Implantación de procedimientos operativos más flexibles Ing. Diego Oroño ADME - Uruguay

Agenda Introducción El sector eléctrico Uruguayo El rol de ADME ¿Por qué procedimientos más flexibles? Líneas de acción Conclusiones

Introducción El sistema eléctrico uruguayo ha sido tradicionalmente un sistema hidro-térmico, interconectado con Argentina y Brasil. En los próximos años se espera ingresen al sistema unos 1200 MW de energía eólica, una central de ciclo combinado de 500 MW, y 200 MW de energía solar fotovoltaica. Este cambio radical en la matriz energética implica un cambio de paradigma en la operación y el despacho y la necesidad de procedimientos operativos más flexibles

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El sector eléctrico uruguayo Sector consolidado desde hace más de 100 años. 1882: Empresas privadas instalan plantas generadoras para abastecer su demanda y se realizan concesiones para la generación y comercialización de energía eléctrica. 1912: La Ley N°4.273 crea la Administración General de Usinas Eléctricas del Estado (hoy UTE), comenzando un período de estatización que culmina en 1947. El Uruguay tiene un sector eléctrico consolidado hace más de 100 años, hay referencias de fines del siglo 19 donde empresas privadas instalaban sus plantas de generación para abastecer su demanda, esto ocurría a nivel industrial y a nivel de poblaciones (salto grande). El sector eléctrico en el uruguay se desarrolla con el sector privado. Se desarrolló como generación distribuida y esas redes aisladas se fueron interconectando. 1912- Proceso de estatización culmina en 1947 (hasta ahí convivían).

El sector eléctrico uruguayo 1977: Ley Nacional de Electricidad establece el monopolio de todas las actividades del sector (generación, transformación, trasmisión, distribución, exportación, importación y comercialización de energía), a favor de UTE. 1997: La Ley de Marco Regulatorio establece la separación de roles dentro del Estado y la libre competencia en la generación y comercialización de energía. Se crea el Regulador y el Administrador del Mercado Ley nacional de electricidad – monopolio. En ese momento tenemos en el Uruguay un sector completamente consolidado con redes que interconectan todo el país. 1997: Se establece la competencia en generación y comercialización de electriciadad. UTE pasa a ser o debería tener funciones únicamente empresariales.

Estructura del sector UTE: EMPRESA LA INDUSTRIA ELÉCTRICA ANTES DE LA LEY 16.832 TRASMISIÓN GENERACIÓN DISTRIBUCIÓN UTE: EMPRESA VERTICALMENTE INTEGRADA USUARIOS SALTO GRANDE DE LA REGIÓN

Estructura del sector LA INDUSTRIA ELÉCTRICA CON LA LEY 16.832 MERCADO MAYORISTA GENERACIÓN DE LA REGIÓN OTRA URUGUAYA (PRIVADA) SALTO GRANDE UTE GENERADOR UTE DISTRIBUIDOR GRANDES CONSUMIDORES TRASMISIÓN CONSUMIDORES REGULADOS

Características generales GENERACIÓN INSTALADA: Hidráulica: 1538 MW Eólica: 52 MW Térmico (c.fósil): 1223 MW Térmico (biomasa): 236 MW TOTAL: 3049 MW DEMANDA: Pico (2013): 1918 MW Energía (2012): 10041 GWh Tasa crec. med.: 3.5% anual 70 MW 2000 MW Territorio 176.215 km2 Población 3.323.906 Tasa electrif.: 98.7% 2/3 Hidro – 1/3 Térmica, en este momento tenemos mitad y mitad. TRASMISIÓN: Circuitos 500 kV: 771 km Circuitos 150 kV: 3.558 km Circuitos 60 kV: 97 km DISTRIBUCIÓN: Red 60 y 30 kV: 4.354 km Red 15 y 6 kV: 45.424 km Red 400 y 230 V: 26.016 km PÉRDIDAS: 19 % TRAS.: 3 % DIST.: 16 %

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Administración del Mercado Eléctrico ADME es el operador independiente del Sistema Interconectado Nacional y el Administrador del Mercado Mayorista de Energía Eléctrica. Es una organización Pública No Estatal, creada en 1997 por la Ley 16.832. Desde el año 2003, ADME provee sus servicios guiada por los siguientes principios: a) Permitir la ejecución de los contratos libremente pactados entre las partes, entendiendo por tales a los generadores, distribuidores y grandes consumidores. b) Despachar la demanda requerida, teniendo en cuenta la optimización del SIN, en base al reconocimiento de precios de energía y potencia según criterios y valores establecidos en la ley 16.832. Mencionar el CAS.

¿Por qué son necesarios procedimientos más flexibles?

500 MW INTERCONEXIÓN BRASIL GEN. INSTALADA 2013: Hidráulica: 1538 MW Eólica: 52 MW Térmico (c.fósil): 1223 MW Térmico (biomasa): 236 MW TOTAL: 3049 MW Pico (2013): 1918 MW EN EL AÑO 2016: (2000 MW) 1200 MW EÓLICA (500 MW) 200 MW FOTOVOLTAICA 500 MW CICLO COMBINADO La gran mayoría de estos parques eólicos son privados. 500 MW INTERCONEXIÓN BRASIL (500 MW)

Potencia instalada prevista 2016

Líneas de acción

Líneas de acción Investigación de prácticas internacionales en países con gran componente de ERNC. Incorporación de pronósticos meteorológicos. Cambios en procedimientos de programación energética Convocatorias de generación de despacho centralizado con más precisión. Mejora en previsión de la demanda de energía Flexibilización de acuerdos con Brasil y Argentina. Despacho en tiempo real – implementación de un AGC en el sistema.

