PLAN DE EXPANSION DE REFERENCIA GENERACION - TRANSMISIN

2013-2027

REPBLICA DE COLOMBIA Ministerio de Minas y Energa

Unidad de Planeacin Minero Energtica - UPME Amylkar David Acosta Medina Ministro de Minas y Energa ngela Ins Cadena Monroy Director General UPME Alberto Rodrguez Subdirector de Energa Elctrica Elabor Subdireccin de Energa Elctrica Con la asesora del Comit Asesor de Planeamiento de la Transmisin CAPT, conformado por: Empresas Pblicas de Medelln E.S.P. Codensa S.A. E.S.P. ISAGEN Electricaribe S.A. E.S.P. Generadora y Comercializadora de Energa del Caribe S.A. E.S.P. Cerro Matoso S.A. Occidental de Colombia, Inc Aceras Paz del Ro, S.A Empresa de Energa de Bogot S.A. E.S.P. Empresa de Energa del Pacfico S.A E.S.P. Interconexin Elctrica S.A. E.S.P. Invitados permanentes de CAPT: Ministerio de Minas y Energa XM - Compaa de Expertos en Mercados S.A. E.S.P.

Equipo de trabajo UPME AMBIENTAL Marcela Bonilla. Hector Hernando Herrera. CONVOCATORIAS Javier Andrs Martnez Gil. Wilson Ortiz Alarcn. DEMANDA Juan Carlos Aponte Gutierrez. Jaime Fernando Andrade Mahecha. Olga Victoria Gonzlez Gonzlez. Omar Alfredo Bez Daza. GENERACIN Dora Liliam Castao Ramrez. Jorge Enrique Fonseca Aguirre. Juan Carlos Aponte Gutierrez. Henry Josu Zapata Lesmes. Marco Antonio Caro Camargo. HIDROCARBUROS Sandra Johana Leyva Roln. Beatriz Herrera Jaime. TRANSMISIN Marco Antonio Caro Camargo. Raul Gil Naranjo. Carmen Andrea Rojas Castellanos. Karen Jimena Palacio Bayona. Johana Alexandra Larrota. Silvana Fonseca. Baisser Antonio Jimnez Rivera.

Introduccin Con el objetivo de alcanzar un adecuado abastecimiento de la demanda de energa elctrica, la UPME realiza una revisin anual del plan de expansin de los recursos de generacin y de las redes de transmisin de electricidad. Los anlisis de planeamiento realizados tienen un horizonte de largo plazo y se fundamentan en informacin de la infraestructura elctrica actual, los proyectos futuros y las proyecciones de demanda de energa elctrica. Este documento contiene una revisin de las diferentes variables econmicas del pas, tales como el crecimiento de la economa, el ndice de Precios al Consumidor IPC, tasa de cambio, empleo, inflacin, sectores externo e interno, entre otros. Adicionalmente, incluye una revisin a la evolucin de la demanda, la capacidad instalada del Pas y la situacin ms reciente del mercado de electricidad. Es de considerar que esta versin del Plan de Expansin fue desarrollada durante el transcurso del ao 2012 y parte del 2013, para la planeacin indicativa de la generacin se utiliz el escenario alto de las proyecciones de demanda, revisin a noviembre de 2012, y para la definicin de la red de transmisin se tuvo en cuenta el escenario alto de las proyecciones de demanda, revisin julio 2012. Esta diferencia de supuestos en la demanda a utilizar se debi bsicamente al inicio de los ejercicios de planificacin, ya que en lo referente a la definicin de la infraestructura de la red de transmisin, se llevaron a cabo estudios detallados de cada una de las reas operativas del Sistema Interconectado Nacional - SIN, lo cual amerit de anlisis con mucha antelacin. En cuanto a la generacin, se realiz un anlisis de los recursos energticos con los que cuenta el pas, como son el carbn mineral, gas natural, combustibles lquidos e hidroelectricidad. As mismo, el documento presenta el registro de proyectos de generacin, hace una breve descripcin de las tecnologas y costos a nivel mundial, e igualmente se incluye informacin de demanda y expansin considerada para la formulacin de este plan, en relacin al sistema Colombiano, Centroamericano y Ecuatoriano. Los resultados del plan de generacin indican que en el periodo comprendido entre los aos 2013 y 2018, se puede cumplir con los criterios de confiabilidad energtica establecidos por la Regulacin, lo anterior considerando las plantas definidas por el mecanismo del Cargo por Confiabilidad, aquellas que se encuentran en desarrollo, y los supuestos establecidos en este documento. En otras palabras, en el corto plazo no se vislumbran requerimientos de generacin adicional a los ya establecidos por el mecanismo del Cargo, aun considerando el retiro de una planta y posibles atrasos de otras. Por otro lado, para el horizonte 2018 2027 se identifica un incremento de la capacidad instalada cercano a los 3,100 MW, ello con el objetivo de cumplir con los criterios de confiabilidad energtica. Dentro de lo que sera el Plan candidato de Expansin de Generacin, resalta la importancia de contar con la segunda etapa de Ituango, la construccin de dos proyectos hidroelctricos, dos plantas a gas en particular cierres de ciclo, y una planta a carbn. Toda esta

