hugh rudnick- remuneración de la transmisión en chile

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  • 1Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    REMUNERACION DE LA REDREMUNERACION DE LA REDHugh Rudnick

    Pontificia Universidad Catlica de ChileDepartamento de Ingeniera Elctrica

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALURE. Santiago de Chile, Chile, Noviembre 1999

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

  • 2Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    obligacin de interconexin libre acceso entrada al negocio remuneracin distribucin de pagos

    organizacin y propiedad expansin

    REGULACION DE LA TRANSMISION

    economas de sistemas interconectados base de la competencia

    Elementos regulatorios

    economas de escala significativasgrandes inversiones a remunerar

    REMUNERACION DE LA TRANSMISION

    Actividades a remunerar:-operacin-mantenimiento -prdidas-inversin-expansin

  • 3Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    REMUNERACION DE LA TRANSMISION

    Condicionantes de los costos a remunerar:

    indivisibilidad-voltajes estandarizados

    economas de escala-en lineas, transformadores y equipos de compensacin

    requirimientos de seguridad -redundancias (criterio n-1)

    Costos medios de lneas de transmisin Sistema Interconectado Central Chileno

    US$/MW/km

    0.00

    10.00

    20.00

    30.00

    40.00

    50.00

    60.00

    70.00

    80.00

    154

    kV

    220

    kV

    500k

    V

  • 4Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    CMedio=L0,8 K-0,58 e(3,28+0,40N) [kUS$/MVA]

    CMg= 0,42 CMedio

    Costos de lneas de transmisin en funcin de:longitud (L), capacidad (K) y nmero de circuitos (N)

    CMedio= 139,371 K-0,307 [kUS$/MVA]

    Costos de transformadores en funcin de:capacidad (K)

    020406080

    100120140160180

    0 200 400 600 800

    LneaTrafo

    Economas de escala en transmisin y transformacin

    MVA

    Miles US$/MVA

  • 5Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Promover la operacin diaria eficiente del mercado elctrico.Compensar a los propietarios de los sistemas de transmisinexistentes.Entregar seales a inversionistas en generacin y demanda sobrela ubicacin ventajosa de ellas.Entregar seales a inversiones en el sistema de transmisin.

    Ser simple y transparente.Ser polticamente implementable.

    Principios de regulacin de la transmisinStanford Energy Modeling Forum

    Colombia 1997

    LINEASLINEAS

    STN ISA STN ISA

    A 230 kV 8579 km 6262 km A 500 kV 1065 km 1065 km

    A 230 kV 8579 km 6262 km A 500 kV 1065 km 1065 km

    TRANSFORMACIONTRANSFORMACION

    STN ISASTN ISA

    8980 MVA 5152 MVA8980 MVA 5152 MVA

    SUBESTACIONESSUBESTACIONES

    STN ISA STN ISA

    500 kV 4 4230 kV 66 22

    500 kV 4 4230 kV 66 22

  • 6Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    SALTO GRANDESALTO GRANDE

    COLONIA ELIA

    RIO GRANDE

    EMBALSEROSARIO

    HENDERSON

    MALVINAS

    RODRIGUEZEZEIZA

    ABASTO

    OLAVARRIA

    BAHIABLANCAEL CHOCON

    STO TOME

    RECREO

    YACYRETA

    RESISTENCIA

    ROMANG

    GRAN MENDOZA

    ALMAFUERTE

    EL BRACHO

    PIEDRA DEL AGUILA

    ALICURA

    PLANICIE BANDERITA

    PUELCHES

    CHOELE CHOEL

    PTO MADRYN

    FUTALEUFU

    500 kV 7.752 km330 kV 1.111 km220 kV 1.403 km132 kV 10.055 km

    Argentina 1997

    Huinco

    Malpaso

    Piura Oeste

    Chiclayo Oeste

    Trujillo Norte

    Marcona

    ECUADOR

    COLOMBIA

    BRASIL

    CHILE

    San Nicols

    CH. Carhuaquero

    Cajamarca

    Sullana

    Paita

    ArenalVerdunTalara

    Zorritos

    ZapallalChavarra

    San Juan

    Ventanilla

    M. Aguila

    Caraz

    Paragsha IIYaupi

    OroyaPachachaca

    HuayucachiMantaro

    RestitucinHuanta

    Ayacucho

    Charc.IV

    Ayacucho

    Quillabamba

    Machupicchu

    CuzcoCombapata

    TintayaAzangaro

    JuliacaPuno

    Ica

    Charc.VI Charc.VSocabaya

    C.Verde Botiflaca

    Aricota 2

    La Yarada

    Ref.IloCT.Ilo

    IloToquep.

