SECTOR ELÉCTRICO EN CHILE: ENERGÍAS RENOVABLES Y FLEXIBILIDAD

Presentación del tema: "SECTOR ELÉCTRICO EN CHILE: ENERGÍAS RENOVABLES Y FLEXIBILIDAD"— Transcripción de la presentación:

1 SECTOR ELÉCTRICO EN CHILE: ENERGÍAS RENOVABLES Y FLEXIBILIDAD
Jaime Peralta Vice Presidente, Coordinador Eléctrico Nacional Agosto 2019

2 Agenda Sobre Chile Regulación del Sector Eléctrico
Sistema Eléctrico Nacional Marco Institucional Coordinador Eléctrico Nacional (CEN) Mercados de Energía y Potencia Sector Generación y Desarrollo de las ERV Sectores Transmisión y Distribución Mercado de Servicios Complementarios (SSCC) Flexibilidad del Sistema Futuro de la Regulación en Chile Desafíos y Oportunidades

3 Chile es un país largo y angosto
SOBRE CHILE… Estadísticas al 2018: Población: 17.6 millones Superficie (continental): 755,915 km2 PIB per cápita: USD$ 15,900 (4,0% crecimiento) En Energía: Mercado eléctrico competitivo y desintegrado Mayoritariamente sector privado (1980) Monopolios regulados: Transmisión & Distribución Inversiones en Energía: MMUSD$ (50% ERV) Política Energética 2050 (2016)  70% ER al 2050 Chile es un país largo y angosto (4.270 km)

4 REGULACIÓN DEL SECTOR ELÉCTRICO
Normativa general aplicada en el sector: Ley, Reglamento, Normas Técnicas y Procedimientos Internos CEN. 1982: Chile pionero en desregulación e implementación de mercados competitivos, DFL N°1/1982. 1986: Normativa contempló el desarrollo del sistema en base inversiones privadas dejando al estado un rol de regulación, diseño de políticas publicas y fiscalización. 2004: Desintegración de segmentos de Transmisión (Monopolio). Se regula transmisión troncal en base a planificación vinculante y licitaciones internacionales de obras nuevas y ampliaciones. 2005: Licitaciones de suministro de energía para clientes regulados y metas para energías renovables (20/25) 2016: Reforma sector transmisión (estampillado) y creación del Coordinador Independiente del Sistema Eléctrico. PRINCIPALES HITOS Ley de Transmisión Crea Coordinador Independiente SEN Ley Eléctrica DFL 1 Reglamento de Ley Decreto No. 327 Ley Corta I No Ley Corta II No 1er Proceso Licitación de Energía CNE Ley Impuesto Verde. Reforma Tributaria. Ley ERNC I No Ley ERNC II No Ley Mejora Proceso Licitaciones de suministro

5 SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL(1)
Hidro Solar Eólico Térmico SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL(1) Capacidad Instalada: MW Energía Generada: GWh Demanda Máxima: MW Crecimiento Consumo: ,1 % Líneas de Transmisión: km SEN 3,100 km 0% 20% 40% 60% 80% 100% Térmico Hidro Solar Eólico Geotermia Capacidad Instalada MW Energía Generada GWh Energía & Capacidad por Recurso Estadísticas al año 2018.

6 SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
3,100 km

7 MARCO INSTITUCIONAL Ministerio de Energía
Coordinador Eléctrico Nacional Comisión Nacional de Energía Superintendencia de Electricidad y Combustibles Ente regulador: Leyes, NTs Dirige y define proceso tarifarios Licitaciones de suministro de Energía Empresas Generación Empresas Transmisión Distribución & Grandes Clientes Fiscaliza Cumplimiento Normativo Interpreta Regulación Aplica Sanciones y Multas Ministerio de Energía Otras Organizaciones: Panel de Expertos Fiscalía Nacional Económica Consejo para la Transparencia

8 COORDINADOR ELÉCTRICO NACIONAL (CEN)
Organismo técnico e independiente responsable de la coordinación de la operación segura y económica del sistema eléctrico nacional Garantizar una operación segura y económica del SEN Velar por el acceso abierto a las redes de transmisión Otras Funciones: Administrar los mercados de energía, potencia y SSCC. Planificación de la expansión del sistema de transmisión Licitaciones internacionales de proyectos de transmisión Proceso de interconexión de nuevos proyectos Monitorear condiciones de competencia del mercado Promover innovación, investigación y desarrollo (I2D) Presupuesto anual de MMUS$ 50 y 300 trabajadores Procedimientos internos para su funcionamiento, Normas Técnicas (CNE)