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expansin debe ejecutarse de manera secuencial a partir del ao 2021, con el fin de disminuir la vulnerabilidad del sistema. Adicionalmente, se evaluaron dos estrategias de diversificacin de la matriz, incorporando para la primera opcin, 540 MW de generacin renovable, entre recurso elico, geotermia y cogeneracin. La segunda alternativa contempla solamente 300 MW elicos en el Norte de la Guajira. A partir de una metodologa desarrollada en la UPME, se establecen complementariedades importantes entre los recursos renovables de las Fuentes No Convencionales de Energa FNCE, y las opciones hdricas tradicionalmente consideradas. En particular, los resultados obtenidos muestran que la energa renovable puede reducir el costo marginal, y por lo tanto, desplazar generacin ms costosa, garantizando claro est, la confiabilidad del sistema. En este mismo sentido, se analiz tambin el efecto de la implementacin del Programa de Uso Racional y Eficiente de Energa y dems formas de energa no convencional PROURE. Bajo estos escenarios, se encontr que el sistema no requerira de la expansin prevista para el escenario base de largo plazo, es decir, 3,100 MW de generacin, ya que sin esta nueva capacidad y para los escenarios de demanda estudiados, los indicadores de Confiabilidad Energtica aun cumplen con los lmites establecidos por la regulacin. En el ejercicio de planificacin de la red de transmisin se analiz el impacto de la conexin de cinco (5) grandes usuarios, especficamente los proyectos de generacin Amberina, Termotasajero II, San Miguel e Ituango, al igual que el gran consumidor Drummond. Adicionalmente, se definieron obras de infraestructura para mejorar la confiabilidad de la red, reducir las restricciones del Sistema, y en general asegurar el correcto abastecimiento de la demanda en todo el horizonte de planeamiento. Como resultado del plan de transmisin se recomienda la ejecucin de nueve (9) proyectos en el Sistema de Transmisin Nacional - STN: Nueva subestacin Tulun 230 kV y obras asociadas, dos dispositivos FACTS en el rea Oriental, nueva subestacin La Loma 500 kV y su incorporacin al sistema, conexin de la planta de generacin Ituango y su red correspondiente, obras adicionales para garantizar la evacuacin de Porce III, y nuevas lneas a nivel de 500 kV para incrementar las transferencias hacia las reas Caribe, Suroccidental y Oriental. Se trata de una inversin superior a los 2,000 millones de dlares, la cual se deber ejecutar en los prximos 5 aos. De esta manera la UPME hace entrega del Plan de Expansin de Referencia Generacin - Transmisin 2013 2027, el cual fue elaborado con la asesora del Comit Asesor de Planeamiento de la Transmisin - CAPT, la participacin de diferentes agentes y el apoyo de XM. A todos ellos nuestros agradecimientos.

Smbolos, Unidades y Factores de conversin

BTU: British Thermal Unit. MPCD: Millones de pies cbicos diarios. TPC: Tirapis cbicos.