    Locum

    Moyopampa

    MatucanaCarhuamayo

    Guadalupe

    OCEANO PACIFICO

    BOLI

    VIA

    Pomacocha

    Huancavelica

    HuampanCallahuanca

    Aguayta

    Hunuco

    Tingo Mara

    Cahua

    Malacas

    C. Del Pato

    HuarazTicapampa

    Carhuaz

    Paramonga

    Chimbote

    Gallito Ciego

    Santa Rosa

    Independencia

    Aricota 1

    TomasiriTacna

    Huinco

    Malpaso

    Piura Oeste

    Chiclayo Oeste

    Trujillo Norte

    Marcona

    ECUADOR

    COLOMBIA

    BRASIL

    CHILE

    San Nicols

    CH. Carhuaquero

    Cajamarca

    Sullana

    Paita

    ArenalVerdunTalara

    Zorritos

    ZapallalChavarra

    San Juan

    Ventanilla

    M. Aguila

    Caraz

    Paragsha IIYaupi

    OroyaPachachaca

    HuayucachiMantaro

    RestitucinHuanta

    Ayacucho

    Charc.IV

    Ayacucho

    Quillabamba

    Machupicchu

    CuzcoCombapata

    TintayaAzangaro

    JuliacaPuno

    Ica

    Charc.VI Charc.VSocabaya

    C.Verde Botiflaca

    Aricota 2

    La Yarada

    Ref.IloCT.Ilo

    IloToquep.

    Locum

    Moyopampa

    MatucanaCarhuamayo

    Guadalupe

    OCEANO PACIFICO

    BOLI

    VIA

    Pomacocha

    Huancavelica

    HuampanCallahuanca

    Aguayta

    Hunuco

    Tingo Mara

    Cahua

    Malacas

    C. Del Pato

    HuarazTicapampa

    Carhuaz

    Paramonga

    Chimbote

    Gallito Ciego

    Santa Rosa

    Independencia

    Aricota 1

    TomasiriTacna

    Per 1998

  • 7Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Bolivia 1998

    1700 km

    SIC Chile

    SIST. INTERC.INGLS

    SIST. INTERC. ESPAOL

    500

    km75

    0 km

  • 8Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Remuneracin del sistema de transmisin

    Recuperacin de costos para hacer sustentable elnegocio de la transmisin

    Mecanismo de retribucin de costos puedeestimular mayor eficiencia en la gestin de la redentregar incentivos para la expansin de la red.

    Remuleracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

  • 9Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Costos involucrados

    -inversin en equipos-lneas-subestaciones, protecciones, comunicaciones-maniobra y compensacin-transformadores-compensacin de reactivos

    -operacin y mantenimiento

    -prdidas hmicas

    -costos de servicios complementarios

    Determinacin del costo reconocido

    Price capprecios mximos

    IPC-Xindice precios consumidor - x

    Valor Nuevo Reemplazo (VNR)costo de renovar lass obras y bienes fsicosdestinados a prestar el mismo servicio con latecnologa y precios vigentes

  • 10

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Costos Unitarios de TransmisinColombia 1997

    230 kV Lnea circuito sencillo 115.000 US$/km Lnea doble circuito 179.000 US$/km Mdulo terminal de lnea 1.836.000 US$

    500 kV Lnea 310.000 US$/km Baha interruptor y medio 3.099.000 US$

    Valores en US$ de junio de 1996

    ISA 1998

    VNR y COYM de lneas de transmisin

  • 11

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    VNR y COYM de Subestacin Maitencillo

  • 12

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    COSTO DE OPERACIN Y MANTENCINCOSTO DE OPERACIN Y MANTENCIN(Sistema Interconectado Central, Chile)(Sistema Interconectado Central, Chile)

    Voltaje Subestaciones Lneas500 kV 2,6% 1,8%

    220 kV 2,9% 2,0%

    154 kV 3,2% 2,2%

    110 kV 3,5% 2,4%

    66 kV 3,9% 2,7%

    13 kV 4,6% 3,3%

    Voltaje Subestaciones Lneas500 kV 2,6% 1,8%

    220 kV 2,9% 2,0%

    154 kV 3,2% 2,2%

    110 kV 3,5% 2,4%

    66 kV 3,9% 2,7%

    13 kV 4,6% 3,3%

    COSTOS DE SISTEMA ECONOMICAMENTE ADAPTADOPERU Sistema Econmicamente Adaptado: es aquel sistema elctrico en el que existe una correspondencia de equilibrio entre la oferta y la demanda de energa, procurando el menor costo y manteniendo la calidad del servicio

    El regulador no slo es responsable de determinar el sistema adaptado, sino que tambin restringe los ingresos al transmisor en base a dicho sistema adaptado

    BOLIVIA Sistema Econmicamente Adaptado: es el Sistema Elctrico dimensionado de forma tal, que permite el equilibrio entre la oferta y la demanda de electricidad, procurando el costo mnimo y manteniendo la calidad del suministro

    Comit Nacional de Despacho de Carga considera Sistema Econmicamente Adaptado para clculo de tarifas.

