transmisión 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte, presenta las siguientes características: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 (Primera etapa, Tendido de sólo de un circuito) Conductor : Dos conductores por fase, AAAC Butte 312,8 MCM (158 mm²) Cable de guarda óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio, Suspensión 14 Unidades (CR 7kN), Anclaje 15 Unidades (CR 12 kn) Longitud : 7 km Capacidad de Transmisión : 297 MVA Subestación de salida : SE Nueva Pozo Almonte (173 m.s.n.m) Subestación de llegada : SE Lagunas (948 m.s.n.m) Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía. Figura 55: Geometría de estructuras Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión % Anclaje 2 9% Transposición 2 1% Total general 219 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 121 de 165

122 7.3.3 Ampliación Subestación Lagunas Ubicación: La subestación Lagunas se ubica en la comuna de Pozo Almonte, aproximadamente a 95 m.s.n.m y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19K: 4278E, N. Figura 56: Disposición de paños subestación Lagunas. Configuración de la subestación: La subestación Lagunas tiene una configuración de doble barra con transferencia, por lo tanto, las ampliaciones para conectar los paños de la nueva línea deben considerar la misma configuración existente. Se debe tener presente que existen dos espacios disponibles, para la conexión de estos nuevos paños, ubicados al suroeste de la casa de control dentro del perímetro de la subestación. Para la ampliación de los nuevos paños de línea, se consideraron los siguientes equipos convencionales del tipo AIS, con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 52: Equipos principales Ampliación SE Lagunas. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 1 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 2 Desconectadores unipolares tipo pantógrafo vertical 245 kv 3 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Transformadores de corriente 245 kv 3 Transformadores de potencial capacitivos 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv 12 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 122 de 165

123 7.3.4 Ampliación Subestación Nueva Pozo Almonte 22 kv: Ubicación: La nueva subestación se ubicará aproximadamente a 8 km al sur de la S/E Pozo Almonte. Figura 57: Área de ubicación de la nueva SE Pozo Almonte. Configuración de la subestación: De acuerdo a las bases técnicas de licitación la subestación nueva Pozo Almonte tiene una configuración de doble barra con interruptor y medio, por lo tanto, las ampliaciones proyectadas en esta subestación para la conexión de los nuevos paños de línea deben tener la misma configuración y utilizará el espacio disponible reservado dentro de su perímetro. Para la ampliación de estos nuevos paños de línea, se consideran los siguientes equipos convencionales AIS, con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 53: Equipos principales Ampliación SE Nueva Pozo Almonte. Equipos Cantidad Interruptor de poder con mando monopolar 245 kv 2 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 4 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Transformadores de corriente 245 kv 12 Transformadores de potencial capacitivos 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv 3 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 123 de 165

124 7.3.5 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 54, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. Tabla 54: Presupuesto estimado Línea 2x22 kv Lagunas Nueva Pozo Almonte. ITEM DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles Gestión medioambiental Servidumbre TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista Contingencias Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indica las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. Todas las actividades, construcción de la línea de transmisión 22 kv y ampliación de las subestaciones se iniciarán en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Tramitación DIA o EIA 4 Servidumbres 5 Suministros 6 Construcción 7 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO 2 AÑO 3 AÑO El proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar, dentro de los 48 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 124 de 165

125 7.4 NORMALIZACIÓN SUBESTACIÓN CALAMA Para cumplir con el Articulo 3-24 de la NTSyCS y mejorar la confiabilidad de la S/E Calama, por falla o mantenimiento en interruptores, se propone el cambio de configuración de barras para el paño de línea y autotransformador que actualmente poseen configuración de barra simple, pasando a doble barra con doble interruptor. Esta alternativa de normalización incorpora nuevos equipos del tipo HCS (por las siglas de su nombre en inglés Hybrid Compact Switchgear), aprovechando los espacios reducidos que existen dentro de la subestación. Esta configuración aumenta la seguridad de la subestación tanto por falla en barras como en interruptores, permitiendo también una gran libertad y flexibilidad para su operación Ubicación del proyecto La S/E Calama se ubica al norte de la ciudad de Calama, aproximadamente a 2.28 m.s.n.m, en la II Región de Antofagasta, comuna de Calama y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19K: 5787 E, N. Figura 58: Área del proyecto ampliación S/E Calama. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 125 de 165