Lista de siglas

AEO: Annual Energy Outlook. CND: Centro Nacional de Despacho. CREG: Comisin de Regulacin de Energa y Gas. CRO: Costo de Racionamiento. CAPT: Comit Asesor de Planeamiento de la Transmisin. DOE EIA: U.S. Energy Information Administration. DANE: Departamento Administrativo Nacional de Estadstica. ENFICC: Energa en Firme. ENS: Energa No Suministrada. EDAC: Esquema de Desconexin Automtica de Carga por Baja Frecuencia. FACTs: Sistemas Flexibles de Transmisin de Potencia Alterna. GNC: Gobierno Nacional Central. GNL: Gas Natural Licuado. HVDC: Sistemas de transmisin de Corriente Directa en Alto Voltaje. kV: Kilo Voltio. MVA: Mega Voltio Amperio. MW: Mega Vatio. MVAr: Mega Voltio Amperio Reactivo. OR: Operador de Red. OEF: Obligacin de Energa Firme. PIB: Producto Interno Bruto. SIN: Sistema Interconectado Nacional. STN: Sistema de Transmisin Nacional. STEO: Short Term Energy Outlook. STR: Sistema de Transmisin Regional. SDL: Sistema de Distribucin Local. SVC: Compensador Esttico de Potencia Reactiva. STATCOM: Compensador Esttico Sncrono. TRM: Tase Representativa del Mercado. TRF: Transformador. XM: Expertos del Mercado. ZCIT: Zona de confluencia intertropical.

Tabla de contenido Introduccin .......................................................................................................................... 1 Smbolos, Unidades y Factores de conversin ..................................................................... 3 Lista de siglas ....................................................................................................................... 1 Lista de grficas, tablas ........................................................................................................ 8 1 ENTORNO ECONMICO NACIONAL ........................................................................ 12

1.1 PRODUCTO INTERNO BRUTO ........................................................................... 12 1.2 PRECIOS .............................................................................................................. 17 1.3 TASA DE CAMBIO ................................................................................................ 18 1.4 EMPLEO ............................................................................................................... 19 1.5 SECTOR EXTERNO ............................................................................................. 20 1.6 SECTOR PBLICO ............................................................................................... 25

2 DEMANDA DE ENERGA ELECTRICA EN COLOMBIA ............................................. 27 2.1 Evolucin Histrica de la Demanda de Energa .................................................... 27 2.2 Evolucin Histrica de la Potencia Mxima ........................................................... 31 2.3 PARTICIPACIN REGIONAL EN LA DEMANDA DE ENERGA ELCTRICA ..... 34 2.4 PROYECCIONES NACIONALES DE DEMANDA ELCTRICA ............................ 37

2.4.1 Metodologa .................................................................................................... 37 2.4.2 Supuestos de la presente revisin .................................................................. 39 2.4.3 Escenarios de proyeccin de energa elctrica y potencia en el corto plazo .. 42 2.4.4 Escenarios de proyeccin de energa y potencia en el largo plazo ................ 44

3 SITUACION DEL MERCADO DE ELECTRICIDAD .................................................... 48 3.1 Mercado elctrico colombiano ............................................................................... 48 3.2 Oferta .................................................................................................................... 49

3.2.1 Capacidad instalada ....................................................................................... 49 3.2.2 Generacin por tecnologa .............................................................................. 51 3.2.3 Aportes Hdricos ............................................................................................. 53 3.2.4 Consumo de combustible en el SIN ................................................................ 54

3.3 Evolucin de la demanda elctrica en Colombia ................................................... 54 3.4 Interconexiones Internacionales ............................................................................ 56 3.5 Evolucin de precio de electricidad (Bolsa y Contrato) ......................................... 57 3.6 Restricciones ......................................................................................................... 57 3.7 Avances regulatorios 2012 - 2013 ......................................................................... 60

3.7.1 Circular CREG 044 de 2012 ........................................................................... 61 3.7.2 Resolucin CREG 051 de 2012 ...................................................................... 61 3.7.3 Resolucin CREG 053 de 2012 ...................................................................... 61 3.7.4 Resoluciones CREG 054 de 2012 .................................................................. 61 3.7.5 Circular CREG 066 de 2012 ........................................................................... 62 3.7.6 Resolucin CREG 113 de 2012 ...................................................................... 62 3.7.7 Resolucin CREG 115 de 2012 ...................................................................... 62 3.7.8 Resolucin CREG 116 de 2012 ...................................................................... 62 3.7.9 Resoluciones CREG 121, 122 y 123 de 2012 ................................................ 63 3.7.10 Resolucin CREG 124 de 2012 ................................................................... 63 3.7.11 Resoluciones CREG 076, 138 y 150 de 2012 ............................................. 63 3.7.12 Resolucin CREG 155 de 2012 ................................................................... 63 3.7.13 Resoluciones CREG 089 y 156 de 2012 ..................................................... 63 3.7.14 Resolucin CREG 062 de 2013 ................................................................... 63 3.7.15 Resoluciones CREG 088 y 089 de 2013 ..................................................... 64