    El precio mximo de transmisin pagado por los Generadores conectados al Sistema Troncal de Interconexin, deber cubrir el costo total de Transmisin, que comprende la anualidad de la inversin y los costos de operacin, mantenimiento y administracin de un Sistema Econmicamente Adaptado de Transmisin

  • 13

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    VALORACION DE LA TRANSMISION

    Costo transmisin = Valor nuevo de reemplazo +operacin + mantencin

    Pas Valor Nuevo Valoracin del Reemplazo costo

    Argentina Parcial (costos hundidos) Regulado

    Bolivia Total (sistema adaptado) Regulado

    Chile Total (real) Negociacin

    Per Total (sistema adaptado) Regulado

    VALORACION MEDIANTE LICITACION

    - mecanismos competitivos

    - remuneracin segn ofertacostos estndares de inversincostos de operacin y mantenimiento

    -utilizado para expansin en nuevas instalacionesArgentinaEspaaPer

    VALORACION DE DISPONIBILIDAD

    - remuneracin, incentivos y multas

  • 14

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos. Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

    Distribucin de pagos de transmisin- peajesDiversos esquemas tarifarios definen:

    Forma en la que se recuperarn los costos - Quines deben pagar por latransmisin

    Forma en que se distribuyen los pagos entre los agentes - Criterios quedeterminan cunto debe pagar cada agente

    Quin calcula y aprueba las tarifas

    La eleccin del esquema de tarificacin es fundamental, ya que unmecanismo bien diseado puede otorgar a los usuarios de la red

    Incentivos, tanto de corto plazo como largo plazo, para un uso eficientede los recursos del sistema;

    Seales tarifarias para una readecuacin de los consumos hasta lalocalizacin de nuevas instalaciones de generacin en zonas cercanasal consumo.

    * Peajes punto a punto* Peajes de sistema

  • 15

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Separacin de pagos segn funciones:-sistema troncal o principal-sistema secundario

    SST

    SPT SPT

    SST

    SST

    SST

    ~ ~ ~ ~

    G1 G2

    G3

    G4

    LIBRE-1DIS-1

    DIS-3LIBRE-2DIS-2

    SSTSST

    Peajes punto a puntodesde generador 1 a consumo libre 2

    ~ ~ ~ ~

    G1 G2

    G3

    G4

    LIBRE-1DIS-1

    DIS-3LIBRE-2DIS-2

  • 16

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    ~ ~ ~ ~

    G1 G2

    G3

    G4

    LIBRE-1DIS-1

    DIS-3LIBRE-2DIS-2

    Peajes de sistemadesde generador 1 a consumos

    ESQUEMAS SIMPLES: pagos de transmisin en EEUUPeajes o Transacciones Wheeling

    o punto a punto Se denomina wheeling al transporte de energa elctrica

    desde una entidad vendedora a una compradora utilizandouna red de transmisin perteneciente a un tercero. El pagoo peaje se basa en un precio unitario por kWh de energasuministrada ms un posible trmino adicional de prdidas

    Se distinguen tres formas de transacciones wheeling ypeajes Rolled in allocation (postage stamp) Red line allocation Mega Watt mile allocation

  • 17

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Rolled in Allocation: En esta metodologa los costostotales de la red se agregan en espacio y tiempo. Seasignan a un flujo de potencia especfico en proporcin auna medida de utilizacin de la red (ej: demanda de punta,energa total) Un ejemplo de esta forma de tarificacin es:

    Postage stamp: consiste en cargar una cantidad fija porunidad de utilizacin (kW o kWh)

    Red line Allocation: Para este procedimiento se busca uncamino razonable por donde circula la potencia que esobjeto del contrato. Se reparten los costos totalescorrespondientes a las instalaciones de dicho camino, aprorrata entre los distintos usuarios en proporcin a algunamedida de utilizacin.

    Mega Watt Mile Allocation: Este mtodo consiste endeterminar la magnitud mxima de flujo en una red,producto de una transaccin wheeling, mediante unflujo de potencias DC. El flujo se multiplica por el largode la lnea y por un factor que refleja el costo por unidadde capacidad de la lnea (cantidad de potencia transmitiday longitud en la cual se transmite).

  • 18

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

    PEAJES DE SISTEMA

    Tarificacin en dos partescon costos marginales de corto plazo

    INGRESO TARIFARIO: ingreso percibido por la redcorrespondiente a la diferencia de los costos marginales querigen en cada barra del sistema para las inyecciones y retirosde potencia y energa en ellas.

