TECNOLOGIA ELECTRICA - UTP CURSO DE GENERACION TECNOLOGIA ELECTRICA - UTP Por: Antonio Escobar Z. Pereira – 2013 Parte 3

REFORMA DEL SECTOR ELÉCTRICO Esquema sin Mercado  Mercado Julio de 1994 Ley de SERVICIOS PUBLICOS DOMICILIARIOS Ley ELECTRICA OBJETIVOS BÁSICOS Modificar el Papel del Estado Dirección Regulación Control y vigilancia No empresario Mejorar Eficiencia Confiabilidad Calidad Precios económicos Cobertura Introducir Competencia Vincular Capital Privado

MARCO INSTITUCIONAL Dirección Planeación Regulación Operación Control y Vigilancia Operación Regulación Planeación Dirección MinMinas Presidencia Minhacienda y DNP Ministerio de Minas y Energía Unidad de Planeación Minero Energética - UPME Comisión de regulación de energía y gas Consejo Nacional de Operación Superintendencia de Servicios Públicos Comité Asesor de Comercialización

ESTRUCTURA INSTITUCIONAL

Mercado de Electricidad: Es aplicado exclusivamente a la potencia activa: P La potencia activa se relaciona con la Energía aprovechable. La energía eléctrica es un producto que puede comprarse y venderse y en el cual, el precio de una unidad de energía lo determina fundamentalmente la ley de oferta-demanda que rige otro tipo de mercados.

ESQUEMA VERTICAL (Sin mercado) Unico dueño

Varios propietarios ESQUEMA DESREGULADO O DE MERCADO DEMANDA STN XM Hidraulica + Termica XM STR CREG SSPD CND Varios propietarios

MERCADO ELÉCTRICO – Un Mercado Atípico La energía eléctrica no se puede almacenar una vez producida, a costos económicos, por ningún agente de la cadena. No existe diferenciación en el producto final: Un Kw producido por una planta no se diferencia de un Kw producido por otra. Exige permanente equilibrio oferta-demanda. La electricidad es un flujo y no es separable en elementos contables. Requiere intervención externa y reserva. Los instrumentos financieros válidos en otros mercados no son aplicables.

MERCADO ATÍPICO La electricidad no es sustituible en el corto plazo (inelástica). Alta variabilidad hidrológica en sistemas con alta componente hidráulica. Alta volatilidad en los precios de corto plazo en sistemas con alta componente hidrológica. Inelasticidad entre la demanda y el precio. No existen dos mercados iguales. Las inversiones implican acceso a grandes recursos económicos. Grandes periodos de construcción comparados con los periodos de variación de la oferta-demanda.

MERCADO ATÍPICO No existen propietarios de la electricidad per-se. Existen participantes con derechos o privilegios para inyectar o retirar energía eléctrica de la red en lugares específicos. Debe existir un mercado eficiente, para un sistema que moviliza grandes recursos económicos, en periodos extremamente cortos (1 hora). Para las operaciones en tiempo real se siguen procedimientos mas guiados por criterios técnicos que económicos. Existen usuarios no regulados y regulados. Estos últimos pagan el costo de la energía eléctrica después de consumirla.

MERCADO ATÍPICO Alta desconexión entre el lado de la demanda y el mercado, que produce la violación de aspectos que se asumen para un mercado competitivo. Requerimiento de un alto nivel de intervención para asegurar la operación adecuada y eficiente. Mercado con alta iliquidez: el producto no es un bien transable.

Respecto al Sistema de Transmisión: La red de transmisión es el único medio de transporte disponible. Los flujos de potencia no son direccionables, la ruta que siguen obedecen a leyes físicas. El sistema de transmisión AC es altamente complejo y vulnerable al colapso. Se congestionan fácilmente produciendo volatilidad en el precio, reducción de la seguridad y racionamiento. No existen criterios generales para definir: uso de la red por parte de los agentes, manera de desarrollar nuevos proyectos y forma de recuperar los costos de inversión.