4 DISPONIBILIDAD DE RECURSOS Y PROYECCION DE PRECIOS ......................... 64 4.1 Recurso hdrico ..................................................................................................... 64 4.2 Gas natural ............................................................................................................ 66

4.2.1 Reservas gas natural ...................................................................................... 66 4.2.2 Produccin de gas natural .............................................................................. 67 4.2.3 Precios de gas natural .................................................................................... 68

4.3 Combustibles lquidos y CARBN ........................................................................ 75 4.3.1 Precios de los combustibles consumidos por el sector trmico ...................... 77

5 PLAN DE EXPANSION DE REFERENCIA EN GENERACION .................................. 84 5.1 Introduccin ........................................................................................................... 84 5.2 Metodologa de Planificacin de la Expansin de la Generacin .......................... 86 5.3 Revisin potencia y energa en Colombia ............................................................. 89

5.3.1 Comparacin de la capacidad instalada y demanda de potencia ................... 89 5.4 Requerimientos de generacin en el corto y largo plazo ....................................... 93

5.4.1 Supuestos ....................................................................................................... 93 5.4.2 Alternativas de generacin en el corto plazo 2013 2018 ............................. 94 5.4.3 Generacin hidrulica y trmica en el corto plazo. Alternativas 1, 2 y 3 ....... 102 5.4.4 Alternativas de generacin en el largo plazo 2013 - 2027 ............................ 104

5.5 FACTOR DE EMISIN Y EMISIONES DE CO2 .................................................. 148 5.5.1 Factor de emisin para proyectos de Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL) 149 5.5.2 Factor de emisin para el inventario de huella de carbono o factor de emisin de la generacin elctrica .......................................................................................... 150 5.5.3 Calculo de Emisiones y Factores de Emisin de las Alternativas 4, 4B, 5 y 6 150

5.6 Conclusiones ....................................................................................................... 153 Referencias ...................................................................................................................... 156 6 PLAN DE EXPANSION EN TRANSMISIN ............................................................. 158

6.1 Introduccin ......................................................................................................... 158 6.2 METODOLOGA DE PLANIFICACIN DE LA RED DE tRANSMISIN ............. 158

6.2.1 Metodologa General de Planificacin de la red de transmisin ................... 159 6.3 DIAGNSTICO DEL SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL ..................... 169

6.3.1 rea Caribe Atlntico ................................................................................. 169 6.3.2 rea Caribe Bolvar .................................................................................... 170 6.3.3 rea Caribe Cordoba Sucre .................................................................... 171 6.3.4 rea Caribe Cerromatoso .......................................................................... 171 6.3.5 rea Caribe Guajira - Cesar Magdalena ................................................. 171 6.3.6 rea Nordeste Santander ........................................................................... 172 6.3.7 rea Nordeste Norte De Santander .............................................................. 173 6.3.8 rea Nordeste Boyac - Casanare ............................................................ 174 6.3.9 rea Nordeste Arauca ............................................................................... 174 6.3.10 rea Antioquia ........................................................................................... 175 6.3.11 rea Antioquia - Choc .............................................................................. 176 6.3.12 rea Oriental Bogot .............................................................................. 177 6.3.13 rea Oriental Meta .................................................................................. 178 6.3.14 rea Suroccidental Caldas- Quindo Risaralda ................................... 179 6.3.15 rea Suroccidental Valle ........................................................................ 180 6.3.16 rea Suroccidental Cauca - Nario ........................................................ 181 6.3.17 rea Suroccidental Tolima Huila- Caquet ............................................. 181 6.3.18 rea Suroccidental Putumayo ................................................................... 182

6.4 ANLISIS DEL STN ............................................................................................ 183 6.4.1 Anlisis Plantas Con Obligaciones De Energa En Firme ............................. 183

Antecedentes ............................................................................................................ 215 6.4.2 Nuevos Requerimientos Y Necesidades De Expansin ............................... 252