126 7.4.2 Configuración de barras Para este proyecto, la elección de la configuración de barras es de doble barra con doble interruptor para 22 kv. Una de las razones para elegir esta configuración de barras, es la necesidad de mantener cada circuito en servicio aún durante el mantenimiento de un interruptor, tal como lo exige el Artículo 3-24 de la NTSyCS para instalaciones sobre los 2 kv. En el siguiente cuadro se resumen las facilidades de mantenimiento de la configuración seleccionada. Configuración DOBLE BARRA CON DOBLE INTERRUPTOR Efecto de mantenimiento en interruptor Normal Falla en circuito Falla en barra Nada. Pérdida del circuito. Perdida de un circuito si el interruptor en mantenimiento está adyacente a la barra fallada. El sistema de barras considerado, deberá ser construido para una capacidad igual a 1. MVA. Como se puede apreciar en la disposición de equipos, la ampliación recomendada considera la construcción de una nueva torre de remate que soporte los dos circuitos provenientes de la subestación Salar con una ubicación más al norte que la estructura de remate existente. Esta nueva estructura permite cambiar la configuración de barras y aprovechar los espacios disponibles dentro de la subestación, disminuyendo el riesgo de suministro de energía en la ciudad de Calama. Figura 59: Unilineal simplificado de ampliación S/E Calama. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 126 de 165

127 Figura 6: Disposición de equipos ampliación S/E Calama. Para la valorización de la nueva subestación, se consideraron los siguientes equipos convencionales y del tipo HCS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 55: Equipos principales ampliación SE Calama. Equipos Cantidad Equipo hibrido HCS que incluye TT/CC, DSC e Interruptor con mando monopolar 245 kv 4 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Pararrayos 245 kv 3 Transformadores de potencial 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv 12 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 127 de 165

128 7.4.3 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 56, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. ITEM Tabla 56: Presupuesto estimado Ampliación. DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista 83 5 Contingencias 41 6 Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indica las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. Todas las actividades, de ampliación dentro de la subestación se inician en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Suministros 4 Construcción 5 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar dentro de los 18 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de ampliación de la subestación y la normalización de los paños debe ser realizada por la empresa propietaria. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 128 de 165

129 7.5 REUBICACION DE PAÑO CALAMA DE S/E SALAR EN S/E NUEVA CHUQUICAMATA Clasificación: Emitido como Informe Para aumentar el nivel de seguridad, respaldo y la confiabilidad del abastecimiento de la ciudad de Calama, se propone la reubicación de paños que considera como primera etapa la construcción de una nueva línea de transmisión de doble circuito en 22 kv que unirá las subestaciones Nueva Chuquicamata y Calama. Esta nueva línea conectara ambas subestaciones mediante el empalme con la línea existente de doble circuito Salar Calama en una de las estructuras de anclaje cercanas a la subestación Salar, incluyendo el tendido del segundo circuito en las mismas estructuras que soportan el circuito existente Salar - Calama. La segunda etapa del proyecto se destaca como principal obra la reubicación de un paño de línea que conecta la subestación Calama al sistema interconectado en la subestación Salar, ubicándolo en la subestación Nueva Chuquicamata mediante el empalme del circuito existente con el nuevo conductor tendido en las estructuras de la nueva línea. La capacidad térmica del nuevo circuito y los empalmes debe ser igual al conductor existente, es decir, 35 MVA considerando los mismos criterios de diseño. Es importante señalar que Calama se podría proyectar como un polo de generación, ya que en esta zona existe un gran potencial eólico y también posee los mayores factores de planta para generación fotovoltaica en la II Región de Antofagasta. Figura 61: Esquema general del proyecto. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 129 de 165

130 7.5.1 Ubicación del proyecto La línea de transmisión y las subestaciones se ubican, aproximadamente a 2.4 m.s.n.m, en la II Región de Antofagasta, en la comuna de Calama. Figura 62: Área del proyecto. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 13 de 165