    Los costos marginales de corto plazo representan el costomarginal de abastecer una unidad ms de demandamanteniendo constante los activos fijos que conforman elsistema

    INGRESO TARIFARIO TOTAL

    INGRESO TARIFARIO POR POTENCIA INGRESO TARIFARIO POR ENERGA

    IT IT ITEnerga Potencia= +

  • 19

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Costo Marginal de Corto Plazopara una barra k

    {r g g

    m

    l

    l

    ksistema k k

    diferencial

    Ld

    Zd

    = + -

    * *

    1 24444 34444

    = demanda en la barra k = multiplicador de Lagrange asociado a la ecuacin de balance

    de potencias = vector de multiplicadores de Lagrange asociados a las

    restricciones de redL = prdidas de la redZ = restricciones (lmites trmicos, lmites de voltajes y reactivos,

    estabilidad, seguridad, etc.. )

    g

    m

    dk

    Precio

    PrecioiPrecioj

    EjEi

    m

    PRECIOS ESPACIALES

    Precios de nudo, prdidas, restricciones

  • 20

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Precio i = Precio m * Factor de Penalizacin iPrecio i = Precio m * Factor de Penalizacin i

    Precio

    PrecioiPrecioj

    EjEi

    m

    Ingreso Tarifario = Ei * Precio i - Ej * Precio j

    Centro carga

    INGRESO TARIFARIOINGRESO TARIFARIO

    Ingreso tarifario

    0%

    5%

    10%

    15%

    20%

    25%

    30%

    35%

    40%

    110 154 154 154 154 220 220 220 220 220 220 220 220 500

  • 21

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Ingreso a transmisin de tarifas marginales

    Pas Remuneracin Ingresos de requerida tarifas marginales

    Bolivia 11 milln US$/ao 0,4 milln US$Chile 120 milln US$/ao 11,7 milln US$

    dependencia de * r I2 o r P2

    * congestin

    Costo total lnea transmisin = Inversin + r P2

    CMg= 2 r P prdidas medias r P2/P= r P CMg= 2 prdidas medias

    Secretara de Energa y Puertos, 1997Secretara de Energa y Puertos, 1997

    TransmisinComahue- Buenos Aires1997

    HENDERSONHENDERSON

    PUELCHESPUELCHES

    CHOELECHOELECHOELCHOEL

    ALICURAALICURA

    P. DEL AGUILAP. DEL AGUILA

    PLANICIEPLANICIEBANDERITABANDERITA

    BAHIABAHIABLANCABLANCACHOCONCHOCON

    EZEIZAEZEIZA

    ABASTOABASTO

    OLAVARRIAOLAVARRIA

  • 22

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    IMPACTO EN PRECIOS ENERGIA

    15

    17

    19

    21

    23

    25

    PIEDRA DELAGUILA

    BAHIA BLANCA OLAVARRIA EZEIZA

    [$/M

    Wh]

    3L

    4L

    19.7

    21.522.5

    18.2

    20.5

    23.923.4

    RuyRuy Varela & Luis Varela & Luis SbertoliSbertoli , 1996 , 1996

    PAGO ADICIONAL - PEAJEPAGO ADICIONAL - PEAJE

    IT - COYM + AVNR = Peaje

    VNR AVNR= * -

    01 1111

    30

    . .

    Pago adicional, llamado PEAJE, se define como:Pago adicional, llamado PEAJE, se define como:

    AVNR = anualidad de valor de nuevo reemplazo

    Tasa de descuento del 10%Tasa de descuento del 10%Vida til de las instalaciones: 30 aosVida til de las instalaciones: 30 aos

    COYM;COYM; costo de operacin y mantenimientocosto de operacin y mantenimientoIT; ingreso tarifarioIT; ingreso tarifario

  • 23

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    El pago adicional puede distribuirse entre los distintosusuarios del sistema de transmisin, tanto generadores comoconsumos. Se han planteado diversas metodologas dedistribucin:

    Esquema de precios Ramsey En base a una medida independiente (estampilla correo)

    Potencia firme (Per) Potencia media Capacidad instalada de generacin

    Basado en el uso del sistema (Argentina, Colombia, Bolivia,Chile)

    rea de influencia Factores de distribucin

    Basado en el beneficio

    Esquema de Precios Ramsey

    c2c1 Cantidad

    P1

    P2

    IMg2

    Precio

    D1D2

    IMg1CM = CMg

    Esta metodologa consiste en corregir los costosmarginales segn un factor dependiente de la elasticidadde la demanda de cada consumidor.

    El mayor peso de la correccin de los costos marginales losoportan aquellos usuarios con menor sensibilidad alprecio.

  • 24

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Mtodos Basados en una MedidaIndependiente

    Prorrata por Potencia Firme (utilizado en Per) En este mtodo el pago adicional se distribuye entre los

    generadores del sistema en proporcin a su potencia firme. Seestima un factor por el cual se multiplica el pago adicionaltotal:

    Prorrata por Capacidad Instalada de Generacin Este mtodo consiste en distribuir el pago adicional entre los

    generadores del sistema en proporcin a su capacidadinstalada. Se estima un factor por el cual se multiplica el pagoadicional total:

    FjPot Firmej

    Pot Firmeii=

    .

