demanda tesis

7/21/2019 Demanda Tesis

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Universidad de Cuenca

ResumenEl presente trabajo realiza un anlisis de factibilidad de aplicacin que tendra la

Gestin de la Demanda de Energa Elctrica (GD) en el sector industrial que es

atendido por la Empresa Elctrica Regional Centro Sur C.A. -CENTROSUR- de la

ciudad de Cuenca, para esto se utiliza como caso piloto a la industria Cartones

Nacionales S.A. -CARTOPEL-.

El anlisis inicia con la caracterizacin del proceso de produccin y la determinacin del

balance de carga de la fbrica, luego, con el uso de las estadsticas de medicin, se

determina el patrn de consumo diario de energa elctrica que hace la industria y lacarga en capacidad de ser gestionada. Estos resultados permiten la evaluacin

econmica del ahorro que podra tener CARTOPEL sobre sus costos de abastecimiento

elctrico. Entendiendo a la GD como un instrumento para lograr una participacin activa

del usuario en el funcionamiento del sistema elctrico, tambin se valora el impacto que

tendra la gestin de carga en CARTOPEL sobre el patrn de demanda de la

distribuidora.

Finalmente se efecta una revisin y anlisis de la Regulacin vigente en el Ecuador

relacionada con la temtica de reduccin y uso eficiente de energa para clientes

industriales, con el objetivo de evaluar sus metodologas de clculo y resultados de

aplicacin sobre la CENTROSUR y en base a esto proponer las modificaciones y

caractersticas que debera contener una Regulacin sobre gestin de la demanda de

energa elctrica para el sector industrial.

Palabras Clave:

G ti d l d d dit l t i fi i i ti b t i i t


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AbstractThis paper analyzes the feasibility of application that would have the Electrical Demand

Management (DM) in the industrial sector is served by the Empresa Elctrica Regional

Centro Sur C.A. -CENTROSUR- in Cuenca city, for this test case is used as the industry

Cartones Nacionales S.A. -CARTOPEL.

The analysis starts with the characterization of the production process and determining

the load balance of the factory then using measurement statistics, we determined the

pattern of daily consumption of electric power industry and make load ability to be

managed. These results allow economic evaluation could have CARTOPEL savings ontheir electric supply costs. Understanding the DM as an instrument to achieve a user's

active participation in the operation of the electrical system also assesses the impact

load management CARTOPEL on the demand pattern of the distributor.

Finally there is a review and analysis of existing regulation in Ecuador related to the

theme of reduction and efficient use of energy for industrial clients in order to assesstheir calculation methodologies and results of implementation on CENTROSUR and

based on this propose modifications and features that should contain a regulation on the

management of energy demand for the industrial sector.


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ndice de Contenidos

RESUMEN .......................................................................................................................................1

ABSTRACT ......................................................................................................................................2

NDICE DE CONTENIDOS ..............................................................................................................3

DERECHOS DE AUTOR .............................................................................................................. 12

DEDICATORIA ............................................................................................................................. 15

AGRADECIMIENTO ..................................................................................................................... 16

INTRODUCCIN .......................................................................................................................... 17

LISTA DE TABLAS .........................................................................................................................7

LISTA DE FIGURAS ........................................................................................................................9

CAPTULO 1: LA GESTIN DE LA DEMANDA, ESTADO DEL ARTE ..................................... 19

1.1 INTRODUCCIN .............................................................................................................. 19

1.2 CARACTERSTICAS DE LA DEMANDA......................................................................... 20

1.2.1 DEFINICIONES Y PARMETROS CARACTERSTICOS............................................................. 211.2.1.1 Demanda Promedio ....................................................................................................... 211.2.1.2 Demanda Mxima .................................................................................................. ........ 211.2.1.3 Factor de demanda ............................................................................. ........................... 211.2.1.4 Factor de carga ................................................................................... ........................... 21

1.2.2 COMPORTAMIENTO DE LA DEMANDA................................................................................. 221.2.2.1 Demanda tipo residencial ............................................................................................... 221.2.2.2 Demanda tipo comercial ........................................................... ...................................... 221.2.2.3 Demanda tipo industrial ............................................................ ...................................... 23

1.3 LA GESTIN DE LA DEMANDA ..................................................................................... 24

1.3.1 ENFOQUES DE APLICACIN............................................................................................... 26

1.3.1.1 Organizacin monoplica u oligoplica .......................................................................... 261.3.1.2 Mercado elctrico en competencia ................................................................ ................. 28

1.3.2 FORMAS Y NIVELES DE GESTIN DE LA DEMANDA............................................................... 331.3.3 MODIFICACIONES SOBRE LA CURVA DE DEMANDA.............................................................. 361.3.4 BARRERAS PARA LA IMPLEMENTACIN DE LA GESTIN DE LA DEMANDA............................... 38

1.3.4.1 Barreras econmicas ..................................................................................................... 38


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1.5.2.1 Espaa ................................................................ ........................................................... 481.5.2.2 Reino Unido.................................................................................................................... 501.5.2.3 Dinamarca ........................................................... ........................................................... 51

1.5.3 ASIA............................................................................................................................... 521.5.3.1 Corea del Sur ................................................................................................ ................. 52

1.6 CONCLUSIONES ............................................................................................................. 53

REFERENCIAS: ........................................................................................................................... 54

CAPTULO 2: LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA DE LA EMPRESA CARTOPEL ..... 56

2.1 INTRODUCCIN .............................................................................................................. 56

2.2 LA PLANTA INDUSTRIAL Y EL PROCESO DE FABRICACIN .................................. 56

2.2.1 ETAPAS DEL PROCESO PRODUCTIVO................................................................................. 572.2.1.1 Recoleccin y almacenamiento de materia prima .......................................................... 572.2.1.2 Preparacin de la pasta ................................................................................................. 57

2.2.1.3 Limpieza de la pasta ...................................................................................................... 582.2.1.4 Refinamiento .................................................................................................................. 582.2.1.5 Formacin del papel ....................................................................................................... 582.2.1.6 Secado y prensado ........................................................................................................ 582.2.1.7 Bobinado lnea de conversin ............................................................ ........................... 59

2.2.2 ORGANIZACIN DE LA PLANTA.......................................................................................... 592.2.3 LA PRODUCCIN DE CARTOPEL ..................................................................................... 60

2.3 EL SISTEMA ELCTRICO DE LA PLANTA ................................................................... 61

2.3.1 EL SISTEMA ELCTRICO INDUSTRIAL.................................................................................. 622.3.2 PRINCIPALES EQUIPOS Y CARGAS ELCTRICAS.................................................................. 63

2.3.2.1 Principales cargas elctricas en la etapa de preparacin de la pasta ............................ 632.3.2.2 Principales cargas elctricas en la etapa de limpieza de la pasta .................................. 632.3.2.3 Principales cargas elctricas en la etapa de refinamiento .............................................. 642.3.2.4 Principales cargas elctricas en la etapa de formacin, secado, prensado y bobinado . 642.3.2.5 Principales cargas elctricas en la etapa de conversin ................................................ 65

2.4 CARACTERSTICAS DE LA DEMANDA ELCTRICA ................................................... 652.4.1 LA DEMANDA ELCTRICA Y SU EVOLUCIN......................................................................... 672.4.2 EL CONSUMO ELCTRICO Y SU COSTO.............................................................................. 70

2.5 BALANCE ENERGTICO DE LA PLANTA .................................................................... 72

2.5.1 BALANCE ENERGTICO POR SISTEMAS DE LA PLANTA......................................................... 74


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3.2.1.2 La magnitud de consumo ............................................................................ ................... 883.2.2 SITUACIN ACTUAL Y PROYECCIONES DE CRECIMIENTO DE LA DEMANDA............................. 903.2.3 LA DEMANDA DEL SECTOR INDUSTRIAL.............................................................................. 93

3.3 TARIFACIN DE LA DEMANDA ..................................................................................... 96

3.3.1 EL PLIEGO TARIFARIO....................................................................................................... 963.3.1.1 Definiciones ......................................................... ........................................................... 973.3.1.2 Categoras tarifarias ....................................................................................................... 983.3.1.3 Las tarifas por nivel de tensin ............................................................ ........................... 98

3.3.2 LA TARIFA INDUSTRIAL................................................................................................... 1003.3.2.1 El cargo por energa ................................................................. .................................... 1003.3.2.2 El cargo por demanda ............................................................................................... ... 1013.3.2.3 La penalizacin por bajo factor de potencia ................................................................. 101

3.4 EL ABASTECIMIENTO DE LA DEMANDA PARA LA ZONA DE CONCESIN DE LACENTROSUR.............................................................................................................................. 102

3.4.1 EL MERCADO ELCTRICO EN EL ECUADOR...................................................................... 1033.4.1.1 Los inicios del sector elctrico ecuatoriano .................................................................. 1033.4.1.2 El modelo de competencia mayorista ............................................................. .............. 104

3.4.2 EL MODELO ACTUAL DEL SECTOR ELCTRICO ECUATORIANO............................................ 1073.4.3 COMPOSICIN DEL ABASTECIMIENTO DE ENERGA DE LA CENTROSUR ........................... 111

3.4.3.1 La compra de energa bajo el esquema de competencia ............................................. 1123.4.3.2 La compra de energa bajo el actual modelo del sector ............................................... 113

3.5 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 120

REFERENCIAS: ......................................................................................................................... 121

CAPTULO 4: FACTIBILIDAD DE IMPLEMENTACIN DE PLANES DE GESTIN DE LADEMANDA DE ENERGA ELCTRICA EN CARTOPEL .......................................................... 122

4.1 INTRODUCCIN ............................................................................................................ 122

4.2 DETERMINACIN DEL PORCENTAJE GESTIONABLE DE LA DEMANDA ............. 122

4.2.1 CURVA PROMEDIO DE CARGA DIARIA TPICA..................................................................... 1234.2.1.1 Histricos de demanda mxima .................................................................. ................. 1264.2.1.2 Curvas de duracin de carga ....................................................................................... 127

