Conceptos Fundamentales de Planificación

Planificar significa:

  • Disponer energía para el futuro.
  • Mantener seguridad de operación.
  • Evitar colapsos en Tx.
  • Asegurar robustez.
  • Considerar restricciones.
  • Minimizar costos de operación.

Incertidumbres Clave

  • Demanda.
  • Generación.
  • Precios de combustibles.
  • Costo de tecnologías.
  • Hidrología.
  • Restricciones ambientales.
  • Tiempos de construcción.

Visión Global del Problema

Generación para suplir la demanda, ubicación de nuevos puntos de generación y consumo, sistemas de Tx adecuados. Si uno falla, todo falla.

Planificación de la Generación (Gx)

Gx:

  • Entregado a privados, no está planificado centralmente.
  • Ellos deciden inversión, ubicación, tecnología y fechas.
  • Para planificar Tx se necesita generar escenarios de desarrollo de Gx.
  • Existen RCA aprobados y proyectos en construcción.

El Estado puede dar incentivos para guiar la decisión de Gx:

  • Estampillado de transmisión.
  • Polos de desarrollo.
  • Impuestos verdes.

Dar señales de holgura para la inyección de energía, pero no son gratis y lo pagan los usuarios finales:

  • Polos de desarrollo.
  • Aumento de capacidad de transmisión.
  • Sobreinversión.

La parte técnica de Gx está regulada, deben acatar órdenes del coordinador eléctrico.

Modelos de Negocio de Gx

  • Venta spot.
  • Clientes libres.
  • Distribuidoras.
  • Comercializador.
  • SSCC.

Incertidumbres de Gx

  • Costo de combustible.
  • Hidrología.
  • Costo de tecnologías.
  • Costo de retrofit.
  • Renovación de contratos.
  • Horas de despacho.
  • Desacople del CMg del sistema.

Costo de Desarrollo de Tecnología

Determina el precio de venta de energía que hace viable un proyecto Gx, que hace que el VAN sea igual a 0.

Supuestos:

  • Venta de energía como único negocio.
  • Precio de venta constante.
  • Energía anual producida constante durante la vida útil de la central.

Gastos Fijos y Variables:

  • Inversión.
  • Combustible.
  • Sueldos.
  • Peajes.

Limitación:

  • No considera el modelo de negocio del generador.
  • Otros ingresos.
  • Variaciones de mercado (precios, niveles de generación).

Selección del Mix de Tecnologías

Determinar el mix óptimo de tecnologías que abastezcan la demanda. Considera Costos Fijos (USD/kW) y Costos Variables (USD/kWh).

Costo de Falla

Se considera la opción de no suplir la demanda. La solución optimiza los costos del sistema. Identifica tecnologías base, semi-base y punta.

Tecnología Inferior: Las que quedan por encima de la curva de costos.

No se considera ni seguridad ni variabilidad en la generación. La pendiente es el costo variable. Gráfico superior (eje Y: USD/kW), gráfico inferior (eje Y: demanda MW).

Simulación de Operación Futura

En la simulación de operación futura:

  • Se busca seguridad y disminuir el costo.
  • Se simula la operación futura.
  • Se considera el crecimiento de la demanda.
  • Se consideran escenarios de hidrología y precios de combustibles.
  • Se realizan iteraciones para modelar algunas combinaciones de escenarios.

Planificación de la Transmisión (Tx)

Ley 20.936 y su Alcance

Ley 20.936: Planificación anual, para Tx, realizada por la CNE, con horizonte de 20 años. Se alimenta de la PELP.

Se debe considerar:

  • Mínimo riesgo en el abastecimiento.
  • Crear condiciones que faciliten la competencia.
  • Considerar instalaciones que sean económicamente eficientes.
  • Para distintos escenarios energéticos.
  • Modificación de instalaciones de transmisión.

Se deben contemplar holguras o redundancias. Se usa tasa social de descuento. Hay estudio social y medioambiental.

Las restricciones de ley se pueden plantear como lenguaje matemático. El proceso es muy complejo:

  • No linealidad de flujos de potencia.
  • Tamaño del sistema eléctrico.
  • Gran cantidad de escenarios.
  • Restricciones operacionales.
  • Tiempo y recursos para iteración.

Impracticable.

Proceso de Optimización

Proceso de Optimización:

  1. Análisis preliminar (OSE-2000, 5 escenarios, se detectan problemas).
  2. Análisis de suficiencia de sistemas Tx (beneficios en la mayoría de los escenarios, no superar 90% de carga).
  3. Análisis de seguridad y resiliencia (valorización de ENS, respuesta frente a desastres naturales o económicos).
  4. Análisis de mercado eléctrico común (facilitar competencia, impacto en costos marginales).
  5. Análisis técnico-económico de proyectos de expansión (AVI y COMA para cada proyecto).

Datos y Escenarios

Información Considerada

Información considerada:

  • Proyección de demanda 2021-2041 (Coordinador Eléctrico Nacional).
  • Proyección de precio de combustibles (Coordinador + CNE).
  • Proyección de costos de inversión para tecnologías (PELP).
  • Información de instalaciones existentes (Infotécnica).

Se consideran niveles alto, medio y bajo para:

  • Demanda proyectada.
  • Costos de tecnologías.
  • Descarbonización.

Consideraciones Hidrológicas

Hidrología: Hay datos desde 1960, se asume que el futuro será como el pasado.

Problema:

  • El efecto del cambio climático no se prevé.
  • El tiempo de cómputo aumenta.

Solución:

  • Reducir el registro hidrológico a usar.
  • Representar el pasado con menos datos.
  • Identificar escenario seco.

Actualmente, para la proyección normal: últimos 25 años. Para año seco: últimos 10 años.

Evaluación Económica

Evaluación Económica de Propuestas

Evaluación económica de propuestas:

  1. Las propuestas se evalúan en los 5 escenarios.
  2. Para cada escenario, cálculo del ahorro en costos de operación del sistema.
  3. Flujo de caja.
  4. Decisión de inversión por VAN.