cambios en la política operación por introducción de ... · por cambios en el sistema y una...

Trabajo de fin del curso SimSEE 2012 , pág 1/29

Cambios en la Política Operación por introducción de eólica y térmica a gran

escala.

Ing. Andrés Martínez

Ing. Milena Gurin

Instituto de Ingeniería Eléctrica – FI&G.

Julio 2012

Montevideo - Uruguay.

IMPORTANTE: Este trabajo se realizó en el marco del curso Simulación de Sistemas de Energía Eléctrica - SimSEE

y fue evaluado por el enfoque metodológico, la pericia en la utilización de las herramientas adquiridas en el curso

para la resolución del estudio y por la claridad de exposición de los resultados obtenidos. Se quiere dejar

expresamente claro que no es relevante a los efectos del curso la veracidad de las hipótesis asumidas por los

estudiantes y consecuentemente la exactitud o aplicabilidad de los resultados.


1 Objetivo. El objetivo del siguiente trabajo es obtener y comparar las políticas de operación resultantes al considerar los siguientes escenarios para años futuros:

1. Expansión Eólica con integración regional (importación de Brasil y Argentina). 2. Expansión Térmica con integración regional. 3. Expansión Eólica sin integración regional. 4. Expansión Térmica sin integración regional.

2 Alcance El alcance de este estudio abarca los siguientes puntos:

1. Definición de hipótesis para cada escenario. 2. Establecer el año 2015 como año base para un primer estudio y al año 2030 para

una situación futura. 3. Comparación de los resultados obtenidos mediante diversos indicadores (valor del

agua, costo marginal, despacho general, etc).


3 Hipótesis de trabajo.

Sala Utilizada Para el siguiente estudio se utilizó la sala base PlanUY_2012_2022.ese proporcionada por el docente del curso. Esta sala posee las siguientes características: Variables Globales: Se utilizaron 4 postes monótonos con la siguiente duración por paso: · Primer paso: 7 horas · Segundo paso: 28 horas · Tercer paso: 91 horas · Cuarto paso: 42 horas La duración del paso del tiempo utilizado es semanal, 168 horas. El período de simulación y optimización utilizado depende del escenario de estudio considerado. Fuentes Aleatorias: Dentro de estos parámetros cabe destacar que se utilizaron series CEGH para representar las fuentes de aportes de las represas y el comportamiento del viento. Para los aportes se utilizó el sintetizador CEGH: CEGH_BPS50_CMOBRSUL_ov3nr3_1ve Para simular el comportamiento del viento se utilizó el sintetizador CEGH: vientos_uy Actores: Los parámetros de los actores dependen también del escenario de estudio que se considere. Para el primer estudio se mantiene estático el período 2015 – 2030, dejando constante la demanda y los diferentes actores. Esto permite obtener un resultado que no se ve afectado por cambios en el sistema y una “foto” de la situación que se estaría presentando para el año 2015.


Los valores de potencia considerados en este período de tiempo para los diferentes generadores son:

Generador Potencia (MW) Térmicos

CTR 200 PTI 294 Motores Central Batlle 80 Ciclo Combinado 540 Biomasa Autodespachada 180 Biomasa Convocable 20 Generación distribuida 80 Total 1394

Hidráulicos Salto Grande 945 Bonete 155 Palmar 333 Baygorria 108 Total 1541

Eólicos Eólicos 1200 Total 1200 Potencia total 4135

*Se consideró que las Unidades 5ta, 6ta y SB de la Central Batlle llegaron al fin de su vida útil para este año. Los costos variables de los mismos son:

Generador Térmico Costo (U$S/MWh) CTR 314 PTI (Gas Natural) 169 Motores Central Batlle 168 Ciclo Combinado (Gas Natural) 100 Biomasa Autodespachada 1 Biomasa Convocable 63 Generación distribuida 90

El costo variable de los generadores hidráulicos y de los generadores eólicos se consideró igual a 0 U$S/MWh. Para la demanda se utilizaron los siguientes datos: Los escalones de falla utilizados fueron:

Porcentaje 5% 7.5% 7.5% 80% Precio (U$S/MWh) 250 400 1200 2400

La demanda energética se mantuvo constante durante todo el período con un valor de 11587.401 GWh anuales. Se agregó la demanda de Aratirí, representándose ésta con una potencia constante de 200MW (200*24*365/1000 GWh).