4.2.2 CARGAS FACTIBLES DE GESTIONAR................................................................................ 1294.2.2.1 Gestin de la demanda para mejorar la eficiencia de consumo ................................... 1314.2.2.2 Gestin de la demanda por restriccin del sistema de distribucin .............................. 132

4 3 EVALUACIN DE LA GESTIN DE DEMANDA 134


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4.4.1.4 La Regulacin CONELEC 003/10 ................................................................ ................ 1514.4.2 ESQUEMA TARIFARIO CON INCENTIVO PARA CONSUMO EFICIENTE POR RANGO HORARIO.... 154

4.4.2.1 El cargo por energa horaria ................................................................ ......................... 1554.4.2.2 El cargo por demanda .............................................................. .................................... 156

4.4.3 PROPUESTAS Y RECOMENDACIONES DESDE LA PERSPECTIVA REGULATORIA..................... 1584.4.3.1 Aspectos a considerar para una Regulacin sobre gestin de demanda y generacinemergente para perodos de dficit de energa ............................................................................. 1594.4.3.2 Reformulacin del factor de correccin por demanda .................................................. 162

4.5 CONCLUSIONES ........................................................................................................... 163

REFERENCIAS: ......................................................................................................................... 164

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES ............................................................................. 166

ANEXOS ..................................................................................................................................... 171


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Lista de Tablas

TABLA 1.1OPCIONES DE CONTRATOS DE INTERRUMPIBILIDAD APLICADOS POR RED ELCTRICA DEESPAA.................................................................................................................................. 49

TABLA 2.1PRODUCCIN EN TONELADAS DE LOS DIFERENTES TIPOS DE PAPEL FABRICADOS ENCARTOPELDURANTE EL MES DE AGOSTO DE 2011................................................................. 60

TABLA 2.2CARACTERSTICAS DEL ALIMENTADOR DE CARTOPEL. .................................................... 60TABLA 2.3CARACTERSTICAS DE LOS TRANSFORMADORES DE MEDIDA DE CARTOPEL. ..................... 61TABLA 2.4CARACTERSTICAS DE LOS TABLEROS DE DISTRIBUCIN DE CARTOPEL. .......................... 62TABLA 2.5PRINCIPALES EQUIPOS ELCTRICOS DE LA ETAPA DE PREPARACIN DE LA PASTA . .............. 62TABLA 2.6PRINCIPALES EQUIPOS ELCTRICOS DE LA ETAPA DE LIMPIEZA DE LA PASTA. ...................... 63TABLA 2.7PRINCIPALES EQUIPOS ELCTRICOS DE LA ETAPA DE REFINAMIENTO.................................. 63TABLA 2.8PRINCIPALES EQUIPOS ELCTRICOS DE LAS ETAPAS DE FORMACIN,SECADO,PRENSADO Y

BOBINADO. .............................................................................................................................. 64

TABLA 2.9PRINCIPALES EQUIPOS ELCTRICOS DE LA ETAPA DE CONVERSIN. .................................... 64TABLA 2.10ENERGA ACTIVA PROMEDIO EN KWH DURANTE LOS LTIMOS TRES AOS OBSERVADA ENCARTOPEL. .......................................................................................................................... 66

TABLA 2.11COSTOS DEL SUMINISTRO ELCTRICO EN CARTOPELDURANTE LOS AOS 2010Y 2011. 70TABLA 2.12CONSUMO ELCTRICO REFERENCIAL EN LAS DIFERENTES REAS DE LA PLANTA DE

CARTOPEL. .......................................................................................................................... 73TABLA 2.13CONSUMO ELCTRICO REFERENCIAL EN LOS PROCESOS PRODUCTIVOS. .......................... 75TABLA 2.14COMPARACIN DE LOS RESULTADOS DEL BALANCE ENERGTICO REALIZADO POR PROCESOS

Y POR ETAPA DE CARTOPELEN EL REA DE MOLINO. .............................................................. 76TABLA 2.15ENERGA Y PORCENTAJE TOTAL DE DIFERENCIA ENTRE LOS DOS BALANCES DE ENERGA . .. 76TABLA 2.16PORCENTAJES DE RESPONSABILIDAD DE CARGA DE LOS DIFERENTES PROCESOS DE

PRODUCCIN DE CARTOPELDURANTE EL AO 2010. ............................................................. 77TABLA 2.17PORCENTAJES DE EFICIENCIA PROMEDIO EN FUNCIN DE LAS MEDICIONES DE CORRIENTE Y

LOS DATOS DE CORRIENTE NOMINAL DE LOS EQUIPOS CONECTADOS A LOS DIFERENTES TABLEROS

DE LA PLANTA. ......................................................................................................................... 78TABLA 2.18MQUINAS CON LA MENOR EFICIENCIA DE USO ENCONTRADAS EN LA PLANTA DE

CARTOPEL. .......................................................................................................................... 79TABLA 3.1CATEGORAS Y SUBCATEGORAS TARIFARIAS SEGN EL USO DE LA ENERGA. ...................... 85TABLA 3.2DEMANDA DE ENERGA Y TASAS DE VARIACIN ANUALES DEL SDDE LA CENTROSUR. ..... 88TABLA 3.3ESTADSTICAS DE CLIENTES INDUSTRIALES DE LA CENTROSURA JUNIO 2012. ................ 94TABLA 3.4PORCENTAJES DE PARTICIPACIN DE LA DEMANDA DE GRAIMANY CARTOPELEN LA

ENERGA DEL SEGMENTO INDUSTRIAL CON DEMANDA HORARIA. .................................................. 94


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TABLA 3.13GENERACIN NO ESCINDIDA DE LA DISTRIBUCIN (INFORMACIN ACTUALIZADA PARAAGOSTO 2012). ..................................................................................................................... 113

TABLA 3.14ENERGA COMPRADA POR CENTROSUREN EL MERCADO ELCTRICO MAYORISTA. ....... 113TABLA 3.15ENERGA COMPRADA POR CENTROSURPOR TIPO DE EMPRESA GENERADORA. ........... 115TABLA 3.16COSTOS DE COMPRA DE ENERGA PARA LA CENTROSUR. ........................................... 116TABLA 3.17COSTOS UNITARIOS DE COMPRA DE ENERGA PARA LA CENTROSUR. .......................... 116TABLA 4.1VALORES DE DEMANDA MXIMA REGISTRADAS EN EL AO 2010. ...................................... 124

TABLA 4.2VALORES DE DEMANDA MXIMA REGISTRADAS EN EL AO 2011. ...................................... 125TABLA 4.3VALORES DE DEMANDA MXIMA REGISTRADAS EN EL AO 2012. ...................................... 125TABLA 4.4ESTADSTICAS DE LA DEMANDA EN HORARIO BASE PARA LOS AOS 2010,2011Y 2012DE

CARTOPEL. ........................................................................................................................ 126TABLA 4.5CARGAS ESENCIALES PARA EL PROCESO PRODUCTIVO. ................................................... 130TABLA 4.6CARGAS Y POTENCIA INTERRUMPIBLE IDENTIFICADA EN CARTOPELQUE GENERAN UN

MNIMO IMPACTO SOBRE LA PRODUCCIN. ............................................................................... 131TABLA 4.7DETERMINACIN DE LAS POTENCIAS INTERRUMPIBLES EFECTIVAS EN FUNCIN DEL TIEMPO DE

OPERACIN APROXIMADO. ...................................................................................................... 131TABLA 4.8REDUCCIN DE LOS VALORES DE DEMANDA MXIMA EN CADA RANGO HORARIO PARA

CARTOPELCON LA APLICACIN DE LAS REDUCCIONES DE DEMANDA IDENTIFICADAS. .............. 133TABLA 4.9RELACIONES DE DEMANDA PICO A DEMANDA MXIMA ESTIMADAS CON LA APLICACIN DE LAS

MEJORAS OPERATIVAS EN CARTOPEL. ................................................................................. 133TABLA 4.10COSTOS ANUALES EVITADOS POR ENERGA Y DEMANDA CON LA REDUCCIN DE 207KWDEL

PROCESO DE REFINAMIENTO. ................................................................................................. 134TABLA 4.11COSTOS ANUALES EVITADOS POR DEMANDA CON LA SUSPENSIN DE OPERACIN EN LA

ETAPA DE CONVERSIN DURANTE EL HORARIO PICO. ............................................................... 134TABLA 4.12EVALUACIN ECONMICA DE REDUCCIN DE COSTOS POR COMPRA DE ENERGA CON

GESTIN DE DEMANDA EN CARTOPEL. ................................................................................. 138TABLA 4.13EVALUACIN ECONMICA DE REDUCCIN DE COSTOS POR COMPRA DE ENERGA CON

GESTIN DE DEMANDA EN CARTOPELEVALUADA A PRECIO HORARIO DE MERCADO SPOT. ....... 140TABLA 4.14EVALUACIN ECONMICA DE REDUCCIN DE COSTOS POR COMPRA DE ENERGA CON LA

SALIDA DE OPERACIN DE LA CARGA INTERRUMPIBLE DE CARTOPELPARA SATISFACERCONDICIONES DE DFICIT DE ABASTECIMIENTO. ....................................................................... 140

TABLA 4.15COMPOSICIN DEL ABASTECIMIENTO ENERGTICO DE LA CENTROSURDURANTE ELPERODO DE APLICACIN DE LA REGULACIN CONELEC006/09. ........................................... 143

TABLA 4.16VALORACIN DE LA GENERACIN DE EMERGENCIA Y DESCUENTO DEL 25%PORAUTOABASTECIMIENTO. .......................................................................................................... 145

