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F-DI-04

Visión de la Unidad de Planeación

Minero Energética-UPME, respecto al

impacto de los elementos BESS en la

expansión del Sistema Interconectado

NacionalUnidad de Planeación Minero Energética - UPME

Área Transmisión / Subdirección de Energía Eléctrica

Mayo 2017

F-DI-04

Visión Planeamiento

The missing link: why Australia needs energy storage <http://theconversation.com/the-missing-link-why-australia-needs-energy-storage-10846>

Se establece la

recomendación K:

Recomk = max(B1/C1,

B2/C2, …, Bn/Cn)

Inicio

Diagnóstico del STN y

los STR’s

Visión Largo Plazo (15

años)

Análisis Corto y Mediano

Plazo (5 y 10 años)

Establecer alternativas de

solución (M) a las

necesidades identificadas

Para la necesidad k

identificada

i = 1,n,1

Para la alternativa i

k = k+1

Análisis

Económicos

Cuantificación de la

relación Beneficio / Costo

Bi/Ci

Análisis

Eléctricos

k < M ?

Se establecen

las M

convocatorias

asociadas a

cada proyecto

Se emiten

señales de

expansión para

cada STR del

SIN

no

si

F-DI-04

Visión Planeamiento

F-DI-04

Visión Planeamiento

The missing link: why Australia needs energy storage <http://theconversation.com/the-missing-link-why-australia-needs-energy-storage-10846>

Líneas subestaciones

Compensadores - FACTS

Baterías (BESS)

PST Otros

F-DI-04

Visión Planeamiento

The missing link: why Australia needs energy storage <http://theconversation.com/the-missing-link-why-australia-needs-energy-storage-10846>

Líneas subestaciones

Compensadores - FACTS

Baterías (BESS)

PST Otros

F-DI-04

Visión Planeamiento

The missing link: why Australia needs energy storage <http://theconversation.com/the-missing-link-why-australia-needs-energy-storage-10846>

Uti

lidad

-Ex

pan

sió

n

Atrasar inversiones

Eliminar restricciones

Permitir incorporación recursos renovables

F-DI-04

GUAJIRA

SANTANDER

SUCRE

BOLIVAR

ATLANTICO MAGDALENA

CESAR

CASANARE

NORTE

SANTANDER

ANTIOQUIA

CHOCO

CORDOBA

CALDAS

TOLIMA

META

CUNDINAMARCA

BOYACÁ

ARAUCA

HUILA

CAQUETA

NARIÑO

CAUCA

VALLE

PUTUMAYO

QUINDIO

RISARALDA

VENEZUELA

COLOMBIA

GUAVIARE

ECUADOR

PANAMA

CARIBE

NORDESTE

ANTIOQUIA

CHOCO

SUROCCIDENTAL

ORIENTAL

Visión Planeamiento

Problemática

Agotamiento Red y Restricciones

(Atlántico y Bolívar)

Incorporación renovables (Guajira, Cesar, Magdalena, Atlántico y Bolívar)

Utilidad

Liberar capacidad de red y restricciones

Permitir conectar mayores capacidades

Liberar capacidad red

Variabilidad

F-DI-04

SOLAR

Pendiente: 38.9 MW

SOLAR

Aprobado: 29.2 MW

SOLAR

Aprobado: 29.8 MW

Pendiente: 40 MW

SOLAR

Aprobado: 9.9 MW

SOLAR

Aprobado: 220 MW

SOLAR

Pendiente: 220.4 MW

EÓLICO

Pendientes: 330 MW

EÓLICO

Aprobado: 232 MW

EÓLICO

Aprobado: 1050 MW

EÓLICO

En análisis: 1827 MW

Visión Planeamiento

F-DI-04

GUAJIRA

SANTANDER

SUCRE

BOLIVAR

ATLANTICO MAGDALENA

CESAR

CASANARE

NORTE

SANTANDER

ANTIOQUIA

CHOCO

CORDOBA

CALDAS

TOLIMA

META

CUNDINAMARCA

BOYACÁ

ARAUCA

HUILA

CAQUETA

NARIÑO

CAUCA

VALLE

PUTUMAYO

QUINDIO

RISARALDA

VENEZUELA

COLOMBIA

GUAVIARE

ECUADOR

PANAMA

CARIBE

NORDESTE

ANTIOQUIA

CHOCO

SUROCCIDENTAL

ORIENTAL

Problemática

Agotamiento Red y Restricciones (Santander)