131 7.5.2 Nuevos paños de línea en subestación Nueva Chuquicamata Para este proyecto la elección de la configuración de barras para la conexión de los nuevos paños de línea corresponde a doble barra con interruptor y medio. En particular, se debe tener en cuenta que la subestación Nueva Chuquicamata se proyecta como tipo AIS, por lo tanto, el nuevo paño se debe construir con la misma tecnología ocupando el espacio disponible dentro del perímetro de la subestación. Figura 63: Unilineal simplificado S/E Nueva Chuquicamata. Para asegurar, que la capacidad térmica del nuevo circuito sea la misma del circuito existente, los equipos serie del nuevo paño deberán ser dimensionados con una capacidad mayor que el límite térmico de la línea. Un elemento a considerar para la conexión del nuevo paño, es que la subestación nueva Chuquicamata deberá poseer espacio suficiente, para alojar los nuevos paños de línea. Figura 64: Disposición de equipos S/E Nueva Chuquicamata. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 131 de 165

132 En la valorización de la ampliación, se consideraron los siguientes equipos convencionales de tipo AIS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 57: Equipos principales Ampliación S/E Nueva Chuquicamata. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 4 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 8 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 2 Transformadores de corriente 245 kv 24 Transformadores de potencial 245 kv 6 Pararrayos 245 kv 6 Aisladores de pedestal 245 kv Nuevo paño de línea en subestación Calama (Normalizada) Para este proyecto la elección de la configuración de barras para la conexión del nuevo paño de línea corresponde a doble barra con doble interruptor. En particular, se debe tener en cuenta que la subestación Calama es del tipo AIS, por lo tanto, el nuevo paño se debe construir con la misma tecnología ocupando el espacio disponible dentro del perímetro de la subestación. Figura 65: Unilineal simplificado S/E Calama (Normalizada). Para asegurar que la capacidad térmica del nuevo circuito sea la misma del circuito existente, los equipos serie del nuevo paño deberán ser dimensionados con una capacidad mayor que el límite térmico de la línea. Un elemento a considerar para la conexión del nuevo paño, es que la subestación Calama posee espacio suficiente para alojar un nuevo paño de línea. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 132 de 165

133 Figura 66: Disposición de equipos Ampliación S/E Calama (Normalizada). Clasificación: Emitido como Informe Para la valorización de la ampliación, se consideraron los siguientes equipos convencionales y del tipo HCS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 58: Equipos principales ampliación S/E Calama (Normalizada). Equipos Cantidad Equipo hibrido HCS que incluye TT/CC, DSC e Interruptor con mando monopolar 245 kv 2 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Pararrayos 245 kv 3 Transformadores de potencial 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv Características generales la línea de transmisión existente Las principales características de la línea de transmisión en 22 kv, que une la subestación Salar con la subestación Calama son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 Conductor : Un conductor por fase, ACAR 95 MCM (478 mm²) Cable de guarda óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio, Suspensión 15 Unidades (CR 7kN), Anclaje 16 Unidades (CR 12 kn) Longitud : 17 km Capacidad de Transmisión : 35 MVA (Calculada a 8 C conductor, 25 C ambiente) Subestación de salida : SE Calama (2.279 m.s.n.m) Subestación de llegada : SE Salar (2.525 m.s.n.m) OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 133 de 165

134 La nueva línea de transmisión 2x22 kv Nueva Chuquicamata Calama, proyectada se considera con las siguientes características: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 Conductor : Un conductor por fase, ACAR 95 MCM (478 mm²) Cable de guarda óptico : OPGW 18 mm² Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio, Suspensión 15 Unidades (CR 7kN), Anclaje 16 Unidades (CR 12 kn) Longitud : 1 km Capacidad de Transmisión : 35 MVA (Calculada a 8 C conductor, 25 C ambiente) Subestación de salida : SE Nueva Chuquicamata (2.6 m.s.n.m) Llegada : Empalme estructura 56 existente de la línea Salar-Calama (2.53 m.s.n.m) Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía. Figura 67: Geometría de estructuras Línea 2x22 kv Nueva Chuquicamata Calama. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión 23 79% Anclaje 6 21% Transposición % Total general 29 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 134 de 165

135 7.5.5 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 59, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. ITEM Tabla 59: Presupuesto estimado Ampliaciones. DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista Contingencias Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indican las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. Todas las actividades, construcción de la línea de transmisión 22 kv y ampliación de las subestaciones se iniciarán en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Tramitación DIA o EIA 4 Servidumbres 5 Suministros 6 Construcción 7 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar dentro de los 24 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de ampliación de las subestaciones y la construcción de la línea deben ser realizadas por la empresa propietaria de la línea existente. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 135 de 165