TABLA 4.17PRECIOS MEDIOS REALES PAGADOS POR LA AUTOGENERACIN EMERGENTE. ................. 147TABLA 4.18 PRECIOS MEDIOS EN CENTAVOS DE DLAR POR KWH DE LA GENERACIN TRMICA EN EL


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Lista de Figuras

FIGURA 1.1:CURVA DE CARGA TIPO RESIDENCIAL............................................................................ 21FIGURA 1.2:CURVA DE CARGA TIPO COMERCIAL.............................................................................. 22FIGURA 1.3:CURVA DE CARGA INDUSTRIAL TIPO PROCESO DE FABRICACIN CONSTANTE....................22FIGURA 1.4:CURVA DE CARGA INDUSTRIAL TIPO DE PROCESO DE FABRICACIN VARIABLE...................23FIGURA 1.5:ESQUEMAS DE ORGANIZACIN MONOPLICA DEL SECTOR ELCTRICO............................. 26

FIGURA 1.6:SEPARACIN DE ACTIVIDADES DE LA CADENA DE PRODUCCIN DE LA ENERGA ELCTRICA28FIGURA 1.7:BANDA DE VARIACIN DEL PARMETRO FRECUENCIA EN UN SISTEMA ELCTRICO DE

POTENCIA................................................................................................................................ 28FIGURA 1.8:CURVAS CARACTERSTICAS DEL COMPORTAMIENTO DEL VOLTAJE EN FUNCIN DE LAPOTENCIA GENERADA....................................................................................................................... 29FIGURA 1.9:PROVISIN DE SERVICIOS OCASIONALES EN EL TIEMPO PARA ATENDER VARIACIONES EN ELEQUILIBRIO GENERACIN.DEMANDA................................................................................................. 30

FIGURA 1.10:MBITOS DE APLICACIN E INTERS DE LA GESTIN DE LA DEMANDA EN UN SISTEMAELCTRICO.............................................................................................................................. 31FIGURA 1.11:CLASIFICACIN POR GRADO DE EFICIENCIA QUE SUELE INCLUIRSE EN

ELECTRODOMSTICOS............................................................................................................. 33FIGURA 1.12:REDUCCIN DE LA MAGNITUD DE CONSUMO................................................................ 35FIGURA 1.13:CAMBIO EN EL PERFIL DE CARGA POR DISMINUCIN DEL CONSUMO............................... 36FIGURA 1.14:CAMBIO EN EL PERFIL DE CARGA POR DESPLAZAMIENTO DEL CONSUMO A OTROS

HORARIOS............................................................................................................................... 36

FIGURA 1.15:ARQUITECTURA BSICA DE UN SISTEMAAMR.............................................................. 40FIGURA 1.16:ETAPAS DE UN SISTEMA DE MEDICIN INTELIGENTE..................................................... 42FIGURA 1.17:ESQUEMATIZACIN DE LA COMUNICACIN BIDIRECCIONAL QUE SE PUEDE ESTABLECER

CON AMI.................................................................................................................................. 44FIGURA 1.18:ANUNCIO WEB DE LA PACIFIC GAS &ELECTRIC (PG&E)SOBRE APLICACIN DE PRECIOS

CRTICOS DE PICO.................................................................................................................... 46FIGURA 1.19:EJEMPLO DE SELLO DE CERTIFICACIN ENERGTICA PARA EDIFICIOS............................ 48FIGURA 1.20:MODELO DE MEDIDOR Y RELS DE CONTROL INSTALADOS EN UN CLIENTE RESIDENCIAL. 51

FIGURA 2.1VISTA AREA DE LA PLANTA DE CARTOPEL................................................................... 58FIGURA 2.2CORTE TRANSVERSAL DE CARTN CORRUGADO.............................................................. 59FIGURA 2.3COMPORTAMIENTO PROMEDIO OBSERVADO DE LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA EN DAS

LABORABLES,SBADOS Y DOMINGOS DEL AO 2011................................................................. 65FIGURA 2.4DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA OBSERVADA EN CARTOPELDURANTE EL AO 2011.. 65FIGURA 2.5COMPORTAMIENTO DE LA DEMANDA MXIMA DE CARTOPELDURANTE EL AO 2011....... 66


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FIGURA 2.15PORCENTAJES DE DEMANDA DE ENERGA POR PROCESO PRODUCTIVO DE CARTOPELDURANTE EL AO 2010............................................................................................................ 75

FIGURA 2.16CURVAS DE RESPONSABILIDAD DE CARGA DE LOS DIFERENTES PROCESOS DE CARTOPELSOBRE LA CURVA DE DEMANDA PROMEDIO DIARIA...................................................................... 77

FIGURA 3.1TASA DE CRECIMIENTO ANUAL DE LA ENERGA ELCTRICA EN EL ECUADOR....................... 84FIGURA 3.2TASAS ANUALES DE VARIACIN DEL PIB Y DE ENERGA ELCTRICA EN EL ECUADOR............ 84FIGURA 3.3PORCENTAJES DE CLIENTES DE LA CENTROSURPOR CATEGORA TARIFARIA................. 86

FIGURA 3.4EVOLUCIN DE DEMANDA ATENDIDA POR LA CENTROSURPOR CATEGORA TARIFARIA... 87FIGURA 3.5COMPORTAMIENTO DE LA DEMANDA TOTAL DE ENERGA ANUAL DEL SD DE LA CENTROSUR................................................................................................................................................ 88

FIGURA 3.6PORCENTAJES DE VARIACIN DE LA DEMANDA DE POTENCIA DEL SD DE LA CENTROSUR.89FIGURA 3.7NMERO DE CLIENTES DE LA CENTROSUR(ESTADSTICA A JUNIO 2012)....................... 90FIGURA 3.8CONSUMO DE ENERGA POR CATEGORA TARIFARIA DE LA CENTROSUR(ESTADSTICA A

JUNIO 2012)............................................................................................................................ 90FIGURA 3.9INGRESOS POR VENTA DE ENERGA POR CATEGORA TARIFARIA DE LA

CENTROSUR(ESTADSTICA A JUNIO 2012)............................................................................. 91FIGURA 3.10PROYECCIN DE CRECIMIENTO DE LA DEMANDA DE ENERGA DE LA CENTROSURPARA EL

AO 2027............................................................................................................................... 91FIGURA 3.11PROYECCIN DE CONSUMOS POR SEGMENTOS TARIFARIOS DE LA CENTROSURAL AO

2027...................................................................................................................................... 92FIGURA 3.12PORCENTAJES DE VARIACIN DEL PRODUCTO BRUTO PROVINCIAL DEL SECTOR

MANUFACTURERO DELAZUAY Y DEL CONSUMO DE ENERGA ELCTRICA DEL SD QUE ATIENDE A LASPROVINCIAS DELAZUAY Y CAAR............................................................................................. 92

FIGURA 3.13COMPORTAMIENTO DE LA TASA DE VARIACIN DE LA DEMANDA DE ENERGA DEL SEGMENTOINDUSTRIAL DE LA CENTROSUR............................................................................................ 93

FIGURA 3.14ESQUEMATIZACIN DEL FUNCIONAMIENTO DEL S.N.I.................................................... 101FIGURA 3.15ESQUEMATIZACIN DE LAS RELACIONES ENTRE LOS AGENTES DEL MERCADO ELCTRICO EN

EL ECUADOR,BAJO EL MODELO DE COMPETENCIA MAYORISTA................................................. 104FIGURA 3.16PORCENTAJES DE PRDIDAS DE ENERGA A JULIO DE 2008POR EMPRESA DISTRIBUIDORA.

............................................................................................................................................. 105FIGURA 3.17ESQUEMA DE ORGANIZACIN TRANSITORIA DEL SECTOR ELCTRICO ECUATORIANO...... 109

FIGURA 3.18TRANSACCIONES TOTALES DE COMPRA DE ENERGA DE LAS EMPRESAS DE DISTRIBUCIN.............................................................................................................................................. 111

FIGURA 3.19PORCENTAJES DE ENERGA COMPRADA POR CENTROSUREN EL MERCADO OCASIONAL.............................................................................................................................................. 114

FIGURA 3.20PORCENTAJES DE ENERGA COMPRADA POR CENTROSUREN EL MERCADO OCASIONAL YDE CONTRATOS. .................................................................................................................... 114


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FIGURA 4.4DETALLE DE LA CURVA DE CARGA PROMEDIO DIARIA EN EL HORARIO DE DEMANDA PICO PARAEL AO 2010......................................................................................................................... 123

FIGURA 4.5CURVA DE CARGA DEL DA PROMEDIO DE CARTOPELAO 2011................................ 123FIGURA 4.6CURVA DE CARGA DEL DA PROMEDIO DE CARTOPELAO 2012................................ 124FIGURA 4.7CURVA DE DURACIN DE CARGA DE CARTOPELPARA EL AO 2010............................. 126FIGURA 4.8CURVA DE DURACIN DE CARGA DE CARTOPELPARA EL AO 2011............................. 127FIGURA 4.9CURVA DE DURACIN DE CARGA DE CARTOPELPARA EL AO 2012............................. 127

FIGURA 4.10PORCENTAJES DE CONSUMO DE ENERGA POR SISTEMAS Y/O REAS DE CARTOPELPARAEL AO 2010......................................................................................................................... 128

FIGURA 4.11CONFORMACIN DE LA HOJA DE PAPEL Y PORCENTAJES DE GRAMAJE DE LOS DOS TIPOS DEHOJAS QUE LO CONFORMAN................................................................................................... 129

FIGURA 4.12CURVAS DIARIAS DE CARGA PROMEDIO DE CARTOPELPARA EL AO 2010................. 132FIGURA 4.13CURVAS DIARIAS DE DEMANDA PROMEDIO DE LA SUBESTACIN N4PARA LOS AOS 2010,

2011Y 2012......................................................................................................................... 135FIGURA 4.14PORCENTAJES DE PARTICIPACIN DE LA DEMANDA DE CARTOPELEN LA DEMANDA DE LA