Incorporación renovables (Santander)

Utilidad

Liberar capacidad de red y restricciones

Permitir conectar mayores capacidades

Liberar capacidad red

Variabilidad

Visión Planeamiento

F-DI-04

GUAJIRA

SANTANDER

SUCRE

BOLIVAR

ATLANTICO MAGDALENA

CESAR

CASANARE

NORTE

SANTANDER

ANTIOQUIA

CHOCO

CORDOBA

CALDAS

TOLIMA

META

CUNDINAMARCA

BOYACÁ

ARAUCA

HUILA

CAQUETA

NARIÑO

CAUCA

VALLE

PUTUMAYO

QUINDIO

RISARALDA

VENEZUELA

COLOMBIA

GUAVIARE

ECUADOR

PANAMA

CARIBE

NORDESTE

ANTIOQUIA

CHOCO

SUROCCIDENTAL

ORIENTAL

Visión Planeamiento

Problemática

Agotamiento Red y Restricciones (Bogotá y área)

Utilidad

Liberar capacidad de red y

restricciones

F-DI-04

GUAJIRA

SANTANDER

SUCRE

BOLIVAR

ATLANTICO MAGDALENA

CESAR

CASANARE

NORTE

SANTANDER

ANTIOQUIA

CHOCO

CORDOBA

CALDAS

TOLIMA

META

CUNDINAMARCA

BOYACÁ

ARAUCA

HUILA

CAQUETA

NARIÑO

CAUCA

VALLE

PUTUMAYO

QUINDIO

RISARALDA

VENEZUELA

COLOMBIA

GUAVIARE

ECUADOR

PANAMA

CARIBE

NORDESTE

ANTIOQUIA

CHOCO

SUROCCIDENTAL

ORIENTAL

Problemática

Incorporación renovables (Tolima y

Huila)

Utilidad

Permitir conectar mayores capacidades

Liberar capacidad red

Variabilidad

Visión Planeamiento

F-DI-04

GUAJIRA

SANTANDER

SUCRE

BOLIVAR

ATLANTICO MAGDALENA

CESAR

CASANARE

NORTE

SANTANDER

ANTIOQUIA

CHOCO

CORDOBA

CALDAS

TOLIMA

META

CUNDINAMARCA

BOYACÁ

ARAUCA

HUILA

CAQUETA

NARIÑO

CAUCA

VALLE

PUTUMAYO

QUINDIO

RISARALDA

VENEZUELA

COLOMBIA

GUAVIARE

ECUADOR

PANAMA

CARIBE

NORDESTE

ANTIOQUIA

CHOCO

SUROCCIDENTAL

ORIENTAL

Problemática

Agotamiento Red y Restricciones

Incorporación renovables

Utilidad

Liberar capacidad de red y restricciones

Permitir conectar mayores capacidades

Liberar capacidad red

Variabilidad

Visión Planeamiento

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Visión Planeamiento

DISPOSITIVOS DE ALMACENAMIENTO

The missing link: why Australia needs energy storage <http://theconversation.com/the-missing-link-why-australia-needs-energy-storage-10846>

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Introducción

*Fuente: Decourt y Debarre 2013, Electricity Storage Factbook

EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Introducción

APLICACIONES BESS

THE ECONOMICS OF BATTERY

ENERGY STORAGE. Rockie

Mountain Institute. Octubre 2015.

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Caso - Atlántico

Sistema Eléctrico de

Atlántico

Problemática:

• Generación de Seguridad

• Restricciones: Agotamiento en

transformación y transporte de

energía.

• Atraso en obras de expansión

definidas.

