energía vital, conexión total

QUINTAS JORNADAS DE GENERACIÓN ACOLGEN CRITERIOS PARA LA EXPANSIÓN DE LOS SISTEMAS DE TRANSMISIÓN Y DISTRIBUCIÓN. UNA MIRADA CONCEPTUAL AL CASO COLOMBIANO Jaime Blandón Díaz, 2012

CONTENIDO Planteamiento inicial principio Neutralidad Importancia de la UPME Aspectos a discutir

LEY 143 DE 1994 Por neutralidad se entiende que usuarios residenciales de la misma condición socioeconómica o usuarios no-residenciales del servicio de electricidad, según niveles de voltaje, se les dará el mismo tratamiento de tarifas y se le aplicarán las mismas contribuciones o subsidios. En virtud del principio de neutralidad, no pueden existir diferencias tarifarias para el sector resi­dencial de estratos I, II y III, entre regiones ni entre empresas que desarrollen actividades rela­cionadas con la prestación del servicio eléctrico, para lo cual, la Comisión de Regulación de Energía y Gas definirá el periodo de transición y la estrategia de ajuste correspondiente.

ESTAMPILLA TARIFA = COSTO UNITARIO + SUBSIDIOS IGUALES (LEY) $ SIN COSTOS UNITARIOS IGUALES TARIFA TIPO ESTAMPILLA Costo de atender al usuario SOLIDARIDAD EN LOS CARGOS POR USO IGUAL PAGO FRENTE A DIFERENTES COSTOS IMPUESTOS AL SISTEMA $$$

TRANSICIÓN STN SDL STR Futuro Cargos Nodales Estampilla Nacional Cargos por OR Áreas de Distribución STR Futuro Estampilla Nacional para STN-STR-SDL Dos STRs Norte y Centro Sur Cargos por OR

PROBLEMAS ESTAMPILLA Los costos de la expansión son asumidos por todos los usuarios y las ineficiencias se diluyen. Se pierden los incentivos a la expansión racional de los OR

IMPORTANCIA DE LA UPME En los sistemas estampillados la planeación de la expansión es fundamental. Es necesario contar con un ente técnico que realice la planeación de expansión y que tenga la capacidad de revisión de los planes de expansión de los OR Con un ente que de señales de eficiencia en la expansión de la generación

ASPECTOS POR ANALIZAR La función del regulador Consideraciones sobre Beneficios de proyectos Restricciones de los SDL y STR en el despacho Limitaciones y restricciones ambientales y sociales a los proyectos Criterios conexión profunda y superficial Expansión en transmisión VS Restricciones Criterios confiabilidad y seguridad en expansión, largo plazo y despacho.

BENEFICIO DE LOS PROYECTOS ¿Cuáles criterios se deberían tener en cuenta a la hora de valorar los beneficios y costos de la expansión? ¿Hasta cuál punto se deben incluir lo beneficios del inversionista privado dentro de la valoración? ¿Cuáles externalidades se deben considerar? ¿Cómo se armoniza la expansión de la transmisión con la indicativa de generación? ¿Se deben considerar las interconexiones internacionales? ¿Cómo considerar los costos de Energía No Suministrada?

BENEFICIO DE LOS PROYECTOS Los nuevos proyectos de transmisión obedecen a: La mejora de la confiabilidad del sistema, La conexión de los proyectos de generación, Las nuevas cargas a conectar El refuerzo de las interconexiones La visión de expansión de largo plazo del sistema

BENEFICIO DE LOS PROYECTOS FUNCIÓN DEL REGULADOR = MAX(Beneficio Social) Beneficio social=Beneficio Consumidor + α x Beneficio productor Max(Beneficio social) equivale a Min(Costo social) Costo social ($)= costo de la expansión + α x costo de la conexión – beneficios

BENEFICIO DE LOS PROYECTOS Costo social ($)= costo consumidor+ α x costo productor– beneficios Beneficios Costo de la conexión Disponibilidad a pagar en tarifa Inversión total de la sociedad en el proyecto ($) Punto óptimo

EJEMPLO NO OPTIMOS Costos Activos Por Uso Costos Activos Por Uso Costos Activos Por Conexión Costos Activos Por Conexión Costos Totales Costos Totales

RESTRICCIONES DE LOS SDL Y STR EN EL DESPACHO ¿Cómo evitar que las restricciones por expansión de los STR/SDL afecten el despacho? ¿Los problemas de expansión son a nivel de STN o de la distribución? ¿Se debe sobre expandir el STN para limitar problemas de expansión de los STR/SDL? ¿Cómo armonizar criterios de planeación y operación SIN?