SUBESTACIN N4DE CENTROSURPARA LOS AOS 2010,2011Y 2012.............................. 136FIGURA 4.15CURVAS DIARIAS DE CARGA PROMEDIO PARA TODO EL SISTEMA DE DISTRIBUCIN DE LACENTROSURPARA LOS AOS 2010,2011Y 2012............................................................... 137

FIGURA 4.16PORCENTAJES DE PARTICIPACIN DE LA DEMANDA DE LA SUBESTACIN N4Y DECARTOPELEN LA DEMANDA DE CENTROSURPARA EL AO 2012....................................... 137

FIGURA 4.17PRECIOS MARGINALES HORARIOS DEL MERCADO SPOT DE ENERGA PARA LOS AOS 2010,2011Y 2012......................................................................................................................... 139

FIGURA 4.18ENERGA DEMANDADA AL SISTEMA DE DISTRIBUCIN VS ENERGA AUTOGENERADA........ 142

FIGURA 4.19PORCENTAJE DE APORTE MENSUAL DE LA ENERGA AUTOGENERADA A LA DEMANDA TOTALDE LOS CLIENTES CALIFICADOS............................................................................................... 143

FIGURA 4.20PORCENTAJES DE LA COMPOSICIN DEL ABASTECIMIENTO ENERGTICO DE LACENTROSURDURANTE EL PERODO DE APLICACIN DE LA REGULACIN CONELEC006/09. 143

FIGURA 4.21PORCENTAJES DEL APORTE ENERGTICO DE LA AUTOGENERACIN EMERGENTE DELPERODO NOVIEMBRE 2009FEBRERO 2010POR PERODO HORARIO...................................... 144

FIGURA 4.22DETALLE MENSUAL DE LOS PORCENTAJES DE APORTE ENERGTICO DE LAAUTOGENERACIN EMERGENTE DURANTE EL PERODO NOVIEMBRE 2009FEBRERO 2010....... 144

FIGURA 4.23PORCENTAJES DEL APORTE ENERGTICO DE LA AUTOGENERACIN EMERGENTE DELPERODO NOVIEMBRE 2009FEBRERO 2010POR PERODO HORARIO,SIN CONSIDERAR APORTE DECONTINENTAL TIRE ANDINA..................................................................................................... 145

FIGURA 4.24PORCENTAJES DE COMPENSACIONES PAGADAS POR LA CENTROSURA LOS CLIENTESCALIFICADOS COMO GENERADORES DE EMERGENCIA............................................................... 146

FIGURA 4.25 COMPOSICIN PORCENTUAL DE LOS COSTOS POR GENERACIN EMERGENTE PAGADA POR


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Derechos de Autor


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UNIVERSIDAD DE CUENCA

FACULTAD DE INGENIERA

MAESTRA EN SISTEMAS ELCTRICOS DE POTENCIA

GESTIN DE LA DEMANDA DE ENERGAELCTRICA EN LA EMPRESA CARTOPEL DECUENCA

Tesis de Maestra enSistemas Elctricos de Potencia

Autor

Pablo Alejandro Mndez Santos

Director


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DedicatoriaAl culminar este trabajo y recordar el largo tiempo transcurrido

en su desarrollo, es posible reconocer los hechos y personasque brindaron el aliciente indispensable para su realizacin.

A Dios por guiar la consecucin de esta importante meta,A mis padres por su apoyo constante en mi carrera.

A Paola, por todo tu amor y comprensinA Carolina, por tu existencia y ternura.


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AgradecimientoPor medio de estas lneas quiero dejar constancia de mi agradecimiento a todas

aquellas personas que con opiniones y consejos orientaron el desarrollo de esta tesis,

de manera especial al Ing. Marcelo Maldonado, Jefe de Mantenimiento de la Empresa

CARTOPEL, ya que sin su ayuda y colaboracin no hubiera sido posible la recopilacin

de la informacin necesaria, de igual manera a los Ingenieros, Vernica Vintimilla y Pal

Paladines, quienes efectuaron el levantamiento y auditora elctrica que aliment elanlisis efectuado en este trabajo.

Un agradecimiento muy especial al Ing. Miguel Corral Serrano, cuya direccin posibilit

el desarrollo del presente proyecto.


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IntroduccinEl alto costo de generar, transportar y distribuir la electricidad, y el incesante incremento

de la demanda de energa elctrica, actualmente obliga a todos los agentes del sector

elctrico (Ministerios, organismos de regulacin, control y supervisin, empresas de

generacin, transmisin y distribucin) a realizar ao tras ao mayores esfuerzos e

inversiones para lograr abastecer el requerimiento de energa de toda la poblacin.

Con el fin de alcanzar un suministro eficiente y un aprovechamiento ptimo de los

limitados recursos energticos, la gestin de la demanda de energa elctrica (GD) ha

venido siendo aplicada en varios pases del mundo, por ello y siendo el

distribuidor/comercializador el agente del sector que se encuentra en mayor contacto

con el usuario final de la energa, es que en el presente trabajo se decidi realizar un

anlisis de factibilidad de aplicacin de la GD en la Empresa Elctrica Regional Centro

Sur C.A. de la ciudad de Cuenca.

El segmento de anlisis se centra en el sector industrial debido a su alta intensidad de

uso de energa elctrica y su relativamente pequeo nmero de usuarios en relacin

con los segmentos residencial y comercial, con lo cual potencialmente se pueden

obtener grandes reducciones de consumo gestionando una cantidad moderada de

clientes. Como caso piloto de anlisis se seleccion al cliente de mayor demanda de

energa elctrica en la regin, en este caso la empresa CARTOPEL de la ciudad de

Cuenca.

El anlisis planteado en el presente trabajo tiene como objetivos los siguientes:

Objetivo General


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Analizar la normativa ecuatoriana vigente sobre gestin de la demanda y generacin

emergente.

Entre las principales acciones desarrolladas para alcanzar los objetivos trazados estn:

Anlisis y consolidacin de los datos y resultados de la Auditora Elctrica realizada

a la planta de CARTOPEL.

Elaboracin del balance energtico de la planta de CARTOPEL y determinacin de

las principales cargas y/o equipos a ser considerados para un plan de gestin de la

demanda.

Anlisis de los instrumentos regulatorios actualmente vigentes para la remuneracin

e incentivo a los clientes industriales que gestionan efectivamente su demanda deenerga elctrica.

Evaluacin del impacto tcnico y econmico que tienen las propuestas de gestin de

la demanda de energa elctrica en la empresa CARTOPEL y en la CENTROSUR.

La evaluacin de la factibilidad de implementacin de un plan de gestin de la demanda

en CARTOPEL se realiza mediante la simulacin de las acciones de gestin dentro delcomportamiento energtico observado histricamente en la planta de CARTOPEL, as

como en el sistema de distribucin de la CENTROSUR, los resultados obtenidos

permitieron realizar la evaluacin tcnica y econmica correspondiente.


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Captulo 1:La Gestin de la Demanda, Estadodel Arte

1.1 Introduccin

La demanda de energa elctrica tradicionalmente se le considera incapaz de responder

adecuadamente a las situaciones de crisis, ms an cuando en el pas las tarifas

elctricas se encuentran actualmente subsidiadas en diferentes grados1. El usuario final

de la electricidad, en la gran mayora de casos, desconoce o no es sensible al

verdadero costo del kWh y por lo tanto no es capaz de modificar su comportamiento.

Por otra parte, el agente ms vulnerable ante una crisis energtica es la concesionaria

del servicio de distribucin la cual se encuentra expuesta a la volatilidad de precios del

mercado que en ciertas horas del da puede llegar a tener un costo muy por encima de

la tarifa regulada que tiene el cliente.

Dentro de este escenario descrito, se ve la conveniencia que tiene la empresa

distribuidora de implementar planes y programas de uso eficiente de energa entre sus

clientes, con el fin de alcanzar un uso eficiente de los recursos tcnicos y econmicos

de la empresa.

El incentivar la eficiencia de consumo, a ms del beneficio directo a los propios


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destinados para la compra de energa, el diferir inversiones en nueva capacidad de

generacin para la atencin de la demanda, la posibilidad de brindar el servicio elctrico

a nuevos clientes con los mismos recursos, adems de permitir gestionar escenarios de

crisis de abastecimiento de una mejor forma evitando los racionamientos generales del

suministro elctrico.

Los planes de eficiencia energtica comnmente suelen estar orientados hacia la

reduccin del consumo por medio del uso de mquinas, artefactos y electrodomsticos

eficientes, no obstante estos planes tienen como desventaja un largo perodo de

anlisis e implementacin ya que involucran el reemplazo de toda o la mayor parte de la

carga ineficiente. Acciones de ms rpida implementacin y con resultados que podran

verse en el corto plazo son los relacionados con la gestin de la demanda.

1.2 Caractersticas de la Demanda

En el contexto del funcionamiento de un sistema elctrico de potencia, las actividades

de generacin, transporte y distribucin cumplen la funcin de suministrar los

requerimientos energticos de la demanda, sin embargo atenderla constituye un

desafo tecnolgico que no tiene comparacin con otros bienes o productos industriales,

esto se debe a que las leyes fsicas que rigen el comportamiento de un sistema

elctrico exigen que en todo momento exista un equilibrio entre produccin y demanda,

de lo contrario todo el sistema colapsara. Esta caracterstica obliga a que la produccin

se tenga que ajustar cada instante a los requerimientos de la demanda, teniendo que

ingresar o salir bloques de generacin.

Dependiendo de la tecnologa de generacin de las diferentes centrales ser necesario

contar con un cierto porcentaje de reserva en condiciones standby para cuando sea

necesario, estas unidades en reserva se sincronicen con el sistema y tomen carga. El


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es posible conocerlo de manera exacta, por ello la importancia de disponer de registros

histricos y de la utilizacin de un mtodo de proyeccin que, con un grado razonable

de error, permita predecir su comportamiento.