136 7.6 CAMBIO DE INTERRUPTORES 22 KV SUBESTACIÓN CRUCERO De acuerdo a lo analizado estudio de integridad de instalaciones del sistema de transmisión de 215, es necesario el reemplazo de los interruptores de poder, debido a que verán superada su capacidad de ruptura en los próximos años. El proyecto de cambio de interruptores considera las siguientes obras: a) Desarme y desmontaje de los interruptores existentes 52JRE, 52JR y 52JS (Retiro de energías acumuladas y gas SF6, retiro de accionamiento y cableado de control, retiro de gabinete de accionamiento, retiro de polos y estructuras). b) Armado y Montaje de los nuevos interruptores 52JRE, 52JR y 52JS (Montaje de soporte del Interruptor, giro y aplome, montaje de mecanismos de operación y montaje de los polos del interruptor). c) Una vez armado el interruptor se procede a realizar el cableado y las termofusiones para el conexionado a tierra de las estructuras. d) Sistemas complementarios: Protecciones, control y obras civiles. Figura 68: Cambio de Interruptores S/E Crucero. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 136 de 165

137 7.6.1 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 6, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. Tabla 6: Presupuesto estimado cambio interruptores. ITEM DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista 55 5 Contingencias 11 6 Intereses Intercalarios 51 7 COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indican las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Suministros 4 Construcción 5 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar dentro de los 18 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de reemplazo de los interruptores debe ser realizada por la empresa propietaria. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 137 de 165

138 S/E KIMAL 7.7 AMPLIACIÓN CAPACIDAD DE EMPALMES ENCUENTRO A SUBESTACIÓN KIMAL Clasificación: Emitido como Informe Para este proyecto se analiza la factibilidad técnica que significa aumentar la capacidad térmica de la futura línea 2x22kV Encuentro-Kimal a 1. MVA. Este aumento de capacidad sólo considera el cambio de los conductores desde el punto de seccionamiento con la línea existente Crucero-Encuentro hasta los paños de la S/E Kimal. La localización de ambas subestaciones se encuentra en la II Región de Antofagasta, Comuna de Maria Elena. Figura 69: Ampliación Aumento de Capacidad Línea Kimal - Encuentro El proyecto considera las siguientes obras: Reemplazo de conductores de línea: Nivel de tensión 22 kv Número de circuitos 2 Reemplazo de conductores de la línea en ambos circuitos capacidad térmica de 1. MVA. Sistemas complementarios: ferretería, estructuras y obras civiles Normalización Paño C1 S/E Encuentro: Nivel de tensión 22 kv Reemplazo de interruptores para una capacidad nominal de 1. MVA y 4 ka de cortocircuito. Reemplazo desconectadores para una capacidad nominal de 1. MVA. Sistemas complementarios: Protecciones, control, medición, comunicaciones, ferretería, cables pasantes y conectores para todos los equipos de paño, estructuras y obras civiles. Normalización Paño C2 S/E Encuentro: Nivel de tensión 22 kv Reemplazo de interruptores para una capacidad nominal de 1. MVA y 4 ka de cortocircuito. Reemplazo desconectadores para una capacidad nominal de 1. MVA. Sistemas complementarios: Protecciones, control, medición, comunicaciones, ferretería, cables pasantes y conectores para los equipos de paño, estructuras, montaje y obras civiles. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 138 de 165

139 7.7.1 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 61, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. ITEM Tabla 61: Presupuesto estimado Ampliaciones. DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles Gestión medioambiental 15 2 TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista Contingencias 25 6 Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indican las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. Se considera que todas las actividades, de ampliación dentro de la subestación se inician en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Suministros 4 Construcción 5 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar dentro de los 18 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de ampliación de la subestación y la normalización de los paños debe ser realizada en conjunto por las empresas propietarias. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 139 de 165

140 7.8 TENDIDO SEGUNDO CIRCUITO LÍNEA 2X22 KV TARAPACÁ CÓNDORES Para levantar la restricción de transmisión del anillo que se formara entre las subestaciones Cóndores, Nueva. Pozo Almonte, Lagunas y Tarapacá, cuando entre en operación la línea 2x22kV Cóndores-Nueva Pozo Almonte, se aumenta la capacidad de transmisión hacia la ciudad de Iquique tendiendo el segundo circuito de la línea Tarapacá-Cóndores y la construcción de los nuevos paños de línea en ambas subestaciones. Esta propuesta considera el tendido del conductor para el segundo circuito en las mismas estructuras que soportan el circuito existente, esto es posible porque las estructuras fueron diseñadas y construidas para soportar dos circuitos. La capacidad térmica del nuevo circuito debe ser igual al conductor existente, es decir 197 MVA considerando los mismos criterios de diseño Ubicación del proyecto La línea de transmisión y las subestaciones se ubican, aproximadamente en promedio a 62 m.s.n.m, en la I Región de Tarapacá, en las comunas de Iquique y Alto Hospicio. Figura 7: Área del proyecto. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 14 de 165

