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Juan Carlos Araneda T.
29 Mayo 2013
Interconexiones Eléctricas: Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto
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Resumen
1. Experiencias internacionales
2. Beneficios de las interconexiones
3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto
4. Interconexión del SIC y SING
5. Conclusiones
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1. Experiencias internacionales La Visión Europea sobre Interconexiones
La Supergrid Europea, Visión a 2050:
Ref.: www.friendsofthesupergrid.eu
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1. Desafíos en Interconexiones Interconexión Asia-Europa
Sesión 44 CIGRE Paris, Agosto 2012: Alternativas de interconexión propuestas por
el Presidente de State Grid Corporation of China (SGCC), Sr. Liu Zhenya;
• Xinjiang-Berlin (5635 km, ±1100 kV)
• Kazakstan-Berlin (4715 km, ±1100 kV)
• Siberia-San Petersburgo (4600 km, ±1100 kV), SP-Berlin (1840 km, ±800 kV)
Foto: JC Araneda, CIGRE Paris 2012
1. Experiencias internacionales Interconexiones HVDC en Gran Bretaña
HOY: GB – Francia: 2000 MW PROYECTO: GB – Francia 2: 1000 MW
GB – Holanda: 1000 MW GB – Bélgica: 1000 MW
GB – Irlanda del Norte: 500 MW GB – Irlanda del Norte 2: 500 MW
EN CONSTRUCCIÓN: Western HVDC Link: 2200 MW
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Moyle 500MW
BritNed 1000MW
Foto: JC Araneda, CIGRE Paris 2012
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1. Experiencias nacionales Potenciales interconexiones
Interconexión Back-to-Back Chile (50 Hz) –Perú (60 Hz)
Interconexión SIC-SING (610 km)
Interconexión Back-to-Back Chile (centro) – Argentina
Interconexión Back-to-Back Chile (sur) – Argentina
Sistema HVDC Aysén - SIC
Punto de vista sistémico:
Punto de vista de los agentes:
Generadores en A Demanda en B
GA GB
DA DB
Mercado A Mercado B
0 1 2 3 Año N
Costos de Operación y ENS
0 1 2 3 Año N
0 1 2 3 Año N
Costos retiro
Margen inyección
2. Beneficios de una Interconexión Dos mercados no interconectados
PrecioB > PrecioA
Punto de vista sistémico:
Punto de vista de los agentes:
Generadores en A Demanda en B
GA GB
DA DB
Mercado A Mercado B
f
0 1 2 3 Año N
Costos de Operación y ENS
0 1 2 3 Año N
0 1 2 3 Año N
Costos retiro
Margen Inyección
Costo de Inversión
VP(Peaje Ga) VP(Peaje Db)
-F < f < F
2. Beneficios de una Interconexión Mercados con Interconexión
PrecioB ↓ PrecioA ↑
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Concesiones
y
Servidumbres
• Proyecto de Ley de Concesiones en el Parlamento
• Proyecto de Ley de Carretera Eléctrica en el Parlamento
Estudios
sistémicos
• Bases de datos validadas por los CDEC
• Cumplimiento estándares de la NT SyCS, revisión CDECs
Medio Ambiente
y
Comunidades
• Aceptación de la comunidad
• Evitar judicialización de las autorizaciones ambientales
Diseño con
visión de largo
plazo
• Diseño con holguras según potencial de desarrollo
• Seguridad de servicio (N-1 y servicios complementarios)
3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Definiciones básicas
Beneficios
mayores que
Costos
• Evaluación económica ante escenarios de generación-demanda
• Asignación de costos entre los beneficiarios
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Aumento de la competencia por integración de mercados
Disminución del riesgo hidrológico
Mayor seguridad y calidad de servicio
Mayor seguridad de suministro
Complementariedad de diferencias de demanda
Disminución de emisiones de gases efecto invernadero
Optimización de inversiones generación–transmisión
Optimización de la operación (y reducción de precios)
Compensación de generación intermitente
BENEFICIOS > COSTOS
3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Valor Presente de los Beneficios deben superar los Costos
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Aumento de la competencia por integración de mercados
Disminución del riesgo hidrológico
Mayor seguridad y calidad de servicio
Mayor seguridad de suministro
Complementariedad de diferencias de demanda
Disminución de emisiones de gases efecto invernadero
Optimización de inversiones generación–transmisión
Optimización de la operación (y reducción de precios)
Compensación de generación intermitente
BENEFICIOS > COSTOS
Inversión línea transmisión
Costos OM&A
Expansiones red existente
3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Valor Presente de los Beneficios deben superar los Costos
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C1 C2 Capacidad MW
Valor anual MUS$
Ingresos por congestión
Costo AVI+COMA
∆B
B1