Por lo tanto se obtuvo una demanda total del sistema de 13339.401 GWh anuales (11587.401 GWh + 1752 GWh). Para simular la integración regional se representaron los siguientes datos.

Potencia (MW) Costo Variable (U$S/MWh)

Disponibilidad

Argentina 100 300 0.3 Brasil 570 80 0.8

*La importación de Brasil comprende las conversoras de Rivera y de Melo.


4 Metodología y Resultados del estudio Escenario base año 2015 fijo En la siguiente grafica se presenta el despacho resultante al mantener la situación constante en el periodo 2015-2020. Se observa que con la generación disponible no se llega a despachar falla, por lo tanto el sistema posee suficiente respaldo.

Generación por fuente (valor esperado)

0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

01-0

1-20

15

01-0

5-20

15

01-0

9-20

15

01-0

1-20

16

01-0

5-20

16

01-0

9-20

16

01-0

1-20

17

01-0

5-20

17

01-0

9-20

17

01-0

1-20

18

01-0

5-20

18

01-0

9-20

18

01-0

1-20

19

01-0

5-20

19

01-0

9-20

19

MW

med

ios

sem

anal

es

eExpBr_PromeExpAg_PromeImpBr_PromeImpAg_PromeHid_PromeFalla_PromeFO_PromeGO_PromeGN_PromeEol_PromeBio_PromeDem_Prom

Si tomamos un año intermedio se observa más detalladamente el despacho obtenido:


0

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

1800

2000

07-0

1-20

16

07-0

2-20

16

07-0

3-20

16

07-0

4-20

16

07-0

5-20

16

07-0

6-20

16

07-0

7-20

16

07-0

8-20

16

07-0

9-20

16

07-1

0-20

16

07-1

1-20

16

07-1

2-20

16

MW

med

ios

sem

anal

es



En la siguiente grafica se presenta el costo marginal promedio resultante en esta situación. Además se representan las probabilidades de excedencia de 20% y 80%. El promedio se encuentra en el entorno de los 40 USD/MWh y 70 USD/MWh.

cmgUym

0

20

40

60

80

100

120

01-01-2015

20-07-2015

05-02-2016

23-08-2016

11-03-2017

27-09-2017

15-04-2018

01-11-2018

20-05-2019

US

D/M

Wh

PromPe20.0%Pe80.0%

En la siguiente gráfica se observa la variación de la cota de bonete:

hBon

68

70

72

74

76

78

80

82

01-01-2015 15-05-2016 27-09-2017 09-02-2019

m

PromPe20.0%Pe80.0%


Política de operación de Bonete año 2015 fijo

A continuación se presentan los valores del agua (USD/MWh) para cada clase hidrológica, según la semana y la cota del lago. Estos valores se tomaron del Opt_Bonete correspondiente. Se utilizaron 5 clases hidrológicas y 9 stocks en el lago. Se hallaron los valores para un año promedio entre todos los años utilizados en la optimización.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

7072.442374.095175.432376.585977.615778.554679.42380.234981

0102030405060708090100

110

Clase 1100-110

90-100

80-90

70-80

60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

10-20

0-10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

7072.442374.095175.432376.585977.615778.554679.42380.234981

0102030405060708090100

110

Clase2100-110

90-100

80-90

70-80

60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

10-20

0-10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

7072.442374.095175.432376.585977.615778.554679.42380.234981

0102030405060708090100

Clase3

90-100

80-90

70-80

60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

10-20

0-10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

7072.442374.095175.432376.585977.615778.554679.42380.234981

0102030405060708090100

Clase4

90-100

80-90

70-80

60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

10-20

0-10

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

7072.442374.095175.432376.585977.615778.554679.42380.234981

0102030405060708090100

Clase 5

90-100

80-90

70-80

60-70

50-60

40-50

30-40

20-30

10-20

0-10

Se deduce que a medida que aumenta la clase hidrológica se produce una disminución en el precio del agua. Se recuerda que la clase hidrológica va del 1 al 5, siendo el 1 más seco y el 5 más húmedo. A su vez, también se observa que para cada clase, los valores del agua son mayores en verano, época en la cual existen menores precipitaciones.