6.5 IMPACTO TARIFARIO DEL PLAN DE EXPANSIN DE TRANSMISIN 2013 - 2027 329 6.6 NECESIDADES DEL SISTEMA DE LAS COMPENSACIONES CAPACITIVAS 115 KV INSTALADAS ACTUALMENTE EN EL SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL 335 6.7 AMPLIACIONES.................................................................................................. 336

6.7.1 Subestacin Malena 230 kV ......................................................................... 337 6.8 RECOMENDACIONES: ...................................................................................... 339

Ampliaciones ............................................................................................................. 342 Ampliacin Normalizacin subestacin Malena 230 kV ............................................ 342 6.8.1 Cronograma de proyectos ............................................................................ 343

6.9 OBRAS ADICIONALES: ...................................................................................... 343 6.9.1 Conexin subestacin Rio Crdoba 220 kV ................................................. 343 6.9.2 Mejora interconectividad Caracol 220 kV ..................................................... 358 6.9.3 Mejora interconectividad Reforma 230 kV .................................................... 364

6.10 Visin de Largo Plazo ...................................................................................... 368 7 LINEAMIENTOS AMBIENTALES Y SOCIALES QUE CONTRIBUYEN A LA SOSTENIBILIDAD AMBIENTAL DEL PLAN DE EXPANSIN DE REFERENCIA DE GENERACIN ................................................................................................................. 375

7.1 Direccionamiento estratgico sectorial e institucional Plan Nacional de Desarrollo y Plan cuatrienal UPME ............................................................................... 375 7.2 Lineamientos de poltica de sostenibilidad ambiental del Plan de Expansin de Referencia de Generacin - PERG ............................................................................... 376

7.2.1 Objetivo de sostenibilidad ambiental y social del PERG ............................... 376 7.2.2 Sinergia entre actores y competencias ......................................................... 377 7.2.3 Aspectos sociales y participacin Rendicin de cuentas ........................... 379

7.3 Instrumentos de gestin ambiental: Licencia ambiental; permisos, autorizaciones y concesiones ambientales .............................................................................................. 381 7.4 Aprovechamiento del recurso hdrico .................................................................. 382

7.4.1 Poltica Nacional para la Gestin Integral del Recurso Hdrico PNGIRH y Plan de Ordenacin y Manejo de las Cuencas Hidrogrficas POMCA .................. 382 7.4.2 Caudal ambiental .......................................................................................... 385

7.5 Emisiones atmosfrcias provenientes de la combustin ..................................... 386 7.5.1 Poltica de prevencin y control de la contaminacin atmosfrica ................ 386

7.5.2 Cambio climtico: Emisiones de Gases de Efecto Invernadero (GEI) Vulnerabilidad y adaptacin Estrategia Colombiana de Desarrollo Bajo en Carbono. 387

7.6 Articulacin entre sistemas de informacin para la Gestin Integral del Recurso Hdrico GIRH, y para alertas tempranas por posibles afectaciones a la biodiversidad y sus servicios ecosistmicos .......................................................................................... 390 7.7 Reglamentaciones futuras en diferentes temas ambientales .............................. 392

8 ANEXO I: SISTEMA DE GENERACIN DE ELECTRICIDAD DE COLOMBIA ........ 393 8.1 Parque de generacin de Colombia .................................................................... 393

8.1.1 Centrales hidrulicas .................................................................................... 393 8.1.2 Unidades de generacin trmica .................................................................. 394 8.1.3 Centrales Menores de 20 MW ...................................................................... 396 8.1.4 Cogeneradores ............................................................................................. 397 8.1.5 Centrales futuras ........................................................................................... 398

8.2 Proyecciones de crecimiento de la demanda elctrica ........................................ 400 9 ANEXO II: REGISTRO DE PROYECTOS DE GENERACIN .................................. 402 10 ANEXO III: TECNOLOGAS Y COSTOS A NIVEL MUNDIAL ............................... 407

10.1 El cambio climtico .......................................................................................... 407 10.2 Nuevas tecnologas .......................................................................................... 408 10.3 mbito Mundial ................................................................................................ 408 10.4 mbito Regional ............................................................................................... 414 10.5 mbito Nacional ............................................................................................... 416 10.6 Potenciales de energas renovables ................................................................ 419

11 ANEXO IV: SISTEMAS DE GENERACIN DE ELECTRICIDAD DE ECUADOR Y CENTROAMRICA .......................................................................................................... 424