    .

    GjCapac Gen j

    Capac Genii

    =

    . .

    .

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

  • 25

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    USO DEL SISTEMA DE TRANSMISIONUSO DEL SISTEMA DE TRANSMISION

    Uso natural del sistema de transmisin.Uso natural del sistema de transmisin.F

    FQueda determinado en funcin del grado de afectacin (presin)Queda determinado en funcin del grado de afectacin (presin)que sobre el sistema de transmisin tienen (ejercen) los agentes,que sobre el sistema de transmisin tienen (ejercen) los agentes,por el simple hecho de estar conectados a l.por el simple hecho de estar conectados a l.F

    FIndependiente de los usos comerciales que deriven de laIndependiente de los usos comerciales que deriven de laubicacin relativa de los agentes que suscriben un contrato.ubicacin relativa de los agentes que suscriben un contrato.F

    FIndependiente del sentido que tengan los flujos existentes en elIndependiente del sentido que tengan los flujos existentes en elsistema de transmisinsistema de transmisinF

    FCondiciona el dimensionamiento de la red.Condiciona el dimensionamiento de la red.F

    FCondiciona los criterios de expansin de la red.Condiciona los criterios de expansin de la red.

    Se desea asignar los costos del sistema de transmisin,Se desea asignar los costos del sistema de transmisin,entre los agentes, introduciendo las menores distorsionesentre los agentes, introduciendo las menores distorsionesen las decisiones de inversin, operacin, generacin yen las decisiones de inversin, operacin, generacin yconsumo de dichos agentes.consumo de dichos agentes.

    Mtodos Basados en el Uso del Sistema

    rea de Influencia

    La legislacin chilena define rea de Influencia comoel conjunto de instalaciones del sistema elctrico,directa y necesariamente afectados por la inyeccin depotencia y energa de una central generadora.

    Esta rea de influencia se determina buscando lostramos del sistema que sufren un incremento odisminucin en sus flujos de potencia frente a unincremento o disminucin en la potencia inyectada porun generador.

  • 26

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    1 2 3

    4 5 6

    G1 G2

    G3

    1 2 3

    4 5 6

    G1 G2

    G3

    Area de Influencia de G

    rea de Influencia

    F

    FLos agentes tiene acceso al precio de mercado de la energa y potenciaLos agentes tiene acceso al precio de mercado de la energa y potenciahaciendo uso del sistema de transmisin, por el simple hecho de estarhaciendo uso del sistema de transmisin, por el simple hecho de estarconectados a l.conectados a l.F

    FEsta condicionado por el despacho econmico, el cual en base a unEsta condicionado por el despacho econmico, el cual en base a unproceso de optimizacin, es quien determina como los distintos agentesproceso de optimizacin, es quien determina como los distintos agentesutilizan econmicamente la red, independientemente de los contratosutilizan econmicamente la red, independientemente de los contratosentre los agentes.entre los agentes.F

    FEl precio en la barra de conexin de un agente al mercado, esEl precio en la barra de conexin de un agente al mercado, esconsecuencia de la existencia del sistema de transmisin, dado que la noconsecuencia de la existencia del sistema de transmisin, dado que la noexistencia de dicho sistema de transmisin, significara para unexistencia de dicho sistema de transmisin, significara para ungenerador que su energa carecera de valor y para un consumidor elgenerador que su energa carecera de valor y para un consumidor elcosto de no contar con suministro de energa.costo de no contar con suministro de energa.F

    FEl pago por el uso del rea de influencia debe ser efectuado en formaEl pago por el uso del rea de influencia debe ser efectuado en formaindependiente de como se comercialice la energa de la central.independiente de como se comercialice la energa de la central.

    Uso econmico del sistema de transmisin.Uso econmico del sistema de transmisin.

  • 27

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    En sistemas adaptados y operados econmicamente (adaptados a laEn sistemas adaptados y operados econmicamente (adaptados a lademanda y operados en base a despacho econmico, P=Cmg)demanda y operados en base a despacho econmico, P=Cmg)F

    FLa energa que produce una nueva central desplaza energas deLa energa que produce una nueva central desplaza energas decentrales con costo de produccin mayor.centrales con costo de produccin mayor.F

    FEl rea de influencia queda comprendida entre el punto deEl rea de influencia queda comprendida entre el punto deconexin de la nueva central y el lugar donde ocurre elconexin de la nueva central y el lugar donde ocurre eldesplazamiento.desplazamiento.F