5 Hipótesis de los escenarios de expansión. A continuación se presentarán las hipótesis adicionales consideradas para cada escenario de estudio. Como se planteó anteriormente se realizará un estudio a largo plazo, eligiendo el año 2030 como horizonte y se buscará obtener la política de operación que se daría en este año al considerar cuatro alternativas energéticas. Para obtener la demanda en el año 2030 se tomó un factor de crecimiento anual del 4,5% en el periodo 2015 -2030.

Año Energía(GWh) 2015 11587.401 2016 12108.834 2017 12653.731 2018 13223.149 2019 13818.191 2020 14440.010 2021 15089.810 2022 15768.852 2023 16478.450 2024 17219.980 2025 17994.879 2026 18804.649 2027 19650.858 2028 20535.147 2029 21459.228 2030 22424.893

Para determinar la expansión necesaria para cubrir la demanda del periodo 2015-2030 se realizo un estudio en el cual se determinó el valor de falla despachada para este período. A continuación se presentan las probabilidades de falla obtenidas en este período.


5.1 Escenario con importación. En la siguiente gráfica se presenta el despacho obtenido en el período 2015-2032. Se observa que se comienza a despachar falla a partir del año 2025.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

350001

-01-

2015

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es


Probabilidad de Falla

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

01-01-2015

27-09-2017

23-06-2020

20-03-2023

14-12-2025

09-09-2028

06-06-2031

MW

h

PromPe1.0%Pe2.0%Pe3.0%Pe4.0%Pe5.0%

Se observa que hasta el año 2020 la probabilidad de excedencia de falla de 5% es nula y que a partir de este año es necesario aumentar el parque generador para cubrir la demanda.


Probabilidad de Falla 2030

0.00

50000.00

100000.00

150000.00

200000.00

250000.00

03-0

1-30

17-0

1-30

31-0

1-30

14-0

2-30

28-0

2-30

14-0

3-30

28-0

3-30

11-0

4-30

25-0

4-30

09-0

5-30

23-0

5-30

06-0

6-30

20-0

6-30

04-0

7-30

18-0

7-30

01-0

8-30

15-0

8-30

29-0

8-30

12-0

9-30

26-0

9-30

10-1

0-30

24-1

0-30

07-1

1-30

21-1

1-30

05-1

2-30

19-1

2-30

Semana

MW

h

Prom

Pe1.0%

Pe2.0%

Pe3.0%

Pe4.0%

Pe5.0%

595 MW

Como este estudio se enfoca en el año 2030, es necesario determinar el valor de potencia necesaria para cubrir la demanda prevista para ese año. Se decidió elegir el valor que tuviera una probabilidad de excedencia del 5%, o sea que solo un 5% de las crónicas totales estarían despachando falla. En la gráfica anterior se ve que el máximo valor con probabilidad de excedencia de falla de 5% es de 100 GWh semanales, que en potencia corresponden a 595 MW.