1.2.1 Definiciones y parmetros caractersticos

Con la finalidad de caracterizar el comportamiento de la demanda se han definido

parmetros y relaciones tpicas que la describen tcnicamente, algunos de estos

parmetros son:

1.2.1.1 Demanda Prom edio

Es la demanda media requerida por el sistema en un determinado perodo de tiempo,

su unidad de medida suele ser el kW, o los kVA, su expresin es:

tiempodeperodo

tiempodeperodounenrequeridaEnergaDm

1.2.1.2 Demanda Mxima

Es el mximo requerimiento de carga que tiene el sistema durante un perodo de

tiempo, la particularidad de este parmetro es que su duracin es pequea en

comparacin con la duracin del intervalo de tiempo analizado, sin embargo todos los

dispositivos y equipos elctricos del sistema deben ser dimensionados pensando en

que deben soportar el nivel de demanda mxima a pesar de que su duracin sea

reducida.

1.2.1.3 Factor de demanda

Es la relacin entre la demanda mxima y la capacidad en kW o kVA del sistema en

anlisis, en funcin de que los equipos son dimensionados para la demanda mxima, el

factor de demanda siempre ser menor que la unidad. Este factor representa el


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MximaDemanda

omedioDemandaFC

Pr

1.2.2 Comportamiento de la demanda

La demanda, como ya se ha mencionado, tiene un comportamiento que cambia en

funcin de muchas variables, sin embargo en los sistemas de distribucin es posible

identificar tres comportamientos tpicos que dependen del uso que se realice de la

energa, pudiendo definirse los siguientes tipos: demanda residencial, demanda

comercial y demanda industrial.

1.2.2.1 Demanda tipo residen cial

Este tipo de demanda se encuentra en zonas donde los usuarios hacen un uso tpico de

vivienda, este tipo de consumo responde mayoritariamente a las costumbres de vida de

una familia en donde el consumo comienza a incrementarse aproximadamente desde

las 05:30 y contina en aumento hasta las 12 o 13:00 hora a partir de la cual se da un

valle que dura aproximadamente hasta las 18:00 hora a partir de la cual se incrementa

hasta alcanzar el pico mximo cerca de las 20:00 para luego comenzar a disminuir y

llegar al nivel de valle nocturno a las 23:00, el cual dura hasta las 5:30 paranuevamente comenzar el ciclo. En el siguiente grfico se puede observar un perfil tpico

de este tipo de consumo:

Curva de carga tipo residencial

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

kw


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incremento sostenido en horas de la maana, tenga un ligero decremento al medio da

manteniendo un valle en horas de la tarde y finalmente se reduzca hasta un valor de

valle nocturno desde las 19:00.

Figura 1.2: Curva de carga tipo comercial

1.2.2.3 Demanda tipo ind us trial

En el caso de la demanda industrial, la forma de la curva depender del proceso de

fabricacin o del producto que se considere en el anlisis. Para este tipo de demandase tiene que tpicamente puede ser de dos tipos: la demanda de un proceso constante

cuyo perfil es prcticamente plano y corresponde a plantas industriales de fabricacin

continua con horarios de trabajo 24/7 en tres turnos, y, la demanda de proceso de

fabricacin no continua en cuya forma se pueden observar los cambios en el

requerimiento de energa por parte del proceso y por lo tanto es ms irregular.

Curva de carga tipo comercial

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00

horas

k

Curva de carga tipo industrial

6000

7000

8000


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Figura 1.4: Curva de carga industrial tipo de proceso de fabricacin variable

1.3 La gestin de la DemandaLa gestin de la demanda (GD) abarca una serie de acciones y mtodos enfocados

hacia la reduccin o modificacin del patrn de consumo de energa elctrica de un

grupo de cargas o usuarios.

Las acciones de control o gestin sobre la demanda de energa elctrica, vienen a

romper un paradigma establecido desde los orgenes mismos de las redes y sistemaselctricos, este paradigma indica que la demanda es completamente inflexible o

incapaz de modificar su comportamiento. Hasta hace unas dcadas a nivel mundial se

asuma que los recursos energticos eran prcticamente ilimitados para satisfacer

todas las necesidades de energa de los consumidores, siendo la nica restriccin la

cobertura o el nivel de expansin de las redes de transmisin y distribucin, esta

situacin paulatinamente comienza a cambiar a raz de la crisis del petrleo ocurrida en

la dcada de los setentas cuando los precios de los combustibles se incrementaron

notablemente, es en este punto cuando tanto los gobiernos como los consumidores

percibieron que la provisin energtica era vulnerable

Curva de carga tipo industrial

0

200400

600

800

1000

1200

1400

0:00 2:24 4:48 7:12 9:36 12:00 14:24 16:48 19:12 21:36 0:00

horas

k


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El Ecuador no est exento de esta realidad mundial y es que, a pesar de ser un pas

exportador de petrleo, las reservas nacionales de este recurso se estiman podrn

durar a lo mucho entre 15 y 28 aos2, si bien la generacin de electricidad en el pas

depende en mayor medida del recurso hdrico, an no se ha cuantificado el efecto que

podra tener el calentamiento global sobre las fuentes hidrolgicas, con lo cual se

observa una significativa incertidumbre con respecto al abastecimiento de energa queasegure satisfacer una demanda que ao tras ao se incrementa.

De lo anteriormente expuesto, es posible entender porque los planes de GD se

convierten en alternativas viables para alcanzar un uso eficiente de energa y lograr una

reduccin del consumo energtico para el futuro cercano y con el advenimiento de las

redes inteligentes se espera que los clientes adquieran un rol ms activo en la gestinde sus consumos de energa, pues el paradigma de una red que satisface sin

restricciones la demanda, cada vez es menos sostenible.

La modificacin del patrn de consumo, o directamente de la magnitud del consumo de

energa se realiza con miras a:

Optimizar el consumo de energa desde el lado del usuario.

Mejorar el perfil de carga del sistema de distribucin y de todo el sistema

elctrico de potencia en su conjunto.

Reducir los montos econmicos a pagarse por concepto del suministro elctrico.

Reducir los costos de operacin del sistema elctrico, especialmente en

perodos de punta.Reducir las emisiones de gases de efecto invernadero a la atmsfera.

Enfrentar de mejor manera los eventos de dficit de energa y/o crisis de

abastecimiento.


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En el esquema de mercado elctrico abierto a la competencia, las motivaciones para

implementar plantes o programas de GD tienen una motivacin algo ms compleja ya

que, en este modelo, las cuatro etapas de la cadena productiva (generacin,

transmisin, distribucin y comercializacin) se encuentran desagregadas, con lo cual

cada una persigue objetivos en pro de su beneficio individual.

La modificacin del comportamiento de la demanda ayuda a reducir costos de compra

de energa del comercializador o del distribuidor, as como, tambin pueden ser tiles

para el control de la estabilidad de operacin del sistema a travs de cargas

interrumpibles por rels de baja frecuencia, los cuales actan de forma ms rpida y

con menores costos que la generacin forzada para mantener el equilibrio entre

produccin y demanda, con lo cual, la GD se convierte en un mecanismo atractivo parael transmisor y el operador tcnico y comercial del sistema.

1.3.1 Enfoques de aplicacin

Los enfoques de aplicacin hacen referencia a la ptica bajo la cual se implementan los

planes de gestin de la demanda, dichos planes dependen del escenario de

funcionamiento del mercado o sector elctrico. En este punto se describirn dosposibles escenarios en los que puede tener cabida la gestin, el escenario de

organizacin monoplica del sector elctrico y el escenario de un mercado elctrico en

competencia.

1.3.1.1 Organizacin mo nopl ica u ol igo pl ica

En los inicios de la industria elctrica se hizo palpable que la viabilidad econmica delsuministro elctrico dependa de que se produzcan grandes cantidades de energa, esta

situacin ubic a la produccin, transporte y distribucin de energa dentro de las

denominadas economas de escala, lo cual se tradujo en que los proyectos elctricos


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Al ser los monopolios estatales los responsables de proveer el servicio elctrico, y al ser

la electricidad un servicio bsico para la poblacin, no siempre el emprendimiento de

los proyectos de electrificacin fue evaluado desde el punto de vista de eficiencia

financiera sino, ms bien, desde la ptica del beneficio social, esto hizo que la industria

elctrica tuviera, en gran parte de los casos, costos subsidiados por los gobiernos,

A inicios de los aos 80, los gobiernos que an mantenan monopolios elctricos

comienzan a advertir que el mantener una industria subsidiada y financieramente

ineficiente, no era sostenible en el tiempo, razn por la cual se iniciaron procesos de

venta o de traspaso al sector privado de parte de la industria segmentada en al menos

sus tres principales etapas, en resumen, lo que los gobiernos trataron de hacer es que

la industria elctrica sea ms eficiente.

Figura 1.5: (a) Empresa monoplica nica, (b) Empresa monoplica regionalque intercambia compras y venta de energa

con monopolio regional que mantiene slogeneracin y transporte integrados.

Dentro del contexto anteriormente descrito, es que la GD cobra relevancia, los

monopolios estatales tienen un incentivo grande para implementar programas de uso

eficiente de energa y administracin de la demanda pues a travs de estos planes se

GENERACIN

TRANSPORTE

DISTRIB UCIN y

COMERCIAL IZACIN

USUARIOS /

DEMANDA

GENERACIN

TRANSPORTE

DISTRIB UCIN y

COMERCIAL IZACIN

GENERACIN

TRANSPORTE

USUARIOS /

DEMANDA

USUARIOS /

DEMANDA

DISTRIB UCIN y

COMERCIALIZA CIN

(a) (b)


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En las regulaciones por incentivos, la empresa monoplica tratar de reducir sus costos

operativos para lograr aumentar sus ganancias, en esta situacin tanto el uso eficiente

como la gestin de la demanda ayudarn a la empresa a utilizar sus instalaciones con

mayor eficiencia y rentabilidad, as como, reducir tambin sus costos de generacin y/o

compra de energa a otros agentes de produccin.