Principales prácticas internacionales En los últimos tres años se han realizado diversas actividades y contactos con países con un gran componente de ERNC (ej. Dinamarca, Portugal). En cada uno de los países se analizó: Marco regulatorio particular. Interconexiones internacionales y contratos de intercambio Posibilidad de regulación (hidroeléctricas, bombeo) Modelos de optimización y gestión de reservas. Comunicaciones operativas con los agentes generadores. Pronósticos de viento e irradiación utilizados y su incorporación en la toma de decisiones.

Incorporación de pronósticos meteorológicos La recomendación más importante de los países con gran componente de eólica se enfoca en la necesidad de buenos pronósticos de viento. Es mucho más difícil prever viento que consumo. Existe mucho trabajo en todo el mundo en esta área. Esta incertidumbre aumenta las necesidades de reserva de potencia, tanto para subir como para bajar. En primera instancia mediante un convenio entre UTE y la Facultad de Ingeniería se incorporaron pronósticos, así como software y hardware en el despacho. Actualmente, se cuentan con otros dos pronósticos de empresas de importante prestigio internacional, se establecieron todos los mecanismos de intercambio de información y se están recibiendo todos los pronósticos en forma automática Garrad Hassan, y otro…

Programación energética – Actual

Programación energética - Futuro Se está evaluando la posibilidad de utilizar un nuevo modelo para la optimización de los recursos desarrollado en la Facultad de Ingeniería (Udelar). Se busca maximizar el empleo de los modelos para este proceso, de forma de asegurar la trazabilidad. Incluir la restricción de reserva rotante en los modelos de largo, mediano y corto plazo que permita representar adecuadamente el efecto de la generación eólica.

Programación energética - Futuro Uruguay necesita adecuar los procedimientos operativos, de forma tal de poder cambiar las consignas de despacho cerca de las horas operativas, incorporando los pronósticos de viento. La precisión de los pronósticos de viento, es mejor cuanto más cerca de la hora de despacho se encuentre. Es necesario operar con una resolución de tiempo mayor, realizando una previsión de despacho para cada hora.

Convocatorias de generación de despacho centralizado con más precisión Generación distribuida con potencias instaladas relativamente chicas de despacho centralizado. Hoy: Comunicación con generadores a través de sms y teléfono. Es necesario mejorar la declaración de potencia por parte de los generadores. Hoy se conocen sólo en condición de emergencia de la unidad. Se está trabajando en el desarrollo de un sistema de comunicaciones operativas que permita el intercambio fluido de información entre los generadores y el despacho

Mejora en previsión de demanda Debido a la incertidumbre que ingresan en el sistema las fuentes de generación variables (solar, eólica) es importante reducir otras fuentes de incertidumbre. Se incorporó un desarrollo del Centro de Investigaciones Económicas del Uruguay de previsión de la demanda diaria. Actualmente se está trabajando en el desarrollo de un nuevo sistema de previsión de demanda horaria.

Flexibilización de acuerdos con Argentina y Brasil Asociado a la variabilidad del recurso también pasa a ser de gran importancia la flexibilización en los acuerdos de intercambio con Argentina y Brasil. Idealmente se debería poder ajustar el uso de la interconexión cerca de la hora de operación.

Flexibilización de acuerdos con Argentina y Brasil Acuerdos vigentes datan de los años 90. Redefinir el reglamento de interconexión vigente para el uso del lago de Salto Grande (binacional). Envío de energía a Argentina de origen eólico. Con Brasil: Reglamento de interconexión – horarios muy restrictivos de determinación de intercambios. Nueva interconexión con Brasil levanta restricciones de red de trasmisión al sur de Brasil.

Incorporación de un AGC en el sistema UTE ha realizado la compra del sistema Scada con el fin de permitir la instalación de un sistema de control de generación automático. Este sistema está en proceso de construcción e instalación. Se espera que el AGC entre en servicio antes de fin de 2013. El AGC tiene varios modos de funcionamiento, basados en un parámetro de control denominado Error de Control de Área (ECA), se utilizará el Control combinado de interconexión y frecuencia : ECA=ΔI+β.Δf Las unidades generadoras en servicio se pueden asignar bajo el control del AGC o quedar bajo control manual. El operador debe supervisar que el AGC disponga de suficiente reserva rotante bajo control para realizar las acciones de ajuste. En consecuencia deberá disponer la entrada y salida de máquinas o el pasaje bajo control automático o manual de las unidades en servicio. Se está trabajando en la adaptación al AGC de las centrales del Río Negro y turbinas de gas. También la central Salto Grande. Se espera incluir bajo control del AGC el Ciclo Combinado de 500 MW.

Y qué pasa luego? El límite técnico de la instalación de generación eólica y fotovoltaica está asociado a la capacidad de regulación del sistema (generación hidráulica e interconexiones) Temas a estudiar: Capacidad de interconexión – acuerdos internacionales Centrales de bombeo Herramientas de gestión de la demanda Transporte eléctrico y posibilidad de almacenamiento

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Conclusiones El sistema eléctrico uruguayo atraviesa un proceso de cambio significativo de su matriz energética. El cambio en el paradigma de despacho, implica la necesidad de flexibilizar los procedimientos para poder despachar grandes cantidades de ERNC. Es necesario dotar al despacho de carga de herramientas (software y hardware) así como de RRHH para afrontar estos desafíos. Se comenzaron a transitar muchos de estos caminos a través de consultorías internacionales y locales, así como también compra de equipamiento, y desarrollos locales.

MUCHAS GRACIAS POR SU ATENCIÓN Ing. Diego Oroño Spera Despacho Nacional de Cargas (dorono@adme.com.uy)