11.1 Ecuador ............................................................................................................ 424 11.1.1 Centrales existentes .................................................................................. 424 11.1.2 Centrales futuras ....................................................................................... 427 11.1.3 Proyeccin de demanda elctrica .............................................................. 427

11.2 Panam ............................................................................................................ 428 11.2.1 Centrales existentes .................................................................................. 428 11.2.2 Centrales futuras ....................................................................................... 429 11.2.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 430

11.3 Costa Rica ........................................................................................................ 430 11.3.1 Centrales existentes .................................................................................. 431

11.3.2 Centrales futuras ....................................................................................... 432 11.3.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 433

11.4 Nicaragua ......................................................................................................... 433 11.4.1 Centrales existentes .................................................................................. 433 11.4.2 Centrales futuras ....................................................................................... 434 11.4.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 435

11.5 Honduras .......................................................................................................... 435 11.5.1 Centrales existentes .................................................................................. 435 11.5.2 Centrales futuras ....................................................................................... 436 11.5.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 437

11.6 El Salvador ....................................................................................................... 437 11.6.1 Centrales existentes .................................................................................. 437 11.6.2 Centrales futuras ....................................................................................... 438 11.6.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 438

11.7 Guatemala ........................................................................................................ 438 11.7.1 Centrales existentes .................................................................................. 439 11.7.2 Centrales futuras ....................................................................................... 439 11.7.3 Proyecciones de demanda ........................................................................ 440

12 ANEXO V: METODOLOGA PARA EL CLCULO DE EMISIONES DE CO2 Y FACTOR DE EMISIN DE LA GENERACIN ................................................................ 441 13 ANEXO VI: EXPANSIN REPORTADA POR LOS OPERADORES DE RED - 2012 443 14 ANEXO VII: DIAGRAMAS UNIFILARES ............................................................... 450 15 ANEXO VIII: SISTEMA DE TRANSMISIN ACTUAL ........................................... 465 16 ANEXO IX: SISTEMA DE TRANSMISIN NACIONAL VISIN 2027 ................ 466 17 ANEXO X: DIAGRAMA UNIFILAR SISTEMA DE TRANSMISIN ACTUAL ......... 467 18 ANEXO XI: DIAGRAMA UNIFILAR SISTEMA DE TRANSMISIN NACIONAL VISIN 2027 .................................................................................................................... 468

Lista de grficas, tablas

Graficas

Grfica 1-1: Variacin anual de PIB y demanda de energa elctrica en Colombia ........... 13 Grfica 1-2: Variacin trimestral PIB y demanda elctrica ................................................. 14 Grfica 1-3: Elasticidad demanda elctrica Vs PIB ............................................................ 15 Grfica 1-4: Composicin del PIB por rama de la actividad econmica ............................. 16 Grfica 1-5: Participacin por rama de actividad econmica .............................................. 17 Grfica 1-6: Variacin anual del ndice de Precios al Consumidor ..................................... 18 Grfica 1-7: Tasa Representativa del Mercado mensual .................................................... 19 Grfica 1-8: Tasa de Ocupacin y Desempleo ................................................................... 20 Grfica 1-9: Balanza Comercial Nacional ........................................................................... 21 Grfica 1-10: Exportaciones por sector econmico ............................................................ 22 Grfica 1-11: Principales pases destino de exportaciones ................................................ 23 Grfica 1-12: Participacin de las importaciones por sector econmico ............................ 24 Grfica 1-13: Importaciones segn pas de origen ............................................................. 25 Grfica 1-14: Dividendos de ISA y Ecopetrol respecto a los ingresos del GNC ................. 26 Grfica 2-1: Demanda de Energa Elctrica mensual, 2011 2012 ................................... 28 Grfica 2-2: Evolucin anual de demanda de energa elctrica ......................................... 29 Grfica 2-3: Seguimiento mensual de la Demanda de energa elctrica ............................ 30 Grfica 2-4: Desviacin de las proyecciones respecto a la demanda real ......................... 31 Grfica 2-5: Demanda de potencia mxima y variacin mensual ....................................... 32 Grfica 2-6: Potencia mxima anual ................................................................................... 33 Grfica 2-7: Desviacin de las proyecciones respecto a la potencia real mxima ............ 34 Grfica 2-8: Variacin Demanda Energa Elctrica Regional 2005 2011 ........................ 35 Grfica 2-9: Evolucin histrica de la participacin regional en la Demanda de Energa Elctrica Nacional. .............................................................................................................. 36 Grfica 2-10: Metodologa para la elaboracin de la proyeccin de demanda elctrica ..... 38 Grfica 2-11: Escenarios proyectados del PIB ................................................................... 39 Grfica 2-12: Prdidas de Energa en el STN .................................................................... 40 Grfica 2-13: Prdidas de Energa en Sistemas de Distribucin ........................................ 41 Grfica 2-14: Banda de proyeccin de demanda nacional de energa elctrica 2012 2015 ........................................................................................................................................... 43 Grfica 2-15: Banda de proyeccin nacional de potencia mxima 2012 - 2015 ................. 43 Grfica 2-16: Banda de proyeccin de demanda nacional de energa elctrica 2010 2031 ........................................................................................................................................... 44 Grfica 2-17: Crecimiento anual proyectado de la Demanda elctrica ............................... 45 Grfica 2-18: Banda de proyeccin nacional de potencia elctrica 2010 2031 ............... 46 Grfica 2-19: Proyeccin de demanda elctrica a nivel regional ........................................ 47 Grfica 3-1: Agentes del Sector Elctrico Registrados por Actividad. ................................ 48 Grfica 3-2: Capacidad Efectiva Neta por Agente. ............................................................. 49 Grfica 3-3: Capacidad instalada del SIN. .......................................................................... 50 Grfica 3-4: Participacin por tipo de planta generadora. Diciembre 2012. ....................... 51

