Modelo PET© Power Electricity Timetable

Presentación del tema: "Modelo PET© Power Electricity Timetable"— Transcripción de la presentación:

1 Modelo PET© Power Electricity Timetable
Agenda Contenido CD Metodología Descripción resumida Taller Ingreso de datos Planilla Excel Ejecución Resultados Manual de Usuario

2 Modelo PET© Power Electricity Timetable
Introducción Motivación Desarrollar un modelo de apoyo a las decisiones de inversión y operación de empresas que operan en el sector eléctrico, mediante el análisis estratégico de los proyectos de la propia compañía y de sus competidores Servir de apoyo a la toma de decisiones de políticas publicas del sector eléctrico, mediante el análisis de instrumentos regulatorios del sector Objetivo Determinar un cronograma de expansión de mínimo costo de generación y transporte sujeto a un conjunto de restricciones técnicas y regulatorias

3 Introducción Modelo PET
Función objetivo: Minimiza Costos de Inversión + Costos de Administración + Costos de Operación + Costo de Energía No Suministrada [Remuneración de Potencia Firme, Ley , Impuesto CO2, Reserva Potencia ] Desarrollado en lenguaje GAMS (General Algebraic Modeling System): Lenguaje algebraico que utiliza software especializado (Solvers), para resolver problemas de optimización lineales, enteros mixtos, no lineales, entre otros

4 Introducción Modelo PET
Es un modelo de optimización lineal entero mixto (MIP) que utiliza alguno de los solvers asociados a GAMS para encontrar la solución óptima, XPRESS, CPLEX u otro La optimización de sistemas hidrotérmicos con embalses se realiza con apertura de hidrologías a partir del volumen esperado determinado en forma dinámica

5 Esquema temporal y espacial
Modelo PET Esquema temporal y espacial Tratamiento del tiempo en años, periodos y bloques Se considera una red de transporte con modelo DC y pérdidas lineales por tramos Hidrología es representada por caudales y probabilidad de ocurrencia, manteniendo la correlación espacial que existe entre cuencas Representación de series hidráulicas Caudal ecológico y balances definidos por el usuario Independencia hidrológica anual

6 Representación de la demanda
Modelo PET Representación de la demanda Con curva de duración o con curva cronológica distribuida en los diferentes nodos del sistema

7 Modelo PET Ejemplos de definición de bloques de curva de demanda
Derecha: curva cronológica 7 bloques por día típico trimestral Abajo: curva de duración 7 bloques por mes Table DurBporP(b,p) Trim1 Trim2 Trim3 Trim4 1 180 182 184 92 2 540 546 552 3 90 273 276 644 4 91 736 5 990 455 460 368 6 7 ; Table DurBporP(b,p) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 30 24 60 56 340 314 330 128 114 120 81 75 80 72 66 70 33 23 ;

8 Tecnologías Modelo PET
Hidroeléctrica (embalse, serie y pasada, bombeo) Termoeléctrica Eólica Solar Nuclear Geotérmica Biomasa almacenamiento Otras

9 Representación de generadores hidroeléctricos
Modelo PET Representación de generadores hidroeléctricos De embalse Caudal entrada: Afluentes naturales + Caudales provenientes de otras centrales Caudales provenientes de otras centrales: Pueden ser caudales turbinados, de vertimiento o filtraciones en otras centrales o embalses aguas arriba Restricciones de caudal: en función del volumen y balances definidos por el usuario Relación Potencia – Caudal: constante Filtraciones: Lineales Trayectoria de volumen mínimo Volumen máximo

10 Representación de generadores hidroeléctricos
Modelo PET Representación de generadores hidroeléctricos Serie Caudal entrada: Afluentes naturales + Caudales provenientes de otras centrales Caudales provenientes de otras centrales: Pueden ser caudales turbinados, de vertimiento o filtraciones en otras centrales o embalses aguas arriba Relación Potencia – Caudal: constante Vertimientos Pasada Caudal entrada: Afluentes naturales

11 Representación de generadores termoeléctricos
Modelo PET Representación de generadores termoeléctricos Costo Variable = Precio Combustible * ConsEsp + CVNC Mínimo técnico Representación de generadores nucleares Considera despacho en base Representación de generadores eólicos y solares Posibilidad de definir perfil de generación por bloques y periodos en curva cronológica

12 Representación de generadores
Modelo PET Representación de generadores Parámetros Potencia máxima Potencia mínima Consumos propios Indisponibilidad forzada Mantenimientos (anuales y/o típicos) Precio Combustible CVNC Costo Inversión COMA Vida útil Emisiones CO2, NOx,SO2,MatP Uso del Suelo Relación PFirme Preliminar/ Potencia Instalada Costo de conexión

13 Parámetros y supuestos para la evaluación económica
Modelo PET Parámetros y supuestos para la evaluación económica Inversión , COMA y vida útil para proyectos de generación y transmisión En cada periodo, a partir de la fecha de entrada del proyecto, se considera un costo dado por la anualidad de la inversión y COMA, calculados con la potencia máxima Los costos de operación, mantenimiento, administración, falla, reserva e inversión son actualizados con una tasa de descuento definida por el usuario