RESTRICCIONES DE LOS SDL Y STR EN EL DESPACHO Generador B Generación de seguridad por confiabilidad en STR/SDL Expansión requerida al STR/SDL para mejorar la confiabilidad Generador A Expansión realizada a nivel de STN para aliviar restricciones en STR/SDL

RESTRICCIONES DE LOS SDL Y STR EN EL DESPACHO Resolución MME 18 2148 de diciembre de 2007 Las conexiones de los OR al STN deberán contar con una unidad de reserva, entendido como un transformador trifásico o un banco monofásico El STN no se debe afectar por contingencias sencillas a nivel del STR

RESTRICCIONES AMBIENTALES Y SOCIALES A LOS PROYECTOS ¿Cómo se valoran los impactos y las restricciones ambientales y sociales en la expansión? Aplicabilidad de las metodologías de la Evaluación Ambiental Estratégica Armonización entre los diferentes ministerios y entidades Armonización criterios planeación y operación del SIN

RESTRICCIONES AMBIENTALES Y SOCIALES A LOS PROYECTOS Capacidad Proyectos Técnicamente viables Capacidad Proyectos Económicamente Viables Capacidad Proyectos Ambientalmente viables Capacidad Proyectos Socialmente viables

RESTRICCIONES AMBIENTALES Y SOCIALES A LOS PROYECTOS Con el trazado final con el que se logro realizar el proyecto Trazado más corto y ruta más directa Con el trazado final luego de incluir consideraciones ambientales y sociales Con el trazado que se ofertó en la convocatoria Con el trazado que se realizó el diseño de detalle

CRITERIOS CONEXIÓN PROFUNDA Y SUPERFICIAL Resolución UPME 515 de 2008 Beneficios (B) = Beneficios por confiabilidad. Costos (C) = Costo por cargo por confiabilidad + Costo de los activos de uso de la red de conexión. Beneficios por confiabilidad.= VPN [(OEFi * (CR1 - PEescasez) * P%) ] Costo por cargo por confiabilidad = VPN [(OEFi * CC) ] El VPN se calculará con una tasa de oportunidad igual a la DTF promedio mensual, correspondiente al mes anterior a la fecha del cálculo y durante la duración de las OEF. Si R menor a 1 entonces se sumarán los beneficios adicionales que se determinen producto de la reducción del costo operativo del sistema y la reducción de pérdidas del STN dados por la entrada del proyecto (Con - Sin proyecto), en un ejercicio de planeación de largo plazo, incorporando la expansión del sistema. Si aún así R menor a 1 entonces el proyecto de expansión no se recomienda. Cred < VPNDTF (OEF*(0.19*(CR1-PE)-CXC))

CRITERIOS CONEXIÓN PROFUNDA Y SUPERFICIAL Estrella Polígono

CRITERIOS CONEXIÓN PROFUNDA Y SUPERFICIAL Conexiones en T

EXPANSIÓN EN TRANSMISIÓN VS RESTRICCIONES ¿Cómo valorar la expansión de la transmisión teniendo en cuenta los costos por restricciones? Aumento del costo de las restricciones en los últimos meses ¿Costo de las restricciones similar al costo de transmisión? ¿Costo de las restricciones es por problemas exclusivos de la transmisión?

EXPANSIÓN EN TRANSMISIÓN VS RESTRICCIONES Se paga medio sistema de Transmisión Incremento de las restricciones Fuente XM Fuente XM

EXPANSIÓN EN TRANSMISIÓN VS RESTRICCIONES Costos Restricciones Costos Alivio Restricciones Costo total Costos de Indisponibilidad Inversión en Transmisión Sobrecosto de operación Punto óptimo EXPANSIÓN EN TRANSMISIÓN VS RESTRICCIONES Beneficios con alivio de restricciones Beneficios sin alivios INVERSIÓN ($)