141 7.8.2 Nuevo paño de línea en subestación Tarapacá Para este proyecto la elección de la configuración de barras para la conexión del nuevo paño de línea corresponde a doble barra con barra de transferencia. En particular, se debe tener en cuenta que la subestación Tarapacá es del tipo AIS, por lo tanto, el nuevo paño se debe construir con la misma tecnología ocupando el espacio disponible dentro del perímetro de la subestación. Figura 71: Unilineal simplificado S/E Tarapacá. Para asegurar, que la capacidad térmica del nuevo circuito sea la misma del circuito existente, los equipos serie del nuevo paño deberán ser dimensionados con una capacidad mayor que el límite térmico de la línea. En la valorización de la ampliación, se consideraron los siguientes equipos convencionales de tipo AIS con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 62: Equipos principales ampliación S/E Tarapacá. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 1 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 2 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Transformadores de corriente 245 kv 3 Transformadores de potencial 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv 6 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 141 de 165

142 7.8.3 Nuevo paño de línea en subestación Cóndores Para este proyecto la elección de la configuración de barras para la conexión del nuevo paño de línea corresponde a doble barra con barra de transferencia. En particular, se debe tener en cuenta que la subestación Cóndores es del tipo AIS, por lo tanto, el nuevo paño se debe construir con la misma tecnología ocupando el espacio disponible dentro del perímetro de la subestación. Figura 72: Unilineal simplificado S/E Cóndores. Para asegurar que la capacidad térmica del nuevo circuito sea la misma del circuito existente, los equipos serie del nuevo paño deberán ser dimensionados con una capacidad mayor que el límite térmico de la línea. Un elemento a considerar para la conexión del nuevo paño, es que la subestación Cóndores va a poseer espacio suficiente para alojar un nuevo paño de línea después de terminadas sus normalizaciones. En la valorización de la ampliación, se consideraron los siguientes equipos convencionales de tipo AIS, con sus obras civiles, estructuras y montaje. Tabla 63: Equipos principales S/E Calama. Equipos Cantidad Interruptor de poder mando monopolar 245 kv 1 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal 245 kv 3 Desconectadores tripolares de apertura central horizontal con puesta a tierra 245 kv 1 Transformadores de corriente 245 kv 3 Transformadores de potencial 245 kv 3 Pararrayos 245 kv 3 Aisladores de pedestal 245 kv 6 OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 142 de 165

143 7.8.4 Características generales la línea de transmisión existente Las principales características de la línea de transmisión en 22 kv, que une la subestación Tarapacá con la subestación Cóndores son las siguientes: Nivel de tensión : 22 kv Número de circuitos : 2 (Tendido de sólo de un circuito) Conductor : Un conductor por fase, AAAC Flint 74,8 MCM Aislamiento : Cadena de aisladores de vidrio, Suspensión 15 Unidades (CR 7kN), Anclaje 16 Unidades (CR 12 kn) Longitud : 71 km Capacidad de Transmisión : 197 MVA Subestación de salida : SE Tarapacá (4 m.s.n.m) Subestación de llegada : SE Cóndores (565 m.s.n.m) Tipo de estructuras : Metálicas de acero galvanizado en celosía. Figura 73: Geometría de estructuras Línea 2x22 kv Tarapacá Cóndores. Estructura Suspensión Estructura Anclaje En el siguiente cuadro se resume la cantidad y tipo de estructuras estimadas para el proyecto: Tipo de Torre Cantidad Porcentaje % Suspensión % Anclaje 33 17% Transposición % Total general 192 1% OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 143 de 165