    FLa energa de la nueva central fluir hacia el lugar deLa energa de la nueva central fluir hacia el lugar dedesplazamiento, produciendo un incremento en el flujo de energadesplazamiento, produciendo un incremento en el flujo de energapreexistente en las instalaciones involucradas.preexistente en las instalaciones involucradas.F

    FEl valor econmico de la energa producida por la nueva centralEl valor econmico de la energa producida por la nueva centralcorresponde al costo marginal de la central desplazada.corresponde al costo marginal de la central desplazada.F

    FPara acceder al precio, la nueva central debe ser capaz de llevarPara acceder al precio, la nueva central debe ser capaz de llevarsu energa, desde su ubicacin al punto de desplazamiento, para losu energa, desde su ubicacin al punto de desplazamiento, para locual debe:cual debe:

    F

    FConstruir su propio sistema de transmisinConstruir su propio sistema de transmisinF

    FPagar por el uso del sistema de transmisin de un terceroPagar por el uso del sistema de transmisin de un tercero

    ~

    ~

    ~

    Peaje bsico

    Peajeadicional

    rea de Influencia

  • 28

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Peaje Bsico Cada central debe pagar un Peaje Bsico por las

    instalaciones comprendidas en su rea de influencia, elpeaje es independiente de la cantidad y del lugar en quecomercialice su potencia y energa.

    ste se prorratea entre los usuarios de las instalaciones enproporcin a la potencia mxima transitada

    Peaje Adicional Adems debe pagar un Peaje Adicional si es que

    comercializa energa o potencia fuera de su rea deinfluencia. Se calcula de la misma forma que el peaje bsicopero se relaciona con las instalaciones adicionales paraefectuar el suministro.

    %ParticipacinTransmisin a Consumo=

    Maxima Potencia Transitada

    ~

    Peaje bsico independiente del uso comercial

    Peaje adicional dependiente de contratosde suministro fuera delrea de Influencia

  • 29

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    38,11%

    14,10%

    17,17%

    20,18%

    5,38%

    A

    BC

    D

    E FG

    47,42%17,23%

    14,39%

    16,91%

    A

    B

    C

    D

    E F G

    Uso de la red Potencia firme

    IMPACTO DE DISTINTOS METODOSEN PAGOS POR AGENTES

    Sistema Interconmectado Central, Chile

    Interpretaciones del uso naturalInterpretaciones del uso naturaleconmico del sistema de transmisineconmico del sistema de transmisin

    Uso por capacidadUso por capacidadDimensionamiento de la red para demandaDimensionamiento de la red para demandamxima.mxima.

    Uso por energaUso por energaDimensionamiento de la red para responder aDimensionamiento de la red para responder auna curva de cargauna curva de carga

  • 30

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    800

    400

    G1a

    G1b

    G3

    G4800 300800

    0

    500

    400

    500

    1300 300

    24

    3

    5

    1 800

    PrecioG1< G4 < G3

    Demanda MximaDemanda Mxima

    300

    800

    400

    G1a

    G1b

    G3

    G41000 300800

    200

    500

    400 1300 300

    24

    3

    5

    1

    G1c

    800

    200

    PrecioG1< G4 < G3

    Demanda mxima, entrada de central de bajo costoDemanda mxima, entrada de central de bajo costo

  • 31

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    800

    400

    G1a

    G1b

    G3

    G41000 200700

    300

    300

    200

    0

    900 200

    24

    3

    5

    1 400

    PrecioG1< G4 < G3

    Demanda MnimaDemanda Mnima

    800

    400

    G1a

    G1b

    G3

    G41200 200900

    300

    300

    200

    0

    900 200

    24

    3

    5

    1

    G1c

    200

    200

    PrecioG1< G4 < G3

    Demanda mnima, entrada de central de bajo costoDemanda mnima, entrada de central de bajo costo

  • 32

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    Peak block Single bus Block single bus Block variable bus

    Method

    Paym

    ents

    [%]

    A PC/PDA AA GG G

    0%

    10%

    20%

    30%

    40%

    50%

    60%

    70%

    80%

    90%

    100%

    Peak block Single bus Block single bus Block variable bus

    Method

    Paym

    ents

    [%]

    A PC/PDA AA GG G

    Generadores

    Consumidores

    FFAdaptaciones de aplicaciones a transaccionesAdaptaciones de aplicaciones a transaccionesbilateralesbilaterales

    FFMtodos de participacin marginal y mediaMtodos de participacin marginal y mediaFFUso de metodologas de distribucin de prdidasUso de metodologas de distribucin de prdidasFFMtodos basados en principios deMtodos basados en principios deproporcionalidadproporcionalidadFFMtodos basados en la topologa de la red y en elMtodos basados en la topologa de la red y en elprincipio de proporcionalidadprincipio de proporcionalidad

    Otras alternativas estudiadas de asignacinOtras alternativas estudiadas de asignacin

  • 33

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

    Esta metodologa busca la obtencin de factores que den unamedida de utilizacin de la red basndose en su configuracin

    Factores de Distribucin de Cambios en la Inyeccin de Potencia(factores A o GSDF o shift factors)

    Estos factores relacionan un cambio de flujo de potencia en una lnearespecto de la inyeccin neta de potencia en un nudo.