El escenario que se vislumbra en el corto plazo para el Ecuador, es el establecimiento

de un monopolio estatal de generacin, transmisin, distribucin y comercializacin de

energa3, dentro de este contexto, la GD es altamente deseable pues el costo de

operacin de la industria elctrica es extremadamente alto.

Conociendo que el pas es an deficitario de energa y dependiente en gran medida de

las importaciones de energa desde Colombia, los planes de reduccin y/o manejo del

comportamiento de la demanda pueden ayudar a reducir los costos de produccin y

compra de energa.

Con una tasa aproximada de crecimiento de la demanda del 6% anual, los recursos

para satisfacer este incremento constante tendrn que tambin que incrementarse al

menos en la misma medida cada ao, lo cual en el transcurso del tiempo no es

sostenible, ante esta situacin se vuelve prioritario hacer que el consumo sea ms

eficiente y sobre todo a nivel industrial es menester aprender a producir ms con menos

energa.

1.3.1.2 Merc ado elctr ico en compet enc ia

En varios pases alrededor del mundo, los gobiernos en su afn de hacer ms eficiente

a la industria elctrica, entraron en procesos de desintegracin vertical, es decir, de

separacin de actividades, para ello se crearon empresas que tendran que

especializarse en una etapa particular de la cadena de produccin (generacin


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Figura 1.6: Separacin de actividades de la cadenade produccin de la energa elctrica

La primera comprende la operacin en tiempo real del sistema, cuya responsabilidad

recae sobre un organismo denominado, en la mayor parte de los mercados elctricos,

como Operador Independiente del Sistema (ISO por sus siglas en ingles). Este

organismo opera el sistema con el objetivo de satisfacer la demanda cumpliendo los

lmites de seguridad y estabilidad de los diferentes componentes y partes del sistema,

por tanto aspectos de gran relevancia son los relacionados con:

La estabilidad de frecuencia

La estabilidad de voltaje

Gestin de restricciones tcnicas de la red de transporte

La estabilidad de frecuencia depende del equilibrio que debe existir en todo momento

entre generacin y demanda, para su control tanto la potencia generada desde las

centrales como el monitoreo del comportamiento de la demanda son aspectosfundamentales.

GENER ACIN

TRANSPORTE

DISTRIB UCIN

USUARIOS

DEMANDA

G EN ER AC IN G EN ER AC IN

D IS TR IB U CIN D IS TR IB U CIN

USUARIOS

DEMANDA

USUARIOS

DEMANDA


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La estabilidad de voltaje tiene directa relacin con la provisin de potencia reactiva en

ciertos puntos de la red, el nivel de voltaje debe estar dentro de ciertos lmites para

evitar un colapso de voltajes en el sistema.

Figura 1.8: Curvas caractersticas del comportamientodel voltaje en funcin de la potencia generada. [2]

El gestionar las restricciones de la red de transporte hace referencia al planeamiento y

coordinacin de las acciones de control ms adecuadas que eviten que se violen los

lmites de transferencia de potencia a travs de ciertos enlaces y redes, las

restricciones de red pueden convertirse en verdaderos cuellos de botella que dificultan

la provisin de energa entre los centros de produccin y las subestaciones en donde seconecta la demanda, estas acciones son responsabilidad compartida entre el Operador

del Sistema y la empresa que opera las redes de transmisin.

Operar comercialmente el sistema comprende la programacin de la operacin y

gestin de la red con el objeto de cumplir con acuerdos comerciales entre la generacin

y la demanda, en un mercado en competencia los contratos establecidos entre losagentes responden a una cierta provisin de energa y potencia en funcin de los

intereses de las partes, no obstante estos acuerdos deben enmarcarse dentro de las

restricciones tcnicas que impone el sistema. Dada esta circunstancia el Operador del


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agentes de produccin para controlar los desbalances que se pueden presentar,

ejemplos de estos servicios son la reserva tcnica de potencia para la regulacin

primaria y/o secundaria de frecuencia, as como, la provisin de potencia reactiva para

el mantenimiento de los niveles de voltaje en los nodos de la red.

El servicio de regulacin primaria y secundaria de frecuencia evita que existan

desbalances entre la produccin y demanda debido a cambios inesperados en

cualquiera de los dos parmetros, un incremento sbito de demanda tiene que ser

atendido mediante la entrada en operacin de ms unidades de generacin, de igual

manera la falla en un bloque de generacin o la indisponibilidad de la red que derive en

una prdida de generacin, deber ser compensado con el ingreso de una o varias

unidades adicionales que suplan la cantidad de potencia que se perdi. Los serviciosocasionales tienen un determinado costo en funcin de la empresa y la tecnologa de

las unidades que atendieron en un momento dado esta necesidad del sistema ya que

sus caractersticas definen los costos de la disponibilidad inmediata como, por ejemplo,

equipos y personal con la capacidad de trabajar en el momento requerido.

Figura 1.9: Provisin de servicios ocasionales en el tiempopara atender variaciones en el equilibrio generacindemanda. [1]

La GD dentro de este contexto brinda una alternativa al Operador del Sistema para


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La provisin del servicio de interrumpibilidad para regulacin de frecuencia, al

significar para el proveedor la prdida del suministro de energa y como consecuencia

la suspensin de sus actividades normales, debe ser compensada econmicamente va

tarifa o precio del kWh, de lo contrario no se estara abriendo un mercado para estos

servicios de seguridad relacionados con la estabilidad del sistema.

La gestin de la carga en un mercado en competencia, adems de ser una herramienta

til para el Operador del Sistema, tambin se convierte en una herramienta de negocios

para el Comercializador, el cual se constituye en un nuevo agente de mercado cuyo

negocio se centra en la compra venta de bloques de energa y la provisin de

servicios de valor agregado al cliente final, por lo que, gestionar adecuadamente la

demanda de sus clientes puede representarle incentivos econmicos a travs de laventa de servicios ocasionales al mercado o al ISO, as como tambin evitar los

elevados precios de la energa durante las horas pico y beneficiarse de precios ms

econmicos en horas de valle.

Desde esta ptica la GD se puede concebir como una opcin de negocio dentro del

mercado elctrico, opcin que bien puede ser ofertada como alternativa para controlarla estabilidad del sistema a un menor costo y tambin como una alternativa para

disminuir los costos del suministro de energa gestionando las mejores horas para

consumir y dejar de consumir energa y potencia.

Los enfoques de aplicacin de la GD se esquematizan en la siguiente figura en la cual

se muestra que existe una frontera traslapada entre las aplicaciones con fines deseguridad y estabilidad del sistema y las aplicaciones con fines de obtencin de

beneficios econmicos para el lado de la demanda ya que al actuar sobre el consumo

de energa (reducindolo o hacindolo ms eficiente) se pueden obtener beneficios


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1.3.2 Formas y niveles de gestin de la demanda

Para lograr las metas que persigue la gestin de la demanda, existen varias alternativas

de implementacin que dependern del modelo de organizacin y de las regulaciones

vigentes sobre este aspecto con las que cuente el sector elctrico.

La gestin de la demanda, de acuerdo a experiencias llevadas a cabo por varios pases

alrededor del mundo, tiene 4 formas de ponerse en prctica4:

Demand Side Management (DSM), Administracin del lado de la demanda.

Demand Response (DR), Respuesta de la demanda.

Demand Side Bidding (DSB), Oferta del lado de la demanda.

Demand Side Integration (DSI), Integracin del lado de la demanda.

La primera forma, DSM, hace referencia a las acciones de GD relacionadas con los

estudios de eficiencia energtica y el reemplazo de equipos por sus equivalentes de

alta eficiencia, con el objetivo de reducir la magnitud de consumo energtico. Por su

parte la forma DR, se refiere a los planes mediante los cuales se proporciona a los

consumidores seales de precio para que modifiquen su patrn de consumo.

DSB, describe la gestin que permite a la demanda ofertar reducciones de consumo a

precio de mercado con el objeto de mantener las condiciones de estabilidad y seguridad

del sistema, este servicio normalmente es proporcionado por la generacin y

despachado por el operador del sistema, sin embargo en el mbito de la GD, se

convierte en un servicio que puede ser dado por la demanda de manera ms rpida y

econmica.

La DSI, hace referencia a todas las formas antes mencionadas, aplicadas con el objeto

de alcanzar los objetivos de optimizar el consumo de energa, mejorar el perfil de carga


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Nivel 2: Control indirecto de la demanda, va tarifas

Nivel 3: Control indirecto de la demanda, va contratos o incentivos

Nivel 4: Control directo de la demanda

Nivel 5: Mercados de gestin de la demanda

En el nivel 1 se incluyen todos los planes de renovacin o reemplazo de equipos de

baja eficiencia energtica, los cuales pueden hacer uso de estrategias orientadas a

brindar incentivos y/o financiamiento al consumidor para que reemplace equipos como

por ejemplo electrodomsticos, motores, etc. por sus equivalentes de alta eficiencia

energtica.

Figura 1.11: Clasificacin por grado de eficiencia quesuele incluirse en electrodomsticos [3]

El nivel 2, contempla planes que mediante la implementacin de tarifas con costo

diferente por rango horario, tienen la intencin de modificar en el consumidor su patrn

de consumo de energa elctrica. La efectividad de estos planes depende en granmedida de la flexibilidad que tenga la demanda en un mercado en particular, y que no

exista la distorsin que puede involucrar la existencia de subsidios estatales en la tarifa.