La interconexión debe ser diseñada con visión de largo plazo
• Beneficios de mercado B1 (diferenciales de precios) justifican una capacidad C1
•Otros beneficios ∆B (seguridad de suministro, competencia, etc.) aumentan esa
capacidad a C2
3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Diseño de la capacidad de interconexión
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3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Estudios Sistémicos
• Especificaciones Técnicas
• Bases de Licitación
ETAPA MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7
Preparación de bases de datos
Términos de referencia
Contratación de estudios
Definición de criterios de aceptación
Análisis de flujos de carga
Análisis de cortocircuito
Análisis de estabilidad transitoria
Análisis de confiabilidad
Determinación de tensión óptima
Desarrollo de Mini-Specs
• Permiten dimensionar los equipos necesarios para las alternativas de interconexión, estimar sus
valores de inversión y definir la solución conceptual
• Permiten determinar los refuerzos necesarios en ambos sistemas, a fin de garantizar que las
transferencias sean confiables
• Definen los modos de operación de la interconexión y sus limitaciones
• Permiten revisar criterios de reservas operacionales y servicios complementarios
• Permiten elaborar planes ante contingencias extremas, a fin de resguardar al sistema integrado
Plazos (en base a la experiencia de Transelec)
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• Matriz energética más balanceada • Menor riesgo ante sequías o eventos de la
naturaleza • Menor riesgo ante falla de plantas GNL • Facilita integración de ERNC
SIC • Hidro-térmico
• Alta variabilidad de precios, por hidrología
• Riesgo de falla: hidrología, centrales
SING
• Exclusivamente térmico
• Riesgo de falla de centrales
• Demanda minera relevante
SIC-SING INTERCONECTADOS
La interconexión permitiría aprovechar los recursos disponibles y mejorar la confiabilidad de ambos sistemas
13332 MW
4146 MW
17478 MW
44%
54%
2%
Hidroeléctrica
Termoeléctrica
Eólica
Solar
99%
1%
Hidroeléctrica
Termoeléctrica
Cogeneración
Solar
34%
65%
1%
Hidroeléctrica
Termoeléctrica
Eólica
Solar
Cogeneración
4. Interconexión del SIC y SING Beneficios de la interconexión
Datos. CDEC-SIC y CDEC-SING 2013
15
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
MW
2020
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
MW
2021
-1200
-1000
-800
-600
-400
-200
0
200
400
600
800
1000
MW
2022
Año
Flujos SING->SIC Flujos SIC->SING
Máximo [MW]
% Máximo [MW]
%
2020 728 33% 1063 65%
2021 579 33% 1035 66%
2022 828 32% 990 65%
2023 693 29% 972 70%
-2000
-1500
-1000
-500
0
500
1000
1500
2000
12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112
2019 2020 2021 2022 2023
MW
Encuentro 500->Cardones 500
Máx. de LinPotOpe MW Promedio de LinPotOpe MW2 Mín. de LinPotOpe MW3
Máx. de LinPotMaxA->B MW Mín. de LinPotMaxB->A MW
Nota: Las simulaciones consideran las bases OSE2000, con previsión de demanda, plan de obras de generación y transmisión del ITD-Abr13 CNE.
4. Interconexión del SIC y SING Transferencias de energía
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18710
18495
18350
18400
18450
18500
18550
18600
18650
18700
18750
Valor Presente de Costos de Operación Esperados (2013-2023)
Sin Interconexión SING+SIC
Con Interconexion SING-SIC
• Con interconexión: costos marginales
se ecualizan entre SIC y SING.
• Beneficio esperado de US$ 215 MM,
por menores costos de operación en
4 años, considerando la interconexión
desde diciembre 2019.
50.0
100.0
150.0
200.0
250.0
US$
/MW
h
Perfil Costos Marginales 2017-2020
2017
2018
2019
2020
4. Interconexión del SIC y SING Costos marginales y Costos de operación
Nota: Las simulaciones consideran las bases OSE2000, con previsión de demanda, plan de obras de generación y transmisión del ITD-Abr13 CNE.
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5. Conclusiones
La transmisión, incluyendo interconexiones nacionales o internacionales, es
fundamental para contar con un mercado eléctrico eficiente, con seguridad de
suministro y sustentable
Las condiciones esenciales que se requiere para el desarrollo de obras de
interconexión eléctrica son:
i. Beneficios esperados mayores que los costos de la interconexión
ii. Asignación de costos de acuerdo a los beneficios esperados
iii. Diseño de la capacidad de la interconexión con visión de largo plazo y
seguridad de servicio (criterio N-1 y servicios complementarios)
iv. Estudios sistémicos validados por los CDEC
v. Aprobación medioambiental y de las comunidades
vi. Concesiones y servidumbres oportunas