Análisis de los elementos involucrados: Información del sistema actual Se requieren todos los datos del sistema actual La información debe ser confiable. La información debe ser completa.

Tamaño de la demanda actual Se determina en cada nodo Considera composición potencia-energía Se toma en cuenta la demanda máxima del año. En nodos donde no puede ser fácilmente determinada se usan factores de participación y diversidad.

Tamaño de la Generación actual: Se determina en cada nodo Considera composición potencia-energía Se toma en cuenta la demanda máxima del año base y la disponibilidad en potencia de las plantas. Pueden considerarse diversos escenarios de composición de generación.

Costos de combustibles:

Composición del parque generador por tecnologías:

Sistema de Mercado Centralizado ISO MAX Imita operaciones de sistemas verticalmente integrados Una entidad reguladora con mucho poder define reglas de mercado y sanciones Busca la optimización global de las decisiones de operación (primal) Maneja reservas preestablecidas para mantener la estabilidad Precio basado en mérito Contratos bilaterales y mercado spot (bolsa de energía).

Sistema Mercado Descentralizado ISO MIN Imita operaciones de otros mercados No existe intervención de un agente regulador con mucho poder. Cada agente hace optimización (Dual del problema) Manejo de reservas voluntarias o débilmente obligatorias No existe un coordinador de mercado de energía

TIPOS DE USUARIOS Usuarios Regulados No pueden negociar libremente con el comercializador que les presta el servicio. Su tarifa es establecida por una fórmula regulatoria. Usuarios No Regulados Por el tamaño de su demanda, pueden negociar libremente el precio al cual compran su energía. Alumbrado Público Pueden negociar libremente la tarifa, pero no se consideran Usuarios No Regulados. No requieren equipo de medida Exportaciones a Otros países Son atendidas por un comercializador. La tarifa se negocia libremente, teniendo en cuenta la reglamentación de los países.

Que Generadores Participan: Capacidad 10 MW 20 MW Participación obligatoria voluntaria

No considera Restricciones DESPACHO POR MERITO (Despacho Ideal) Capacidad de las líneas: 100MW No considera Restricciones

DESPACHO POR MERITO (Despacho Ideal) PRECIO BOLSA = $4 Precio de Mercado: Valor del MWh de la última planta despachada Costo Marginal: Valor del siguiente MWh despachado

No considera Restricciones DESPACHO POR MERITO (Despacho Ideal) PRECIO BOLSA = $4 Sobrecarga! No considera Restricciones

Considera Restricciones REDESPACHO (Despacho Real) Valor del MWh de la última planta despachada por mérito PRECIO BOLSA = $4 Despachada fuera de mérito 100 MW 100 MW 50 MW 100 MW 80 MW 100 MW Líneas en su capacidad de Transmisión Considera Restricciones

Considera Restricciones RECONCILIACION = G real – G ideal Reconciliación Negativa Reconciliación Positiva G Ideal = 150 MW G Ideal = 0 MW G Real 100 MW Real 100 MW 50 MW 100 MW 80 MW 100 MW Líneas en su capacidad de Transmisión Considera Restricciones

CONGESTIONAMIENTO Y GENERACION FUERA DE MERITO EN COLOMBIA

PRECIO DE BOLSA NACIONAL E INTERNACIONAL

Contratos y bolsa de energía 80 MW 50 MW Primero se despachan los contratos

Contratos y bolsa de energía 15 MW 80 MW 50 MW 50 MW 80 MW 15 MW Primero se despachan los contratos

Contratos y bolsa de energía 15 MW 70 MW 50 MW 80 MW 80 MW 100 MW 85 MW 85 MW 50 MW 80 MW 80 MW 15 MW Posteriormente se despacha la bolsa

Contratos y bolsa de energía 70 MW 50 MW 80 MW 80 MW 100 MW 100 MW 100 MW 50 MW 80 MW 80 MW Despacho Ideal = Despacho Real

Precio de Bolsa y de contratos Comportamiento de los precios en el mercado Eléctrico colombiano

Variabilidad en el tiempo de duración de contratos bilaterales