Al d l i t ti t i l


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Precios de p ico crtico (Crit ical Peak Pr icing -CPP): Hacen referencia a

precios muy altos de la energa, los cuales son fijados en condiciones de dficit

de generacin, gran incremento de la demanda o ante situaciones de

contingencia que provocan altos costos de operacin del sistema. La entrada en

vigor de un precio de pico, es notificada a los usuarios con cierta antelacin para

que puedan tomar las previsiones necesarias y reducir el consumo de energa.Precios en tiemp o real (Real Time Pricing -RTP):Son precios de la energa

que reflejan en cada hora el costo real de produccin, transporte y distribucin

de electricidad, con ello la demanda es completamente flexible a las variaciones

en costo de la oferta energtica y por lo tanto acta en consecuencia para evitar

altos costos y optimizar el consumo energtico.

En el nivel 3, el control indirecto de la demanda se realiza mediante contratos de

interrumpibilidad o de reduccin de consumo bajo pedido del operador del sistema o de

la red en cuestin. Generalmente la interrupcin o la reduccin del consumo se pactan

entre la empresa y el cliente bajo condiciones que establecen, entre otros aspectos, el

tiempo mnimo en que la reduccin tiene que ser notificada y acatada por el cliente, el

pago o incentivo econmico a percibir por el cliente por su accin de reduccin o

desconexin, etc.

El control directo de carga, o nivel 4, describe planes en los cuales las empresas de

distribucin conectan dispositivos de control directamente sobre ciertos equipos de los

clientes, para de forma remota, modificar su rgimen normal de funcionamiento y

reducir el consumo energtico. Generalmente este mtodo es utilizado en equipos que

tienen alguna inercia trmica como por ejemplo aires acondicionados, calentadores de

agua y calefactores. La interrupcin o modificacin del funcionamiento no es sentido por

el cliente ya que se hace por un tiempo reducido y con una regularidad mxima que


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100 000

120,000

140,000

operador del sistema puede acoger la oferta, con lo cual se paga al consumidor en

lugar de despachar generacin para suplir la demanda requerida por el sistema. En

este tipo de gestin, tambin denominada Demand side Bidding, la demanda pasa de

su tpico rol pasivo en la operacin del sistema a ser un competidor de la generacin,

en el servicio de dar seguridad y confiabilidad a la operacin del sistema. Este tipo de

gestin tiene la ventaja, para el operador del sistema, que la reduccin aplicada por el

cliente puede ser ms rpida que el despacho, encendido y entrada en operacin de

una unidad de generacin.

1.3.3 Modificaciones sobre la curva de demanda

La gestin de la demanda puede modificar el perfil de la curva de demanda de tres

formas:

Reduciendo la magnitud del consumo

Modificando del patrn de la curva de carga

Desplazando la carga en el tiempo

La primera hace referencia a la reduccin del nivel de consumo de energa en todo el

perodo de tiempo de anlisis, para lo cual las acciones que se aplican se orientan

hacia el reemplazo de equipos, maquinarias o cargas ineficientes por otras que sean

eficientes, as como, tambin incluyen la desconexin o el uso racional de la energa, a

travs de polticas de ahorro de energa, la forma tpica de este tipo de gestin se

muestra en la siguiente figura en la cual se aprecia que la reduccin se espera a lo

largo de todo el tiempo de anlisis y de manera relativamente constante.


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generalmente, representan el perodo de tiempo de mayor exigencia para el sistema

elctrico, pues, es en estas horas que se tienen los mayores factores de demanda para

todos los elementos de la red. Las horas pico adems de tener un impacto en el grado

de utilizacin de la red tienen un impacto econmico, en razn de que la energa

utilizada dentro de este perodo de tiempo tiene un costo ms elevado tanto para el

consumidor como para el comercializador o distribuidor debido a que el requerimiento

energtico es atendido por centrales trmicas de mayor costo operativo. El cambio en el

perfil de carga se logra evitando o reduciendo el consumo elctrico en las horas de

demanda mxima.

Figura 1.13: Cambio en el perfil de carga por disminucin del consumo

La tercera engloba la gestin realizada para, al igual que la de cambio en el perfil de

carga, evitar los consumos en horas pico o punta

80,000

100,000

120,000

140,000

ACTIVA(kW)

-

20,000

40,000

60,000

80,000

100,000

120,000

140,000

01 h 02 h 03 h 04 h 05 h 06 h 07 h 08 h 09 h 10 h 11 h 12 h 13 h 14 h 15 h 16 h 17 h 18 h 19 h 20 h 21 h 22 h 23 h 00 h

HORAS

POTENCIAACTIVA(kW)


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la que se desea obtener en cargas de tipo industrial las cuales no se deberan apreciar

cambios en sus niveles de produccin por aplicacin de la gestin energtica.

La diferencia entre el cambio de perfil y el desplazamiento de consumos radica en que

el primero experimenta una disminucin del consumo energtico dentro del perodo de

anlisis, mientras que la gestin de desplazamiento de cargas logra alterar el perfil de

carga sin modificar la magnitud del requerimiento de energa en el perodo de anlisis.

1.3.4 Barreras para la implementacin de la gestin de la demanda

La implementacin de la GD, no siempre encuentra condiciones favorables y de fcil

aceptacin para su efectiva puesta en marcha, los principales obstculos son de tipo

econmico, regulatorio, institucional y cultural.

1.3.4.1 Barr eras econ micas

Este tipo de barrera describe al menos dos situaciones que impiden a los agentes

energticos (empresas y/o usuarios) apreciar y cuantificar los beneficios de la GD. La

primera situacin es la alta inversin inicial y la baja tasa de retorno que pueden tener

ciertas tecnologas requeridas para gestin directa de la demanda, estos requerimientos

tecnolgicos pueden ser dispositivos de control, medidores inteligentes de energa,

sistemas de comunicacin y control, etc., esta primera situacin se ve agravada cuando

coexiste con la segunda situacin de orden econmico, la cual es tener bajos precios

de energa elctrica.

Generalmente los bajos precios de energa se relacionan con polticas estatales de

subsidios, los cuales distorsionan el costo real de la energa. Es muy poco probable que

un cliente se encuentre motivado a emprender proyectos de uso eficiente y control de

su consumo de energa, si sta es muy barata. Ante polticas de subsidio, la diferencia

t l t l l i d t t l d l bli l l


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incentivo desde las empresas elctricas o desde el mismo estado. Desde la ptica de

las empresas se podra entender que cualquier plan de reduccin de consumo o

eficiencia elctrica comprometera econmicamente los futuros ingresos por venta de

energa.

El tema regulatorio, es por lo tanto un aspecto de gran importancia y que debe ser

impulsado desde los organismos que definen la poltica energtica de un pas o regin,

as mismo es importante que las Regulaciones definan claramente los beneficios,

incentivos y forma de reconocer los esfuerzos para alcanzar la eficiencia en el consumo

elctrico.

1.3.4.3 Barr eras ins t ituc ion ales

Este tipo de barreras, comprenden las debilidades que tienen las instituciones del

sector elctrico para conocer a la demanda que satisfacen, estas debilidades se pueden

agrupar en: poca experiencia en implementacin de planes de eficiencia energtica y

de GD, desconocimiento de los usos finales de energa que hacen sus clientes, y

dificultad para estimar y cuantificar el impacto de las medidas de eficiencia energtica y

de GD.

Si bien todas las debilidades institucionales se encuentran relacionadas, son quiz la

dificultad para medir el impacto de la gestin y el desconocimiento del uso final de la

energa los mayores obstculos para desarrollar iniciativas de GD, una empresa no

emprender un proyecto de esta naturaleza si no conoce de qu forma asesorar a sus

clientes en planes de mejora de eficiencia energtica, de igual manera sucede si losplanes no tienen un mtodo de evaluacin y medicin de las reducciones alcanzadas.

1.3.4.4 Barr eras cu lturales

La barrera cultural considera el efecto que puede tener en los clientes el no comprender


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implementacin. Situacin similar puede ocurrir en los segmentos comerciales yresidenciales, si como parte de planes de GD, se implementan tarifas por tiempo de uso

(TOU) que establecen costos ms elevados del kWh para el perodo de pico.

1.4 Requerimientos Tecnolgicos

Actualmente en una red elctrica de distribucin es posible conocer de forma remota la

informacin sobre el estado de funcionamiento de los componentes ms importantes

del sistema como por ejemplo el estado de operacin del transformador de una

subestacin, el estado de interruptores, rels y reconectadores, tambin es posible

adquirir desde un centro de control y supervisin los niveles de tensin, corriente,

energa, etc. en barras y lneas importantes de la red. No obstante la existencia de esta

tecnologa, todava persiste una real desconexin informativa y de control sobre elltimo eslabn en la cadena de suministro elctrico, el medidor de energa, la empresa

de distribucin es incapaz de conocer en tiempo real el estado de funcionamiento y las

mediciones que toma este dispositivo, lo cual es bastante paradjico considerando que

de las mediciones de estos aparatos depende en gran medida el ingreso por venta de

energa que mensualmente factura la distribuidora o comercializadora.

En gran parte de las empresas de distribucin en la actualidad la facturacin depende

de las lecturas mensuales que realiza el personal de facturacin de la propia

distribuidora o de personal externo contratado para tal propsito, sin embargo desde la

amplia difusin y desarrollo de las tecnologas de la informacin y telecomunicaciones,

la distribuidora se ha acercado y finalmente conectado con el medidor de energa en

lo que se ha dado por denominar sistemas de medicin inteligente.

1.4.1 Sistemas de Medicin Inteligente

El actual desarrollo tecnolgico de la medicin inteligente se ubica dentro de las


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integracin tecnolgica que permite disponer de un sistema AMR tiene la siguientearquitectura bsica:

Figura 1.15: Arquitectura bsica de un sistema AMR [8]

Como se observa en la figura anterior, el sistema consta de las siguientes partes:

Medidor inteligente conectado en la instalacin del usuario, este medidor debe

poseer al menos la cualidad de realizar mediciones de energa activa en

intervalos de tiempo ms pequeos que una hora y adems poseer la capacidad

de almacenar estos datos para un perodo de tiempo mnimo de 30 das,

igualmente debe contar con medios de comunicacin que permitan la extraccin

de la informacin almacenada en su memoria.