Grfica 3-5: Generacin real por tecnologa. ...................................................................... 52 Grfica 3-6: Evolucin mensual de aportes totales al SIN (%). .......................................... 53 Grfica 3-7: Consumo histrico de combustibles para generacin elctrica. ..................... 54 Grfica 3-8: Agregado de intercambios elctricos. ............................................................. 56 Grfica 3-9: Precio de electricidad. ..................................................................................... 57 Grfica 3-10: Evolucin del costo unitario de las restricciones. .......................................... 59 Grfica 4-1: Embalse Agregado Vs ONI. ............................................................................ 65 Grfica 4-2: Condiciones de la alteracin ENSO de acuerdo al NI. ................................. 66 Grfica 4-3: Reservas de gas Natural. ............................................................................... 67 Grfica 4-4: Declaracin produccin gas natural. 2012-2021. ............................................ 68 Grfica 4-5: Proyeccin precio gas natural Guajira. 2013 2021. ..................................... 72 Grfica 4-6: Proyeccin precio gas natural Cusiana. 2013 2021 ..................................... 73 Grfica 4-7: Utilizacin de combustibles lquidos para la generacin de energa elctrica. Periodo enero 2011 diciembre 2012. ............................................................................... 76 Grfica 4-8: Distribucin del consumo de combustibles durante el ao 2012. ................... 76 Grfica 4-9: Utilizacin del carbn para la generacin de energa elctrica. Periodo enero 2011 diciembre 2012. ...................................................................................................... 77 Grfica 4-10: Evolucin y proyeccin de precios para el sector trmico. ........................... 79 Grfica 4-11: Proyeccin - IP Jet Fuel. ............................................................................... 80 Grfica 4-12: Proyeccin - IP Fuel Oil. ............................................................................... 81 Grfica 4-13: Proyeccin - IP ACPM. ................................................................................. 82 Grfica 4-14: Proyeccin de precios del carbn para las plantas de generacin Guajira, Gecelca, Paipa, Tasajero y Termozipa. .............................................................................. 83 Grfica 5-1: Metodologa General de Plnanificacin de Generacin y la Red de Transmisin. ....................................................................................................................... 88 Grfica 5-2: Proyeccin de Demanda de Potencia Elctrica y Capacidad Instalada .......... 90 Grfica 5-3: Porcentaje de margen de reserva de potencia del sistema colombiano. ........ 91 Grfica 5-4: Proyeccin de Demanda de Electricidad, Demanda Objetivo CREG y Energa en Firme ............................................................................................................................. 92 Grfica 5-5: Costo marginal de la alternativa 1 (con proyectos del cargo por confiabilidad) ........................................................................................................................................... 97 Grfica 5-6: Costo marginal de la alternativa 2 con proyectos del cargo y atrasos ............ 99 Grfica 5-7: Costo marginal de las alternativas 1, 2 y 3. Escenario alto de demanda ...... 101 Grfica 5-8: Generacin hdrica de las alternativa 1, 2 y 3. Escenario alto de demanda . 103 Grfica 5-9: Generacin trmica de las alternativa 1, 2 y 3. Escenario alto de demanda 104 Grfica 5-10: Costo marginal alternativa 4 ....................................................................... 107 Grfica 5-11: Generacin trmica e hidrulica de la alternativa 4, escenario alto de demanda........................................................................................................................... 108 Grfica 5-12: Costo marginal de la Alternativa 4BFuente de grfica: UPME .................... 112 Grfica 5-13: Generacin por tecnologa Alternativa 4B. Escenario alto de demanda ..... 113 Grfica 5-14: Costo marginal para las alternativas 4 y 4B, para los tres escenarios de demanda........................................................................................................................... 114 Grfica 5-15: Generacin por tecnologa para las alternativas 4 y 4B, escenario alto de demanda........................................................................................................................... 115