SALAMINA

UNION

BARRANQUILLA

SABANALARGA

TEBSA

CORDIALIDAD

SILENCIO

LAS FLORES

CENTRO EL RIO

JUAN MINA

VTE. DE

JULIO

MALAMBO

MAGDALENA 34.5

TERMO-FLORES

T-FLORES 2

MALAMBO 2

T-FLORES 1

LAS FLORES 34.5

BARANOA

BARRANQUILLA

TEBSA

OASIS

RIOMAR 34.5

NORTE

CARACOLI

MAGDALENA

ESTADIO

Polo Nuevo

220 kV 34.5 kV 110 kV Proyectos de Expansión

ÁREA ATLÁNTICO

Propuesta UPME

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Operación Diaria

0

10

20

30

40

50

60

70

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

MW

Hora

Perfil de carga S/E Centro 110 kV.

0

10

20

30

40

50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

MW

Hora

Perfil de carga S/E Cordialidad 110 kV.

0

20

40

60

80

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23M

W

Hora

Perfil de carga de S/E Unión 34.5 kV.

0

20

40

60

80

100

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

MW

Hora

Perfil de carga S/E Veinte de Julio 110 kV.

0

10

20

30

40

50

60

70

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

MW

Hora

Perfil de carga S/E Riomar 34.5 kV.

0

10

20

30

40

50

60

70

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23

MW

Hora

Perfil de carga de S/E Oasis 110 kV.

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Obras de Expansión

SALAMINA

UNION

BARRANQUILLA

SABANALARGA

TEBSA

CORDIALIDAD

SILENCIO

LAS FLORES

CENTRO EL RIO

JUAN MINA

VTE. DE

JULIO

MALAMBO

MAGDALENA 34.5

TERMO-FLORES

T-FLORES 2

MALAMBO 2

T-FLORES 1

LAS FLORES 34.5

BARANOA

BARRANQUILLA

TEBSA

OASIS

RIOMAR 34.5

NORTE

CARACOLI

MAGDALENA

ESTADIO

Polo Nuevo

ProyectoFecha de Puesta en

Operación

ATLANTICO 1 nov-18

ATLANTICO 2 abr-20

CARACOLÍ STN* ago-17

CARACOLÍ STR jun-18

EL RIO STN nov-20

EL RIO STR nov-20

* fecha prevista

220 kV 34.5 kV 110 kV Proyectos de Expansión

ÁREA ATLÁNTICO

Propuesta UPME

Unidad de Planeación Minero Energética

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Problema de Optimización

Optimización (DC)

Verificación Modelo AC

Análisis Económicos

Recomendación

Topología AtlánticoParámetros TécnicosDespacho Tebsa – FloresDefinición Elementos N-1

Definición de Ubicación de Baterías

DigSILENT

Modelo de Programación Lineal(Aproximación DC)

F.O. Min Número de Restricciones + Inversión de Baterías

Validación de Resultados

PLAN DE EXPANSIÓN DE REFERENCIA GENERACIÓN – TRANSMISIÓN 2015 – 2029

ESQUEMA GENERAL

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

15 25 35 45 55 65 75 85 95

% E

scen

ario

s co

n r

estr

icci

on

es

Tamaño del total de baterias

% restricciones 2 baterias % restricciones libre

Problema de Optimización

• En 55 MW, la mejora en escenarios factibles estaría en aproximadamente

90%, frente a la condición de no tener ningún proyecto.

Ubicación Inyección [MW]

Rio Mar 34.5 kV 35

Union 34.5 kV 20

PLAN DE EXPANSIÓN DE REFERENCIA GENERACIÓN – TRANSMISIÓN 2015 – 2029

RESULTADOS

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Problema de Optimización – Validación

PLAN DE EXPANSIÓN DE REFERENCIA GENERACIÓN – TRANSMISIÓN 2015 – 2029

VALIDACIÓN

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Problema de Optimización – Validación

PLAN DE EXPANSIÓN DE REFERENCIA GENERACIÓN – TRANSMISIÓN 2015 – 2029

VALIDACIÓN

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Operación

PLAN DE EXPANSIÓN DE REFERENCIA GENERACIÓN – TRANSMISIÓN 2015 – 2029

Unidad de Planeación Minero Energética

F-DI-04

Propuesta Regulatoria

Objetivo: Garantizar que los dispositivos almacenadores de energía

tengan una libre entrada al mercado de energía eléctrica

Definición

Operación

Supervisión, control y

protecciónPlaneamiento

Servicios complementarios Remuneración

Elemento de generación

www.upme.gov.co@upmeoficial Upme (Oficial)

GRACIAS