Download pdf - Almacenamiento de Energía - CIGRE · torque mecánico aplicado al generador eléctrico. – Se requiere de energía disponible y capacidad de controlarla (control de potencia activa)

AlmacenamientodeEnergíaParte2.ElSistemadeEnergíaEléctrica

GabrielOlguín,Ph.D.—[email protected]

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Objetivo•  EnestemódulosepresentanaspectosfundamentalesdelaoperacióndelosSEPsydelasredeseléctricasdetransmisiónydistribución

•  ElobjetivoesilustrarobjetivosdeplaniHicaciónyoperacióndelossistemaseléctricosycomolatransformaciónenergéticaobligaráacambiaralgunosaspectosdelaplaniHicaciónyoperaciónparahacerfrentealosDesaHíosdelaIndustriaEléctrica.


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Contenidos

•  DesaHíosuoportunidadesdelosSEPs•  PlaniHicacióndeSEPs•  OperacióndeSEPs•  Transformaciónenergética•  Redeseléctricas–transmisiónydistribución


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DesaHíosuoportunidadesdelosSEPs•  Integrarygestionarcantidadescrecientesdeenergíarenovable,convencionalyemergente,enformaconHiable,segura,inclusivayeconómica

•  Ley20.257/2008yLey20.968/2013•  Art.150BisLGSE“…Cadaempresaeléctricaqueefectúeretirosdeenergíadesdelossistemaseléctricos….deberáacreditarqueunacantidaddeenergíaequivalenteal20%desusretiroshayasidoinyectadapormediosERNC..”

•  Art.150TERLGS“..elMinisteriodeberáefectuarlicitacionespúblicasanualesparaprovisióndebloquesanualesdeenergíaprovenientesdemediosdeERNC…”


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DesaHíosyoportunidadesdelosSEPs•  Laley20.968deHinequehaciaelaño2025,un20%delaenergíacomercializadadeberáprovenirdeenergíasrenovablesnoconvencionales.

•  ElMinisteriodeEnergíalideralicitacionespúblicasanualesdebloquesdeenergíaprovenientesdemediosdegeneracióndeenergíarenovablenoconvencional,queserviránparaelcumplimientodelascuotasdeERNCexigidas.–  Reducelasbarrerasdeentradaaestastecnologías–  Aumentalacompetitividaddelsector–  Reduceladependenciaenergéticadecombustiblesfósiles

•  Sedisminuyelaemisióndegasesdeefectoinvernadero.


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¿quésonlaslasERNC?•  Ley20.057:Energíageneradamediantemediosdegeneraciónrenovables

noconvencionales.–  Biomasa–  Hidráulicaycuyapotenciamáximaseainferiora20.000kilowatts.–  Geotérmica,entendiéndoseportallaqueseobtienedelcalornaturaldelinteriordelatierra.

–  Solar,obtenidadelaradiaciónsolar.–  Eólica,correspondientealaenergíacinéticadelviento.–  Energíadelosmares,correspondienteatodaformadeenergíamecánicaproducidaporelmovimientodelasmareas,delasolasydelascorrientes,asícomolaobtenidadelgradientetérmicodelosmares.

–  OtraenergíasrenovablesquecontribuyanadiversiHicarlasfuentesdeabastecimientodeenergíaenlossistemaseléctricosycausenunbajoimpactoambiental


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DesaHíosyoportunidades•  Chiletienecomometaqueel20%desuenergíaal2025provengade

fuentesERNC(Ley20.698)•  ParaelSINGestorepresentaundesaHíoimportante

–  LamatrizenergéticadelSINGestácompuestaprincipalmenteporgeneradoresavapor-carbón,unidadespocoHlexiblesparaenfrentarlavariabilidaddelademandaogeneracióndebidoasubajorangoderegulación,bajasrampasdegeneraciónytiemposdeencendido/apagadodelargaduración”.

•  ElSINGesactualmenteunsistemamedianoyaislado,conconsumoseminentementeindustrial(90%)ypresentadiHicultadespararealizarunadecuadocontroldefrecuencia,condiciónquepodríaempeoraranteunaintegraciónimportantedeERNC.


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Ref.: EFECTOS TÉCNICO- ECONÓMICOS DE LA INTEGRACIÓN DE ENERGÍA EÓLICA Y SOLAR EN EL SING: ESCENARIO AÑO 2017 – Estudio CDEC-SING

Licitaciones2016


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Ref.: presentación Ministro de Energía desayuno ACERA 19 agosto 2016

Licitaciones2016ymatrizenergética


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Ref.: presentación Ministro de Energía desayuno ACERA 19 agosto 2016

DesaHíodelSING•  LademandadelSINGesindustrialconunciclo24x7•  Elparquegeneradoresmayoritariamentetérmicoavapor-carbón,elqueseacomodabienademandaplana

•  Laintroduccióndegeneraciónvariabledesplazalageneracióntérmicayobligaalparqueexistente(térmico)aresponderalasvariacionesdegeneración–  Estoimplicanosolounapérdidadegeneraciónparaelincumbente(centraldecarbón)sinoademásundesgasteadicionalymayorescostosdeoperación,reparaciónymantenimientodebidoalasoperacionescíclicas


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DesaHíosparaelSING


DesaHíos

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Generación)Eólica)y)Solar)SING)día)9)de)abril)de)2015)

Eólico" Solar" Suma"


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GeneraciónERNCSING


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Aspectosdelavariabilidaddelasfuentessolaryeólica•  Estabilidad(voltajeyfrecuencia),Hiabilidadycalidaddelapotencia