    Factores de Distribucin

    ref.) (excluye b barra en potencia de inyeccin de CambioPki linea en potencia de flujo de Cambio

    b ==DD

    -

    -

    =

    =

    D

    D

    -

    -

    kiF

    i ki-kDF

    FA bP

    ik,b =ik

    ~

    b

    bDPG

    L

    i k

    b

    ~

    ~

    ~

    ikX

  • 34

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:

    donde Xi-b y Xk-b corresponden a elementos de la matriz de reactancias (lainversa de la matriz admitancia nodal eliminada la fila y columnacorrespondiente a la barra de referencia) y Xi,k corresponde a lareactancia del tramo ik, donde i y k corresponden a los nodos terminalesdel tramo ik

    Estos factores son independientes de las condiciones de operacin delsistema (distribucin de generacin y carga) pero dependen de laconfiguracin de la red y de la barra de referencia elegida. Paradeterminar el impacto en una rama de una inyeccin se debe conocer elsentido del flujo por la rama.

    0=D+D

    R

    Rb

    b PPbbkiji PAF D*=D ---- ,

    ki

    bkbibki

    x

    xxA,

    ,

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    -=

    i ki-kF

    ~

    ggG

    i-k,gD = i-kFgG

    i k

    g

    ~

    ~

    ~

    Factores de Distribucin Generalizados de Generacin (GGDF)Estos factores relacionan el flujo de potencia en una lnea i-k con la potenciainyectada en una barra generadora g del sistema.

    Se diferencian de los factores de distribucin GSDF al suponer variaciones totalesde generacin-flujo, y no incrementales.

  • 35

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:

    F D Gi k i k g g- -= * ,

    las que se relacionan con los factores GSDF como se indica acontinuacin:

    Los GGDF son independientes de la barra de referencia,dependen de la configuracin de la red y de la condicin deoperacin.

    D A Di k g i k g i k R- - -= +, , ,

    -

    -

    -

    -

    -

    -

    *

    *

    -

    -

    =

    =

    g

    g

    Rp

    ppkiki

    RkiG

    GAF

    D,

    ,

    Di k,g factorFi k flujo de potencia en linea i kGg Generacin en la barra g

    -

    =

    -

    = -

    =

    i-k,bFP = i-k,bD' bG

    i-k,gD' gGg

    i-k,gD' i-k,gD Si el factor es de signoopuesto

    Si el factor es del mismo signo que el flujo

    0

    ~

    i k

    g

    ~

    ~

    Prorrata a partir defactores GGDF:

  • 36

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    ~

    jjL i k

    i-

    kF

    i-

    k, jC = i-kFjL

    ~

    i k

    ~

    ~

    j

    Factores de Distribucin Generalizados de Carga (GLDF)Estos factores relacionan un flujo de potencia en una lnea i-k con la cargaen una barra j del sistema.

    Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:

    F C Li k i k j jj- -= * ,

    las que se relacionan con los factores GSDF como se indicaa continuacin:

    C factorF flujo de potencia en linea i kL Consumo en la barra j

    i k, ji k

    j

    -

    -

    =

    = -

    =

    C C Ai k j i k R i k j- - -= -, , ,

    CF A L

    Li k Ri k i k j j

    p R

    jj-

    - -

    =+ *

    ,,

  • 37

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    BARRA 1

    BARRA 2BARRA 3

    BARRA 4BARRA 5144,0

    10,668

    34,6

    86,0

    46,8

    17,4

    36,2j 0,208 j 0,524

    j 0,694

    j 0,236

    j 0,806

    58.00 12,78

    8,00

    -4,77

    33,07

    101,5 < 11,11

    98,00 < 8.00

    98,1< 5,8197,2 < 6,33

    95,3 < 15,68

    Factores de distribucin- ejemplo numrico factores A

    A B C

    D

    E

    FACTORES A, barra 1 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 .000 -1.000 -1.000 -1.000 -1.000 B 12.780 .000 .000 -.477 -.477 -.640 C 4.770 .000 .000 -.477 -.477 .360 D 8.000 .000 .000 -.523 -.523 -.360 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000

    FACTORES A, barra 2 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .000 .000 -.477 -.477 -.640 C 4.770 .000 .000 -.477 -.477 .360 D 8.000 .000 .000 -.523 -.523 -.360 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000

    FACTORES A barra 3 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .477 .477 .000 .000 -.162 C 4.770 .477 .477 .000 .000 .838 D 8.000 .523 .523 .000 .000 .162 E 33.070 1.000 1.000 .000 1.000 1.000