Dispositivo concentrador de mediciones que es la parte del sistema encargada

de realizar la consulta o adquisicin de datos desde los medidores inteligentes a

travs de un medio de telecomunicacin, a su vez los dispositivos

concentradores se enlazan con el centro de control y supervisin de distribucin

por medios cableados o inalmbricos que van desde la red telefnica,

comunicaciones va radio a frecuencia libre entre medidores, comunicaciones

por lnea energizada (Power Line Carrier PLC) hasta redes Ethernet o incluso

la utilizacin de sistemas GPRS.

Finalmente el sistema incluye la consulta desde una computadora hacia los


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se suele realizar en la modalidad de plan piloto antes de masificar su aplicacin, noobstante todo sistema AMR consta de 3 etapas claramente visibles:

1. El medidor inteligente.

2. El medio de transmisin de datos.

3. El almacenamiento y procesamiento de datos.

La primera etapa de estos sistemas es la que cuenta con la capacidad de

almacenamiento de los datos (energa activa, reactiva, voltajes, corrientes, etc.) lo cual

le da la cualidad de inteligente, pero adems en algunas aplicaciones debe poder

comunicarse con otros dispositivos y sensores que permitan una comunicacin

bidireccional con el medidor, es decir, que posibilite enviar seales de control al

medidor para, por ejemplo, la desconexin del suministro o el control sobre el rgimen

de funcionamiento de ciertas cargas dentro del sistema elctrico del usuario.

La segunda etapa del sistema es la plataforma de telecomunicaciones mediante la cual

se transportarn los datos, en la actualidad las alternativas con mayor difusin son las

redes inalmbricas malladas (Mesh), va lnea elctrica o Power Line Communications

(PLC), redes Ethernet y los servicios de transmisin de datos de proveedores de

telefona celular por medio de redes GPRS. Esta etapa es la ms crtica en un sistema

AMR ya que es el vnculo entre la empresa y el medidor, si este vnculo falla, la

totalidad de la cadena de medicin falla con lo cual se hace imposible adquirir

mediciones y enviar seales de control, otra caracterstica que hace vulnerable a esta

parte del sistema es la dependencia en muchos casos de un tercero que es elproveedor de servicio de comunicacin.

Una tercera etapa comprende el software o aplicativo informtico para la extraccin,

almacenamiento y consolidacin de toda la informacin recopilada desde los


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Figura 1.16: Etapas de un sistema de medicin inteligente. [8]

El sistema Advanced Meter Infraestructure o AMI, es una evolucin del AMR queincluye la gestin de la demanda a travs de varios mecanismos como por ejemplo:

tarifas diferenciadas por nivel de consumo o por perodo temporal en el cual se

presenta el consumo, valoracin econmica de la interrumpibilidad de cargas de

usuarios en funcin del estado de operacin de la red en determinados perodos del

da, o la contabilizacin de la energa entregada al sistema por equipos de generacin

del usuario (medicin bidireccional).

Considerando lo anteriormente mencionado, AMI permite un papel ms activo de la

demanda en la gestin operativa de la red elctrica, pues al tener el usuario la

posibilidad de gestionar sus consumos y de ofrecer productos y servicios (generacin

distribuida, interrumpibilidad) a la red elctrica, ste encuentra incentivos para alcanzar

consumos ptimos maximizando la rentabilidad y minimizando sus consumos.

Algunos de los beneficios que se pueden lograr con las tecnologas AMR o AMI son:

Reduccin de los costos y tiempos de lectura y facturacin.

Deteccin y solucin ms rpida y efectiva de problemas de suministro.

Conocimiento ms detallado de las caractersticas de consumo de los clientes.

Eliminacin de los consumos estimados o proyectados.

Mejora de la imagen empresarial y reduccin de los reclamos por errores en

facturacin


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1.4.2 Utilidad para la aplicacin de la Gestin de la DemandaLa aplicacin de la GD se ha difundido en mayor escala a partir del desarrollo de las

tecnologas de las telecomunicaciones e informacin, y es que gracias a la ayuda de

estas tecnologas se puede disponer de datos remotamente y tomar acciones y

decisiones sobre el suministro y/o consumo de la electricidad.

La GD se ve beneficiada con los sistemas AMR y/o AMI debido a que stos permiten

disponer inmediatamente de gran cantidad de informacin tcnica sobre el patrn de

consumo y dems parmetros tcnicos del suministro elctrico brindado al usuario. Con

estos sistemas se hace posible la eliminacin de la brecha entre la distribuidora y el

medidor y se accede de forma rpida y precisa a informacin detallada del suministro,

esto constituye un cambio radical en la forma en que el servicio elctrico es entendidotanto para la empresa como para el usuario.

La empresa distribuidora y/o comercializadora puede conocer el patrn de uso de la

energa elctrica y en base a estos datos puede complementar el servicio elctrico con

productos y servicios tales como auditoras elctricas y elaboracin de planes y

proyectos de eficiencia energtica al interior de las instalaciones del usuario.

En este contexto la empresa distribuidora se encuentra en una posicin privilegiada

pues conoce tanto la realidad de abastecimiento y operacin de la red as como

tambin dispone de informacin detallada del consumo del cliente lo cual se

complementa con los datos que se recaban al emprender la auditora al cliente, de esta

manera los planes de uso eficiente se pueden fcilmente disear de manera que tantoel cliente como la empresa se vean beneficiados con la reduccin de los costos por el

servicio elctrico.

Desde la ptica del cliente la motivacin principal ser siempre reducir su gasto

U i id d d C


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propia de sus consumos energticos, sin embargo no siempre la forma de planificar lagestin energtica del cliente coincidir con los objetivos de eficiencia de la

distribuidora, por ello al momento de delinear dichos planes ser importante que exista

comunicacin y una retroalimentacin constante entre estos dos actores.

Figura 1.17: Esquematizacin de la comunicacin bidireccionalque se puede establecer con AMI [8]

Una vez establecido el vnculo de comunicacin y dependiendo de las caractersticas

del medidor, el sistema de medicin inteligente tambin permite enviar seales de

control desde un centro de gestin de demanda, con esto es posible llegar a gestionar

el modo de funcionamiento o el encendido o apagado de ciertas cargas del usuario, con

una gestin coordinada de las cargas el efecto global que se puede alcanzar es el de

una reduccin optima del consumo o el desplazamiento hacia franjas horarias menos

costosas el consumo de energa.

1.5 Experiencias Internacionales

Como ya se ha descrito en prrafos anteriores, el contexto actual de progresivo

agotamiento y consecuente encarecimiento de los recursos primarios para la

generacin de energa elctrica, as como el preocupante escenario de cambio

climtico, se encuentran presionando a los actores energticos a encontrar formas de

U i id d d Cu


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mercado elctrico de varios estados de este pas, han llevado a las empresas aoptimizar recursos y a brindar a los usuarios alternativas de ahorro ante elevados

precios de energa durante ciertas estaciones y horas del da.

1.5.1.1 Estado s Unid os

En este pas son varios los estados que han emprendido planes de gestin de la

demanda, sin embargo es California el estado que ms ha invertido y desarrollado

proyectos de gestin de la demanda.

California experiment a inicios de la dcada pasada (aos 2000 a 2001) una fuerte

crisis energtica, producto de un gran incremento de la demanda, una baja expansin

de la generacin y graves problemas regulatorios, situacin que oblig a recurrir a

grandes racionamientos de energa y que incluso llev a la quiebra al menos a una

empresa de distribucin. Como resultado de esta crisis, la poltica energtica estatal

implement una serie de medidas para incentivar la participacin de la demanda en el

mercado elctrico, y con ello incrementar su competitividad. Algunos de los programas

de gestin de la demanda implementados en el estado de California son5:

Programas d e interrupcin de base (Base Interrupt ible Program ):En el cual

se paga a los clientes participantes por reducir sus cargas a un nivel

predeterminado, las interrupciones estn limitadas a una duracin de hasta 4

horas por da, pudindose presentar hasta 10 eventos por mes pero con un

mximo de hasta 120 horas por ao.

Incentiv os tecno lgicos y asisten cia tcnic a:Proveen asistencia tcnica eincentivos tecnolgicos a clientes comerciales e industriales cuyas demandas

sean de al menos 200 kW, la asistencia no tiene costo para el cliente e incluye

una evaluacin de la capacidad para gestin directa de la demanda, el costo del



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eventos de interrupcin se limitan a un evento por da con un mximo de 4eventos por semana y 25 eventos por ao.

Programa de ofertas desde la Demanda (Demand Bidding Program):

Programa en el cual se ofrece a los clientes ofertar capacidad de desconexin

para estabilidad y seguridad de sistema, el incentivo para los clientes que

voluntariamente se adhieran a esta modalidad es el pago de crditos de

consumo al precio del kWh pronosticado en el mercado para la hora en la que

se produzca la desconexin, ms un valor fijo de $0,10/kWh. Los usuarios

elegibles para esta modalidad de gestin son aquellos con ms de 200 kW de

demanda.

Precio crtico de p ico (Crit ical Peak p ricin g): Permite a los participantes

beneficiarse de reducciones en su planilla de consumo elctrico mediante lareduccin de su consumo de energa durante las horas pico de demanda. Este

plan se aplica principalmente durante la estacin de verano, la solicitud de

reduccin es realizada por la empresa distribuidora con un da de anticipacin,

el nmero mximo de eventos es de 12 durante toda la temporada veraniega.

Estos programas y otros ms, con algunas variaciones propias de la realidad tcnico econmica de cada empresa, son tambin implementados por otras empresas de

distribucin que cubren la demanda en California, entre stas se pueden mencionar a

San Diego

demanda tesis

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