5.2 Escenario sin importación En la siguiente gráfica se presenta el despacho obtenido en el período 2015-2032. Se observa que se comienza a despachar falla a partir del año 2020.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

15

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es



Probabilidad de falla

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

01-01-2015

27-09-2017

23-06-2020

20-03-2023

14-12-2025

09-09-2028

06-06-2031

MW

h

PromPe1.0%Pe2.0%Pe3.0%Pe4.0%Pe5.0%

Probabilidades de falla 2030

0.00

50000.00

100000.00

150000.00

200000.00

250000.00

03-0

1-20

30

17-0

1-20

30

31-0

1-20

30

14-0

2-20

30

28-0

2-20

30

14-0

3-20

30

28-0

3-20

30

11-0

4-20

30

25-0

4-20

30

09-0

5-20

30

23-0

5-20

30

06-0

6-20

30

20-0

6-20

30

04-0

7-20

30

18-0

7-20

30

01-0

8-20

30

15-0

8-20

30

29-0

8-20

30

12-0

9-20

30

26-0

9-20

30

10-1

0-20

30

24-1

0-20

30

07-1

1-20

30

21-1

1-20

30

05-1

2-20

30

19-1

2-20

30

semana

MW

h

Prom

Pe1.0%

Pe2.0%

Pe3.0%

Pe4.0%

Pe5.0%

800 MW

En este escenario sin importación, el valor máximo que tiene una probabilidad de excedencia del 5% es de 135.5 GWh semanales, que en potencia corresponden a aproximadamente 800 MW.


5.3 Hipótesis del escenario 1: Expansión eólica con integración regional.

Se introducen 600 MW de expansión eólica para el año 2030. Se tuvo en cuenta que el factor de disponibilidad de los generadores eólicos es aproximadamente 35% por lo que se representó una potencia eólica de 1700 MW. Para representar esta potencia en el simulador se agregaron 850 generadores eólicos (2 MW c/u). En la gráfica siguiente se ve que esta expansión fue introducida en el año 2020, logrando por lo tanto para el año 2030 la potencia necesaria para que no se despache falla.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

15

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es


Si mantenemos la situación estática para el período 2030-2040 tal como se hizo anteriormente para el año 2015, se obtiene el siguiente esquema de despacho:


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

01-0

1-20

32

01-0

1-20

33

01-0

1-20

34

01-0

1-20

35

01-0

1-20

36

01-0

1-20

37

01-0

1-20

38

01-0

1-20

39

MW

med

ios

sem

anal

es




0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

02-0

1-20

35

02-0

2-20

35

02-0

3-20

35

02-0

4-20

35

02-0

5-20

35

02-0

6-20

35

02-0

7-20

35

02-0

8-20

35

02-0

9-20

35

02-1

0-20

35

02-1

1-20

35

02-1

2-20

35

MW

med

ios

sem

anal

eseExpBr_PromeExpAg_PromeImpBr_PromeImpAg_PromeHid_PromeFalla_PromeFO_PromeGO_PromeGN_PromeEol_PromeBio_PromeDem_Prom

El costo marginal promedio resultante, como se observa a continuación, se encuentra aproximadamente entre los 100 USD/MWh y los 200 USD/MWh.

cmgUym

0

50

100

150

200

250

300

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

US

D/M

Wh

PromPe20.0%Pe80.0%



hBon

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

m

PromPe20.0%Pe80.0%

En este caso la cota promedio del lago de Terra varía entre 79.8m (en primavera) y 77m (fines de verano). Los valores con probabilidad de excedencia de un 80% llegan a valores mínimos de 74m.


Política de operación de Bonete Año 2030 fijo, expa nsión eólica e importación. A continuación se presentan los valores del agua (USD/MWh) para cada clase hidrológica, según la semana y la cota del lago.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase 1

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase2 450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

clase3 350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

Clase4350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

Clase 5350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50


5.4 Hipótesis del escenario 2: Expansión térmica co n integración regional.

Se introducen 600 MW de expansión térmica para el año 2030. Para esto se deciden introducir más máquinas de ciclo combinado cuyo combustible es gas natural. Teniendo en cuenta el factor de disponibilidad de 85% de este tipo de máquinas, para obtener los 600MW faltantes se agregaron 4 máquinas de 180 MW c/u. En la gráfica siguiente se ve que esta expansión fue introducida en el año 2020, logrando por lo tanto para el año 2030 la potencia necesaria para que no se despache falla.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