  • 38

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    BARRA 1

    BARRA 2BARRA 3

    BARRA 4BARRA 5

    -1

    Factores A para barra 3 con barra 1 de referencia

    A B C

    D

    E

    -1-0,523

    -0,477 -0,477

    FACTORES A, barra 4 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .477 .477 .000 .000 -.162 C 4.770 .477 .477 .000 .000 .838 D 8.000 .523 .523 .000 .000 .162 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000

    FACTORES A, barra 5 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .640 .640 .162 .162 .000 C 4.770 -.360 -.360 -.838 -.838 .000 D 8.000 .360 .360 -.162 -.162 .000 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000

  • 39

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Factores A o GSDF D o GGDF C o GLDF

    Aplicablepara uso por

    Generacin ocarga

    Generacin Carga

    Asignacin depagos basadoen

    Flujoincremental

    Flujo total Flujo total

    Dependencia Barrareferencia ydireccionesflujo

    Condicionesoperacionales

    Condicionesoperacionales

    Caractersticas de los factores de distribucin para pagos de transmisin

    Country Argentina Bolivia Chile Colombia Per

    Generation-transmissionpricing

    Nodal pricing,based on bids

    Nodal pricing,based on costs

    Nodal pricing,based on costs

    Single busmarket price,based on bids

    Nodal pricing,based on costs

    Open accessregulation

    Fully regulated Fully regulated Negotiationprocessbetweenparties isregulated

    Fully regulated Fully regulated

    System to bepaid

    Determined bythe regulator

    Economicallyadapted systemdetermined bythe regulator

    Negotiated byparties

    Economicminimumsystemdetermined bythe regulator

    Economicallyadapted systemdetermined bythe regulator

    Value to bepaid

    Replacementvalue, sunkvalues forexistinginstallations atprivatisation.

    Replacementvalue

    Replacementvalue

    Replacementvalue

    Replacementvalue

    Paid by Generators Generatorsand consumers

    Generators Generators(50%) andconsumers(50%)

    Generators,transferred intariff toconsumers

  • 40

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Country Argentina Bolivia Chile Colombia Per

    Allocation ofpayments

    Based on useof network,givenincrementalchanges

    Based on useof network,givenincrementalchanges.

    Based on useof network,givenincrementalchanges.

    Based on useof network,givenincrementalchanges.

    Based onpostage stampscheme

    Usagemeasured

    At peakconditions

    Differentoperatingconditions

    At peakconditions

    At conditionsof maximumtransmissionusage

    Prorata ofpaymentsbased on

    Maximumtransmittedflow

    Generators'peakingcapacity andconsumers'peak demand

    Maximumtransmittedflow

    Transmittedflow withadditionaladjustment toallocate 50%to generatorsand 50% toconsumers

    Generators'peakingcapacity

    Remuneracin de la transmisin

    Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)

    Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path

    Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario

    Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia

    Factores de distribucin

    Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios

  • 41

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Se distribuye los cargos complementarios entre agentes(generadores y consumidores) pero slo cuando se beneficianeconmicamente de la inversin en una determinada instalacin.

    Los cargos son proporcionales al beneficio neto que percibecada agente debido a la existencia de dicha instalacin.

    Para toda lnea planificada con criterios econmicos, losbeneficios totales son superiores a los costos totales.

    Mtodo Basado en el Beneficio del Usuario

    Los beneficios netos aportados a cada usuario por unainstalacin especifica se calculan como:

    Generadores:

    Consumidores:

    El beneficio de la instalacin puede presentarse por : Modificaciones en el precio (costo o ingreso) Modificaciones en la cantidad de energa comprada/vendida

    Mtodo Basado en el Beneficio del Usuario

    Beneficio Neto generadores = Costo con instalacin - Costo sin instalacin

    Beneficio Neto consumidores = Ingreso con instalacin - Ingreso sin instalacin

  • 42

    Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999

    Desafos en la remuneracin

    Determinacin de remuneracin necesaria y suficiente Concepto de Sistema Econmicamente Adaptado de Transmisin. Seales econmicas de remuneracin para la expansin. Remuneracin de servicios complementarios. Tratamiento de la congestin Identificacin de derechos de transmisin Esquema de reservas de capacidad y acceso firme Remuneracin y peajes interconexiones internacionales y

    regionales

    Investigacin en juegos cooperativos de asignacin de peajes

    Colombia

    Ecuador

    Per-SICN

    Per-SISURBolivia

    Chile-SING

    Chile-SIC

    ArgentinaMercado

    ArgentinaComahue

    Paraguay

    Uruguay

    Brasil-NBrasil-NE

    Brasil-SE

    Brasil-Sur

    VenezuelaM. Pereira, 1999

    Remuneracininterconexioneselctricas