9 INNOVACIÓN, INVESTIGACIÓN Y DESARROLLO
Promover I2D en el sector eléctrico (articulador) Relacionamiento Internacional (APEx) Algunas Iniciativas: Pronóstico Centralizado de Renovables Pronóstico de Caudales Laboratorio Simulación Tiempo Real (RTDS) SSCC con Plantas Renovables (First Solar) Aplicaciones WAM-WAMPAC Blockchain (Combustibles, certificados ERV) Plataforma subastas y despacho intra-diario

10 MERCADOS DE ENERGÍA Y POTENCIA
Coordinador Eléctrico Nacional Generador B Distribución (Regulado) Contratos vía Licitación de LP Generador A Grandes Clientes >500kW Contratos Bilaterales Transmisión (Acceso Abierto) Costo Marginal Programa diario de despacho económico (day-ahead) basado en costos auditados Coordinador (CEN) determina balances de energía y potencia (settlements) Costo marginal de energía en base a operación real (pay as cleared) Precio por potencia regulado (CNE) y en base a aporte en demanda de punta Licitaciones competitivas de largo plazo energía para clientes regulados (CNE) SSCC transición de un mercado en base a costos a un mercado de subastas En la actualidad hay 409 participantes del mercado (G, T, D y G. Clientes) Licitaciones de obras nuevas y ampliaciones Cargo Fijo a la Demanda

11 COSTO MARGINAL DE ENERGÍA (CMg) Promedio Mensual

12 LICITACIONES DE ENERGÍA – Clientes Regulados
52,9 54,5 59,8 65,8 104,3 90,0 99,5 90,3 129,5 138,9 128,9 112,0 108,2 79,3 47,6 32,5 0.0 20.0 40.0 60.0 80.0 100.0 120.0 140.0 160.0 2,000 4,000 6,000 8,000 10,000 12,000 14,000 N°1 N°2 N°3 N°4 2006/2007 2008 2010 2012 2013 2015/2016 2017 Precio Promedio Adjudicado(1) Energía Adjudicada GWh/Año Precio Adjudicado USD/MWh [GWh/Año] [USD/MWh] ER Adjudicada: 2015/16  52%  100% (1) Corresponde al precio de la energía, no incluye cargo por potencia ni costos de red (SSCC, transmisión y otros)

13 ENERGÍA RENOVABLE(1) Ley 20.698 de 2013  Objetivo: 20% ER al 2025(2)
ER Generación = GWh (18,3%) Total = GWh ER Capacidad = MW (19,6%) Total = MW Recursos Renovables Energía Capacidad Instalada 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% Solar Eólico Hidro peq. Biomasa Geotermia Capacidad RE Carbón 23% Diesel 12% GNL 19% Hidro 27% ER 18% 38% 1% 15% Estadísticas al año 2018. ERNC: Generación hidráulica menor a 40 MW, eólica, solar, geotérmica y biomasa.

14 PROYECTOS EN CONSTRUCCIÓN AL 2020
HIDRO PEQ. 3,6% 78 MW EÓLICO 24,7% 539 MW SOLAR 16,5% 361 MW TOTAL MW RENOVABLES ,8% 978 MW OTROS ,2% 1.205 MW Proyecto: Cerro Dominador CSP Tecnología: 1ª Concentración Solar Región: Antofagasta Capacidad: MW PES:

15 POTENCIAL ENERGÍA RENOVABLE
Chile posee un gran potencial de ER: MW en recursos eólicos, solar e hidro 4.000 MW en recursos de geotermia y biomasa.

16 PRINCIPALES ACTORES EN EL MERCADO RENOVABLE
200 400 600 800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 2,000 Others Etrion Corp Pacific Hydro S.A. SOWITEC Energías Renovables EDF Energies D'E Capital SunPower Corporation SpA EPM Ibereólica Chile Fisrt Solar Ingenostrum Chile SpA Energy Focus S.A. Pattern Energy Acciona Energía Chile Enel Green Power Chile Solar Eólico Hydro Biomasa Geotermia [MW] Eiffage Energía Capacidad Instalada 4.829 MW

17 Sistema de Transmisión Nacional
SECTOR TRANSMISIÓN Dedicada Sistema de Transmisión Nacional (500kV y 220kV) Transmisión Zonal (Sub-transmisión) Distribuidoras Generadores Clientes Libres Tres segmentos de transmisión: Nacional, Zonal y Dedicada Planificación regulada y centralizada por parte del regulador (CNE) en base a propuesta del Coordinador Expansión obligatoria de la red en base a procesos de licitación internacionales y competitivos (CEN) Plan Expansión 2018  MMUSD (Incluye primer proyecto HVDC)

18 SECTOR DISTRIBUCIÓN Tarifas reguladas definidas por el regulador (CNE) cada 4 años Empresa modelo por área típica y rentabilidad garantizada de 10% Net Billing hasta 300kW solo para autoconsumo (2.647 unidades, 16 MW, 83% paneles FV residenciales - rooftop) Generación Distribuida hasta 9 MW (184 unidades, 517 MW) Ley corta para revisión de rentabilidad y estudio VAD único (Panel Expertos) Reforma de sector Distribución en discusión actualmente (tarifas horarias, revisión rentabilidad, redes inteligentes, DER, etc.)