144 7.8.5 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 64, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. ITEM Tabla 64: Presupuesto estimado Ampliaciones. DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista Contingencias Intereses Intercalarios COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución Se adjunta el cronograma general de ejecución, donde se indican las actividades que se deben ejecutar a partir de la fecha de iniciación del proceso de licitación. Todas las actividades, construcción de la línea de transmisión 22 kv y ampliación de las subestaciones se iniciarán en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Suministros 4 Construcción 5 Puesta en Servicio AÑO 1 AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar dentro de los 18 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de ampliación de la subestación y la normalización de los paños debe ser realizada por la empresa propietaria. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 144 de 165

145 7.9 AMPLIACIÓN PAÑO EL TESORO EN SUBESTACIÓN ENCUENTRO Clasificación: Emitido como Informe Actualmente la subestación Encuentro tiene un esquema de doble barra con barra de transferencia. Con el objetivo de mejorar la flexibilidad del paño El Tesoro, se recomienda pasar la conexión de este paño al nuevo esquema de la barra de la subestación mediante la incorporación de nuevos desconectadores del tipo pantógrafo incorporando las siguientes ventajas: En caso de realizar mantenimiento de una barra se permite transferir el paño a la otra barra. Permite distribuir carga en las barras, en caso de ser necesario por operación del sistema. Figura 74: Proyecto ampliación subestación Encuentro 22 kv El proyecto considera las siguientes obras: Ampliación del paño de Línea Encuentro El Tesoro 22kV Sistemas complementarios: Protecciones, control, puesta a tierra, estructuras, montaje y obras civiles. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 145 de 165

146 7.9.1 Presupuesto El presupuesto estimado según el detalle de la Tabla 65, es expresado en moneda de los Estados Unidos de Norte América (US$) y corresponden a valores sin IVA. Tabla 65: Presupuesto estimado Ampliación SE Encuentro. ITEM DESCRIPCIÓN COSTO TOTAL miles de US$ 1 TOTAL COSTO DIRECTO (US$) Ingeniería Instalación de faenas Suministro, Obras Civiles 4 2 TOTAL COSTO INDIRECTOS (US$) Dirección de obra Gastos generales y seguros Inspección técnica de obra 19 3 SUB TOTAL CONTRATO (US$) Utilidades del contratista 48 5 Contingencias 28 6 Intereses Intercalarios 3 7 COSTO TOTAL PROYECTO (US$) Cronograma general de ejecución El cronograma general de ejecución considera que las actividades se deben ejecutar a partir de la fecha de adjudicación del proyecto. Todas las actividades, de ampliación dentro de la subestación se inician en paralelo. ITEM ACTIVIDAD 1 Adjudicación Contratistas 2 Ingeniería 3 Suministros 4 Construcción 5 Puesta en Servicio AÑO El Proyecto deberá ser construido y entrar en operación, a más tardar, dentro de los 12 meses siguientes a la fecha de adjudicación de la licitación. Se considera que la licitación por las obras de ampliación de la subestación y la normalización de los paños debe ser realizada por la empresa propietaria del paño de línea. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 146 de 165

147 7.1 SECCIONADORA NUEVA CAPRICORNIO Y NUEVO TRANSFORMADOR Para cumplir con el Articulo 3-24 de la NTSyCS y mejorar la confiabilidad, por falla o mantenimiento en interruptores, se propone el cambio de configuración de barras para el paño de línea y autotransformador del Tap Off Capricornio que actualmente poseen configuración de barra simple, pasando a una subestación con configuración doble barra con doble interruptor e incluyendo la instalación de un nuevo autotransformador. Esta alternativa de normalización incorpora nuevos equipos del tipo HCS (por las siglas de su nombre en inglés Hybrid Compact Switchgear), aprovechando los espacios reducidos que existen dentro del Tap Off. Esta configuración aumenta la seguridad tanto por fallas externas a las instalaciones en la línea Chacaya-Mantos blancos como tambien fallas internas en barras e interruptores, permitiendo también una gran libertad y flexibilidad para su operación Ubicación del proyecto El Tap Off Capricornio se ubica al noreste de la ciudad de Antofagasta, aproximadamente a 78 m.s.n.m, en la II Región de Antofagasta, comuna de Antofagasta y con coordenadas referenciales UTM WGS84 zona 19K: E, N. Figura 75: Área del proyecto Seccionadora Nueva Capricornio y Nuevo Transformador. OCTUBRE PROPUESTA DE EXPANSIÓN DEL SISTEMA DE TRANSMISIÓN DEL SING Página 147 de 165