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN EXPANSIÓN Área que requiere generación de seguridad Área con energía atrapada Térmica Sub-área 1 Sub-área 2 No Impacto usuario Rec - Impacto en el agente Energía atrapada Impacto usuario Rec + Impacto en el agente Generación seguridad Hidráulica Hidráulica Sistema Hay señales de expansión para la reducción de las restricciones del área 1 y no para eliminar la energía atrapada en el área 2

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN EXPANSIÓN ¿Cuáles criterios de confiabilidad y seguridad se deben tener en cuenta para la expansión del sistema? Métodos Probabilísticos VERP, VERE Métodos Determinísticos N-1 (N-1)-1

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN EXPANSIÓN Térmica Térmica Sub-área 1 Sub-área 1 Operación N-1 1 Línea en mantenimiento Generación Térmica ON para criterio N-1 Planeación N-1 Las 2 líneas garantizan criterio Generación Térmica OFF Hidráulica Hidráulica Sistema Sistema Costo Operación $ $ $ Se requiere expansión? Hidráulica Costo Planeación $ No se requiere más expansión Hidráulica

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN EXPANSIÓN Térmica Térmica Sub-área 1 Sub-área 1 Planeación (N-1)-1 Las 2 líneas garantizan criterio N-1 cuando hay mantenimientos Operación N-1 1 Línea en mantenimiento Generación Térmica OFF Hidráulica Hidráulica Sistema Sistema Hidráulica Hidráulica

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN EXPANSIÓN Para la evaluación de la confiabilidad del STN se podrán usar métodos determinísticos o probabilísticos: MÉTODO PROBABILÍSTICO. Para el análisis de confiabilidad por métodos probabilísticos el criterio será que el Valor Esperado de Racionamiento de Potencia (VERP), en cada uno de los nodos donde existe demanda, sea inferior al 1% medido en el nivel de 220 kV. Para calcular el VERP se tomará como referencia un valor de máxima indisponibilidad del 1% acumulado anual por cada 100 km de línea y por cada circuito. MÉTODO DETERMINÍSTICO. Para el análisis de confiabilidad por medio de métodos determinísticos se debe utilizar el criterio N-1, según el cual el STN debe ser capaz de transportar en estado estable la energía desde los centros de generación hasta las subestaciones de carga en caso normal de operación y de indisponibilidad de un circuito de transmisión a la vez.

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN OPERACIÓN LÍMITE DE CONFIABILIDAD DE ENERGÍA: Es el máximo nivel aceptable de riesgo en el suministro de la demanda de energía. Este nivel de riesgo se mide con el índice de valor esperado de racionamiento de energía (VERE), expresado en términos de porcentajes de la demanda mensual de energía y tiene un valor máximo de 1.5%, obtenido como el máximo valor en el cual se puede reducir la demanda de energía mediante reducción de voltaje y frecuencia, sin desconexión de circuitos. Adicionalmente, se tiene el índice valor esperado de racionamiento de energía condicionado (VEREC), correspondiente al valor esperado de racionamiento en los casos en que se presenta, cuyo valor límite es el 3% de la demanda de energía y el número de casos con racionamiento, cuyo límite es 5 casos. LÍMITE DE CONFIABILIDAD DE POTENCIA: Es el máximo nivel aceptable de riesgo en el suministro de la demanda de potencia. Este nivel de riesgo se mide con el índice valor esperado de racionamiento de potencia (VERP), expresado en términos de porcentaje de la demanda mensual de potencia y tiene un valor del 1%, obtenido como el máximo valor en el cual se puede reducir la demanda de potencia mediante reducción de voltaje y frecuencia sin desconexión de circuitos. Para el valor esperado de racionamiento de potencia a Corto Plazo (VERPC) se adoptó un límite equivalente al 1% del (VERP) a Largo Plazo.

CRITERIOS CONFIABILIDAD Y SEGURIDAD EN OPERACIÓN Fuente XM

CONCLUSIONES La UPME es fundamental para garantizar la adecuada expansión del SIN. El Sector debe propender por darle acompañamiento efectivo. Los criterios de expansión no deben olvidar el impacto de los costos de conexión para el inversionista (conexiones, restricciones, tasas reales de falla). El Beneficio social incluye consumidores y productores La confiabilidad de la expansión debe hacerse con métodos probabilísticos, igualando la metodología con la de operación. Los estudios de conexión deberían ser presentados y evaluados mediante criterios de energía no servida con métodos probabilísticos. El criterio N-1 es solo una primera fase del análisis.