15

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es





0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

01-0

1-20

32

01-0

1-20

33

01-0

1-20

34

01-0

1-20

35

01-0

1-20

36

01-0

1-20

37

01-0

1-20

38

01-0

1-20

39

MW

med

ios

sem

anal



0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

02-0

1-20

35

02-0

2-20

35

02-0

3-20

35

02-0

4-20

35

02-0

5-20

35

02-0

6-20

35

02-0

7-20

35

02-0

8-20

35

02-0

9-20

35

02-1

0-20

35

02-1

1-20

35

02-1

2-20

35

MW

med

ios

sem

anal

es




cmgUym

0

50

100

150

200

250

300

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

US

D/M

Wh

PromPe20.0%Pe80.0%


hBon

70

72

74

76

78

80

82

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

m

PromPe20.0%Pe80.0%

En este caso la cota promedio del lago de Terra varía entre 79.5m (en primavera) y 76.5m (fines de verano). Los valores con probabilidad de excedencia de un 80% llegan a valores mínimos de 72m.


Política de operación de Bonete Año 2030 fijo, expa nsión térmica e importación. A continuación se presentan los valores del agua (USD/MWh) para cada clase hidrológica, según la semana y la cota del lago.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

Clase 1

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

Clase2 300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

clase3300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

Clase4 350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

Clase 5 350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50


5.5 Hipótesis del escenario 3: Expansión eólica sin integración regional.

Se introducen 800 MW de expansión eólica para el año 2030. Se tuvo en cuenta que el factor de disponibilidad de los generadores eólicos es aproximadamente 35% por lo que se representó una potencia eólica de 2290 MW. Para representar esta potencia en el simulador se agregaron 1145 generadores eólicos (2 MW c/u). En la gráfica siguiente se ve que esta expansión fue introducida en el año 2020, logrando por lo tanto para el año 2030 la potencia necesaria para que no se despache falla.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

15

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es




0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

01-0

1-20

32

01-0

1-20

33

01-0

1-20

34

01-0

1-20

35

01-0

1-20

36

01-0

1-20

37

01-0

1-20

38

01-0

1-20

39

MW

med

ios

sem

anal

es




0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

02-0

1-20

35

02-0

2-20

35

02-0

3-20

35

02-0

4-20

35

02-0

5-20

35

02-0

6-20

35

02-0

7-20

35

02-0

8-20

35

02-0

9-20

35

02-1

0-20

35

02-1

1-20

35

02-1

2-20

35

MW

med

ios

sem

anal



cmgUym

0

50

100

150

200

250

300

350

400

450

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

US

D/M

Wh

PromPe20.0%Pe80.0%



hBon

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

m

PromPe20.0%Pe80.0%



Política de operación de Bonete Año 2030 fijo, expa nsión eólica sin importación. A continuación se presentan los valores del agua (USD/MWh) para cada clase hidrológica, según la semana y la cota del lago.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100150200250300350400450500550600650700750800

Clase 1

750-800

700-750

650-700

600-650

550-600

500-550

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

Clase2 650-700

600-650

550-600

500-550

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

650

700

Clase3 650-700600-650550-600500-550450-500400-450350-400300-350250-300200-250150-200100-15050-1000-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Clase4550-600

500-550

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

550

600

Clase 5 550-600

500-550

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50


5.6 Hipótesis del escenario 4: Expansión térmica si n integración regional.

Se introducen 800 MW de expansión térmica para el año 2030. Para esto se deciden introducir más máquinas de ciclo combinado cuyo combustible es gas natural. Teniendo en cuenta el factor de disponibilidad de 85% de este tipo de máquinas, para obtener los 800MW faltantes se agregaron 6 máquinas de 180 MW c/u. En la gráfica siguiente se ve que esta expansión fue introducida en el año 2020, logrando por lo tanto para el año 2030 la potencia necesaria para que no se despache falla.