19 SERVICIOS COMPLEMENTARIOS
Mercado de ofertas para SSCC a partir del 2020 Subastas para requerimientos de CP y Licitaciones para el LP Análisis de condiciones de competencia previo a subastas Oportunidades para nuevas tecnologías (almacenamiento, gestión de demanda) Servicios requeridos: control de frecuencia, control de tensión, PRS Informe SSCC: requerimientos, programación y análisis de competencia (CEN) Habilitación y verificación de instalaciones por parte del CEN Remuneración: Recursos técnicos  Generadores, Infraestructura  Demanda

20 Requerimientos adicionales Coordinador
REQUERIMIENTOS CONTROL DE FRECUENCIA SSCC Categoría de SSCC Subcategoría de SSCC Requerimientos adicionales Coordinador Control de Frecuencia Control Rápido de Frecuencia (CRF) Control Rápido de Frecuencia (CRF +/-) Umbral de activación/desactivación (±0.3Hz) Control Primario de Frecuencia (CPF) Control Primario de Frecuencia (CPF +/-) Estado Normal de Operación asociado a variaciones de demanda considerando una banda de frecuencia de ±0.2Hz Contingencias: asociado a la desconexión más grande del sistema Banda muerta, estatismo y tiempo establecimiento según NTSyCS Control Secundario de Frecuencia (CSF) Control Secundario por Subfrecuencia (CSF+) Especificaciones según NTSyCS y Estudio AGC. Control Secundario por Sobrefrecuencia (CSF-) Control Terciario de Frecuencia (CTF) Control Terciario por Subfrecuencia (CTF+) Considera el 100% de entrega de reserva comprometida en 15 min, para recuperar reserva para el CSF. Se diferencia entre CTF Giro y CTF Reserva Fría Control Terciario por Sobrefrecuencia (CTF-) Cargas Interrumpibles (CI) No hay

21 Requerimientos adicionales Coordinador Control de Tensión (CT)
REQUERIMIENTOS CONTROL DE TENSIÓN Control de Tensión: corresponde a acciones de control que permiten mantener la tensión de operación de las barras del sistema eléctrico en una banda predeterminada, considerando los niveles admisibles establecidos en la normativa. SSCC Categoría de SSCC Subcategoría de SSCC Requerimientos adicionales Coordinador Control de Tensión (CT) Unidades generadoras sincrónicas: no hay adicionales a NTSyCS (AVR, curva PQ) Parques eólicos y fotovoltaicos: Se distinguen dos tipos de CT: Control estático: entrega cantidad fija de Q, acorde a curva PQ. Control dinámico: actuación del regulador de tensión tanto en régimen permanente como ante contingencias. Elementos de compensación reactiva: BBCC, CER, STATCOM (estático o dinámico).

22 Control de Contingencias PRS - Plan de Recuperación de Servicio
REQUERIMIENTOS CONTROL DE CONTINGENCIAS Y PRS SSCC Categoría de SSCC Definición del SC Control de Contingencias Desconexión de Carga Desprendimiento automático o manual de carga con la finalidad de preservar la SyCS. Desconexión de Generación Desprendimiento o reducción automática de generación o inyección con la finalidad de preservar la SyCS. Plan de Defensa contra Contingencias Conjunto de acciones automáticas de control correctivo que están destinadas a evitar un apagón total o parcial del SEN. SSCC Categoría de SSCC Definición del SC PRS - Plan de Recuperación de Servicio Partida Autónoma (PA) Capacidad de una instalación que, encontrándose fuera de servicio, puede iniciar un proceso de partida sin contar con suministro de electricidad externo. Aislamiento Rápido (AR) Capacidad de una instalación para continuar operando en forma aislada, alimentando sólo sus servicios auxiliares, tras su desconexión intempestiva del sistema a consecuencia de un apagón total o parcial. Elementos de Vinculación (EV) Prestación que dan los equipos que permiten sincronizar dos zonas del sistema eléctrico que se hayan mantenido operando en forma de islas independientes.