•  Aspectosdemuycortoplazo,milisegundosaminutos,relacionadoscon:–  Soportedevoltaje(potenciareactiva)–  Inercia(energíaalmacenadaenmasasrotando)–  Ondadevoltajesinperturbaciones


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PlaniHicacióndelosSEPs•  LosSEPssediseñanparasatisfacerlademandamáximamásunareservanecesariaaniveldeG,Txyenalgunoscasostambiénendistribución

•  Engeneración(operación)sedisponedevariostiposdereserva:–  Engiroosincronizada–  Pronta–capazderesponderen30minutos–  Estática–disponibleparadespacho

•  EntransmisióntroncalsediseñaconcriterioN-1(sifallaunalíneaelrestodelsistemadebesuministrarlacarga)


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Algunosaspectosdeoperación•  Controldevoltajeserealizamedianteelcontroldepotenciareactivaenlaredycontroldecorrientedecampoenunidadesdegeneración–  Equiposparacontroldereactivos:bancosdecondensadoresestáticos,bancodereactores,Compensadoresestáticosdereactivos,STATCOMS,condensadoressincrónicos

•  Frecuencia:debeserúnicaenelsistemaeiguala50Hz–  Varíacomorespuestaaldesbalanceentregeneraciónyconsumo–  Siconsumo>generación,entonceslafrecuenciacae

•  Serequieremásenergía(torque)omenosconsumo–  Sigeneración>consumo,entonceslafrecuenciasube

•  Serequieremásconsumoomenosgeneración


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Algunosaspectosdeoperación•  Controldefrecuencia

–  Elcontroldefrecuenciaserealizaenlascentrales,enlamáquinasmotrices(turbinas)medianteelcontroldeltorquemecánicoaplicadoalgeneradoreléctrico.

–  Serequieredeenergíadisponibleycapacidaddecontrolarla(controldepotenciaactiva)

–  Larespuestasistémicadependedelatecnologíadegeneraciónylosmecanismosdecontrol:térmica,hidráulica,solar,eólica

–  Tambiénsepuedecontrolarmediantedesprendimientodecarga…EDAC


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ServiciosComplementariosDS130•  SonrecursostécnicosnecesariosparalaoperaciónsegurayeconómicadelSEP–  CapacidaddegeneracióndepotenciaactivaMWsdeGyequipossincronizados

–  CapacidaddeinyecciónoabsorcióndepotenciareactivaMVArdeGyequipos

–  CapacidaddepartidaautónomadeunidadesdeG.–  PotenciaconectadadelosusuariosenMWs


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ServiciosComplementariosDS130•  LaDOdelCDECsdeHine,administrayoperalosSSCC

–  Controldefrecuencia–  Controldetensión–  OperaciónacostovariablesuperioraCMg–  PlandeRecuperacióndelServicio–  Desprendimientodecargaautomáticoomanual


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ReservaenGiroosincronizada•  NormaTécnica–Capitulo1Terminología•  77.ReservaenGiro:Margenentrelapotenciadedespachoylapotenciamáximaqueelconjuntodelasunidadesgeneradorassincrónicasenoperaciónpuedenaportarysosteneranteunaumentobruscodelademandaoreducciónbruscadelageneración.LaReservaenGirodelsistemaincluyeelaportequepuedenhacerlosEquiposdeCompensacióndeEnergíaActiva.


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AlmacenamientodeEnergíaenlanormativa•  NormaTécnicadeSeguridadyCalidaddeServicio;Capitulo1.-terminologíay…EquipodeCompensacióndeEnergíaActiva:EquipoelectrónicodepotenciacapazdeinyectarpotenciaactivaalaredenformarápidaysostenerladuranteuntiempopreHijado,dentrodetodoslosrangosaceptablesdefrecuenciaytensióndelSI,antevariacionesdelafrecuencia.

•  ProyectodeLeydeTransmisión;Artículo72°-2.-ObligacióndeSujetarsealaCoordinacióndelCoordinador...Asimismo,estaránsujetosalacoordinacióndelaoperacióndelCoordinadorlossistemasdealmacenamientodeenergíaqueseinterconectenalsistemaeléctrico.…


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SistemaInterconectado(NTSyCS)•  Capítulo1-99•  Conjuntodeinstalacionesdeunsistemaeléctricoincluyendo:lascentraleseléctricas;líneasdetransmisiónaniveltroncal,subtransmisiónyadicionales;enlacesHVDC,equiposdecompensacióndeenergíaactiva,subestacioneseléctricas,incluidaslassubestacionesprimariasdedistribución,yBarrasdeConsumodeClientesLibresabastecidosdirectamentedesdeinstalacionesdeunsistemadetransmisiónoatravésdealimentadoresdeusoexclusivo;queoperaninterconectadasentresí,conelobjetodegenerar,transportarydistribuirenergíaeléctricaendichosistemaeléctrico.


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ElCambio•  LaplaniHicaciónconvencionaldelosSEPsconsiderabafuentesconcapacidaddecontroldelasvariablesdelsistema(V,F)yofertapredecibledelaenergíaprimaria(aguaembalsada,carbón,gas)

•  Lasenergíasvariablessonpocopredeciblesenelcorto,medianoylargoplazo.Ylavariabilidaddeestasfuentesobligaalsistemaaacomodarotrasfuentesparamantenerlosestándaresdecalidadyseguridaddesuministro

•  Elalmacenamientoycontroldeenergíaeléctricajugaráunrolrelevanteenlaintegracióndecantidadescrecientesdeenergíasrenovablesvariables


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Gracias


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