14 Tipos de proyectos Modelo PET Continuos
Modelo define capacidad a instalar en forma continua Energético primario crece en forma proporcional con la capacidad Tasa anual de penetración definida por el usuario Potencial definido por el usuario Discretos Pueden ser de generación o transmisión Son proyectos específicos Modelo define fecha de entrada en servicio a partir de fecha más próxima definida por el usuario El modelo también puede definir la capacidad entre cero y un valor definido por el usuario, pero manteniendo, en el caso de hidroeléctricos los caudales afluentes

15 Restricciones a los proyectos discretos
Modelo PET Restricciones a los proyectos discretos Proyectos mutuamente excluyentes: Solamente un proyecto de cada conjunto definido por el usuario puede ser realizado. Aplicación típica: Localización Proyectos conjuntos: Dos o más proyectos de generación y/o transporte se realizan en forma conjunta, de modo que ambos se inician al mismo tiempo. Aplicación típica: Generador y línea o varias unidades de una central. Proyectos con precedencia: Un proyecto se realiza después que se inicia otro proyecto con un desfase en el tiempo definido por el usuario. Aplicación típica: Construcción en etapas

16 Restricciones a los proyectos discretos
Modelo PET Restricciones a los proyectos discretos Reconversión de unidades generadoras: un generador es reemplazado por otro con un desfase de tiempo y un costo de reconversión Fecha más próxima de entrada en servicio: el usuario debe definir la fecha a partir de la cual el proyecto puede entrar en servicio Fecha forzada de entrada en servicio: el usuario define la fecha de entrada en servicio Operación Excluyente: Permite operación con dos o más combustibles.

17 Restricciones a los proyectos continuos
Modelo PET Restricciones a los proyectos continuos Potencia máxima anual: para cada proyecto continuo el usuario debe especificar la potencia máxima anual posible de instalar Potencia máxima anual para un conjunto de proyectos Potencial: el usuario debe definir anualmente la capacidad acumulada a instalar de cada proyecto Tamaño: Restricción Pmax y Pmin de incrementos de potencia

18 Restricciones de energía
Modelo PET Restricciones de energía Se definen anualmente para un conjunto de generadores existentes y/o nuevos En la función objetivo se penaliza el déficit con costo definido por el usuario. Aplicación Ley

19 Remuneración de la potencia
Modelo PET Remuneración de la potencia Se representa con la relación PotenciaFirmePreliminar/PotenciaInstalada de cada generador y ajuste a la demanda máxima Se pueden definir dos sistemas y una interconexión entre ellos Potencia firme se determina por sistema en forma independiente y en forma conjunta si el modelo decide la interconexión o se fuerza la interconexión En la función objetivo participa como una anualidad que se descuenta a los generadores candidatos

20 Margen de reserva de potencia
Modelo PET Impuesto al CO2 Se representa un costo adicional en la función objetivo como un costo variable unitario anual por generador Margen de reserva de potencia Se representa como un costo adicional en la función objetivo calculado con el déficit y un costo de penalización de déficit

21 Representación del sistema de transmisión
Modelo PET Representación del sistema de transmisión Parámetros Capacidad máxima Resistencia Reactancia Tramos para representación lineal de pérdidas Costo Inversión COMA Vida útil Ángulo máximo transformadores desfasadores Tipo de límite entre par de nodos (sin límite Tx, n o n-1) Modelo DC con pérdidas lineales Mantenimientos Restricciones de capacidad de una o más líneas

22 Opción de optimización operativa con volumen final esperado
Modelo PET Opción de optimización operativa con volumen final esperado El modelo permite utilizar el plan de expansión de generación y transmisión, así como la evolución esperada de las cotas de embalse para realizar simulaciones de la operación Esta opción permite simular la operación con una representación más detallada del sistema y utilizar mayor cantidad de bloques y o condiciones de hidrología, viento y radiación solar.

23 Modelo PET Opción de planificación iterativa de inversiones en generación y transmisión El modelo permite realizar optimizaciones iterativas de generación y transmisión en forma separada. No obstante, tiene la opción de definir proyectos de generación y transmisión que se optimizan en forma conjunta. En esta opción el usuario puede definir límites de transmisión para cada opción de planificación Gx o Tx.

24 Opción de planificación por ciclos
Modelo PET Opción de planificación por ciclos En esta opción el modelo realiza la planificación de inversiones en ciclos especificados por el usuario.. Para cada ciclo el modelo utiliza una representación detallada y una representación simplificada. Para la simplificación de los escenarios se cuenta con la posibilidad de reducir bloques e hidrologías. En versiones futuras se incorporará la opción de simplificación de pérdidas y periodos entre otras.

25 Otras funcionalidades
Modelo PET Otras funcionalidades Posibilidad de cambiar en cada periodo parámetros como la potencia, el consumo específico, indisponibilidad, precios de combustibles, CVNC, caudales afluentes entre otros Posibilidad de cambiar los costos de inversión en el tiempo Evolución de precios por tecnología

26 Resultados Modelo PET Informe de errores y advertencias
Cronograma de inversión en generación y transporte Costos marginales Matriz de energía y potencia por tecnología Flujo de caja de cada generador Emisiones CO2, Nox, etc. Despacho por año, periodo, bloque e hidrología Flujos por líneas de transmisión Para caso sin límite de Tx, resumen de sobrecarga de líneas de Tx Trayectoria de embalses

27 Contacto Modelo PET Ignacio Alarcón Arias IIC Mega Prisma S.A.
F (56 2) C (56 9)

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