23 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: DEFINICIÓN
“Capacidad de un sistema para responder a la variabilidad e incertidumbre de la generación y demanda, de manera segura y económica, en diferentes horizontes y escalas de tiempo” La flexibilidad del sistema se identifica como un atributo que permite cumplir con los principios de la Coordinación de la Operación y abarca distintas escalas de tiempo. Segundos Responder a perturbaciones y fallas Meses/Años Considerar la disponibilidad de recursos gestionables Horas Responder a rampas Escala de tiempo Minutos Responder a cambios en demanda y generación Días Considerar la disponibilidad de recursos primarios

24 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: SÍNTOMAS
Frecuente operación a mínimos técnicos de unidades generadoras Frecuentes encendidos y apagados de unidades generadoras Mayores requerimientos de rampa para mantener el balance entre generación y demanda

25 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: COSTOS
Costos totales del sistema para 2 escenarios: Escenario A5a (azul): alta integración renovable variable, considerando flexibilidad. Escenario A5c (naranja): alta integración renovable variable, sin considerar flexibilidad. Resultados Ambos escenarios cumplen con una operación segura. El escenario que considera flexibilidad en el desarrollo del sistema resultó más económico.

26 Criterios de Operación
FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: FUENTES Diseño del Mercado Criterios de Operación Almacena-miento FLEXIBILIDAD Generación Demanda Transmisión

27 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: PROPUESTAS
Diseño del Mercado Incorporación eficiente de nuevos servicios y tecnologías Marco regulatorio para interconexiones internacionales Reformular mercado de Potencia y/o licitaciones de energía Criterios de Operación Despacho intra-diario con resolución de 15 min. Mejorar pronósticos de ERV y caudales SSCC en tiempo real y programación vinculante en day-ahead Optimizar uso de embalses y consideración de hidrologías Generación Respuesta rápida de fuente renovables (inercia sintética) Servicios de rampa rápida Mínimos técnicos de centrales térmicas

28 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: PROPUESTAS
Almacenamiento SSCC de respuesta rápida de frecuencia, tensión, PRS, etc. Almacenamiento behind-the-meter, VPP Transmisión Criterios de planificación Resiliencia y robustez (Interconexiones) Gestión y control de congestión (TIC, HVDC, FACTS, almacenamiento) Demanda Recursos Distribuidos (PMGD, BESS, EV, Microredes, Smartmeters) Gestión de Demanda y nuevos actores (Agregadores, VPPs)

29 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: ALMACENAMIENTO
Respaldo al usuario final Gestión de Energía Renovable Variable Regulación de Frecuencia Partida en negro / PRS Regulación de Tensión Desplazamiento de inversiones de expansión de redes Seguimiento de carga Arbitraje de energía Almacenamiento inter-estacional o anual Control y gestión de demanda Sin embargo, hoy enfrentan barreras de entrada al mercado: regulatorias, incertezas de los desarrolladores, restricciones en la modelación, altos costos, etc.

30 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: HOY EN EL SEN
CENTRALES DE EMBALSE: Energía Embalsada y energía afluente

31 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: HOY EN EL SEN
BESS: Aporte 20 MW al CPF

32 FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA: HOY EN EL SEN
Zona Norte Grande: Dda: 2500 MW Mínimos Técnicos 900 MW 2.200 MW ERV Zona Norte Chico: Dda: 900 MW 400 MW Automatismos en Zona Norte criterio N.

33 FUTURO DE LA REGULACIÓN EN CHILE Ruta Energética 2018-2022
Proceso de descarbonización (5.000MW al 2040) Modernizar la regulación de la Distribución Modernizar Ley de Transmisión y definir estrategia de flexibilidad Modernizar instituciones del gobierno (SEC) Optimizar proceso de aprobación y conexión de proyectos (permisos) Aumentar en 4 veces la capacidad de generación distribuida (<300kW) Aumentar en 10 veces la penetración de vehículos eléctricos Definir marco regulatorio para eficiencia energética Capacitar profesionales en eficiencia energética y energías renovables Electrificación en zonal rurales

34 DESAFÍOS OPORTUNIDADES Flexibilidad para integrar altos niveles de ERV
Desarrollo de grandes proyectos (Permisos, Relacionamiento Comunidades) Adaptación al cambio climático (Hidrología, Desastres Naturales) Implementación proceso de descarbonización OPORTUNIDADES Nuevas tecnologías (Energías Renovables, CSP, Almacenamiento) Inversiones en transmisión (HVDC) Nuevo mercado de ofertas para SSCC Distribución y redes inteligentes (TIC, Smartgrids, DER, EV, Demanda)

35 MUCHAS GRACIAS Jaime Peralta
Vice Presidente, Coordinador Eléctrico Nacional Agosto 2019