0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

15

01-0

1-20

16

01-0

1-20

17

01-0

1-20

18

01-0

1-20

19

01-0

1-20

20

01-0

1-20

21

01-0

1-20

22

01-0

1-20

23

01-0

1-20

24

01-0

1-20

25

01-0

1-20

26

01-0

1-20

27

01-0

1-20

28

01-0

1-20

29

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

MW

med

ios

sem

anal

es




0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

01-0

1-20

30

01-0

1-20

31

01-0

1-20

32

01-0

1-20

33

01-0

1-20

34

01-0

1-20

35

01-0

1-20

36

01-0

1-20

37

01-0

1-20

38

01-0

1-20

39

MW

med

ios

sem

anal

es




0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

02-0

1-20

35

02-0

2-20

35

02-0

3-20

35

02-0

4-20

35

02-0

5-20

35

02-0

6-20

35

02-0

7-20

35

02-0

8-20

35

02-0

9-20

35

02-1

0-20

35

02-1

1-20

35

02-1

2-20

35

MW

med

ios

sem

anal



cmgUym

0

50

100

150

200

250

300

350

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

US

D/M

Wh

PromPe20.0%Pe80.0%



hBon

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

01-01-2030

16-05-2031

27-09-2032

09-02-2034

24-06-2035

05-11-2036

20-03-2038

02-08-2039

m

PromPe20.0%Pe80.0%



Política de operación de Bonete Año 2030 fijo, expa nsión térmica sin importación. A continuación se presentan los valores del agua (USD/MWh) para cada clase hidrológica, según la semana y la cota del lago.

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100150200250300350400450500

Clase 1

450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase2 450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase3 450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase4450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31 33 35 37 39 41 43 45 47 49 51

70

74.0951

76.5859

78.5546

80.2349

050100

150

200

250

300

350

400

450

500

Clase 5 450-500

400-450

350-400

300-350

250-300

200-250

150-200

100-150

50-100

0-50


6 Conclusiones Política de Operación A partir de los resultados obtenidos de las políticas de operación de los diferentes escenarios se concluye que el escenario con menor valor de agua para todas las clases hidrológicas es el escenario de expansión térmica con importación. Por otra parte el escenario con mayor valor de agua en todas las clases hidrológicas es el de expansión eólica sin importación. La comparación a nivel de la integración regional es un factor determinante en el precio del agua, pero si este factor no es alterado en los escenarios se obtiene que el valor de agua es mayor cuando se introduce una expansión eólica que cuando se introduce una expansión térmica. Esto probablemente se deba a que el recurso hídrico es más utilizado al incluir en el sistema mucha potencia eólica, caracterizada por tener grandes variaciones a lo largo del día. Costo Marginal Para los escenarios en donde se considera la integración regional, el costo marginal resultante de una expansión eólica es más barato que el resultante de una expansión térmica. Esto es debido a que los costos de generación eólica son más baratos que los de una generación térmica. Cuando no se considera la integración regional se obtuvo que el costo marginal del sistema es mayor en el escenario de la expansión eólica que en el escenario de la expansión térmica. Esto se produce porque en el escenario de expansión eólica se despacha más energía de origen GO y FO y Falla para cubrir la demanda, debido a las características de la energía eólica. Cota del Lago de Terra Según los resultados obtenidos en las cotas del lago para los diferentes escenarios, se concluye que se usa más el lago en el escenario de la expansión térmica con integración regional que el caso de la expansión eólica con integración regional. Esto se debe a que los valores de agua obtenidos para el caso de expansión térmica son menores a los obtenidos para el caso de expansión eólica. En los casos en los cuales nos e considera integración regional no se observan grandes diferencias respecto a los valores de la cota del lago, probablemente sea causa de en estos años futuros el recurso hidráulico no es la base del sistema energético.

7 Posibles futuros trabajos.

Se podría realizar un estudio más profundo y detallado de la sensibilidad del sistema respecto a la variación en los precios de los combustibles.

cambios en la política operación por introducción de ... · por cambios en el sistema y una...

Documents