Grfica 5-16: Procedimiento para calculr la complementariedad de los recursos elicos e hidroenergticos ............................................................................................................... 117 Grfica 5-17 Curva de potencia por tecnologa de aerogeneradores ............................... 121 Grfica 5-18: Generacin de Chivor y Plantas Elicas. Alternativa 5, escenario de demanda alta .................................................................................................................... 122 Grfica 5-19: Evolucin del Costo Marginal para las Alternativas 5 y 4. Escenario demanda alta .................................................................................................................................... 123 Grfica 5-20: Comparacin de la Generacin renovable para las alternativas 4 y 5, demanda alta. ................................................................................................................... 124 Grfica 5-21: Comparacin de la Generacin trmica para las alternativas 4 y 5, demanda alta. ................................................................................................................................... 125 Grfica 5-22: Comparacin de los escenarios de proyeccipn de las demandas ............ 131 Grfica 5-23: Costo marginal para cada una de las alternativas. ..................................... 132 Grfica 5-24: Generacin por tecnologa segn alternativa. Escenario alto de demanda 133 Grfica 5-25: Comparacin de los escenarios de proyeccin de las demandas, ventana 2013 - 2021 ...................................................................................................................... 135 Grfica 5-26: Costo marginal para cada una de las alternativas. ..................................... 136 Grfica 5-27: Generacin por tecnologa segn alternativa. Escenario alto de demanda 137 Grfica 5-28: Ahorro en Costo Marginal respecto a la alternativa 4, base de expansin. 138 Grfica 5-29: Interconexiones internacionales actuales y proyectadas ............................ 139 Grfica 5-30: Histrico de Exportaciones de Electricidad ................................................. 140 Grfica 5-31: Sistema de Interconexin Elctrica de los Pases de Amrica Central (SIEPAC) .......................................................................................................................... 141 Grfica 5-32: Proyeccin de intercambios elctricos con Ecuador ................................... 142 Grfica 5-33: Proyeccin de intercambios elctricos con Centroamrica ......................... 143 Grfica 5-34: Proyeccin de exportaciones ...................................................................... 144 Grfica 5-35: Proyeccin de importaciones ...................................................................... 145 Grfica 5-36: Flujo neto total anual de energa ................................................................. 146 Grfica 5-37: Comparacin de la generacin por tecnologa: Caso base vs. Intercambios Internacionales. ................................................................................................................ 147 Grfica 5-38: Comparacin de costo marginal de demanda: Intercambios Internacionales vs. Otras alternativas ........................................................................................................ 148 Grfica 5-39: Proyeccin de evolucin del factor de emisin por alternativa.................... 151 Grfica 5-40: Proyeccin de evolucin de emisiones de CO2 .......................................... 152 Grfica 6-1: Metodologa general de planificacin del Sistema de Transmisin Nacional STN .................................................................................................................................. 161 Grfica 6-2: Metodologa de anlisis para la cuantificacin de beneficios por confiabilidad y agotamiento de la red ....................................................................................................... 162 Grfica 6-3: Metodologa de anlisis para la cuantificacin de beneficios por confiabilidad y agotamiento de la red ....................................................................................................... 164 Grfica 6-4: Funcin de Densidad de Probabilidad de la variable Aleatoria Despacho Econmico ........................................................................................................................ 167 Grfica 6-5: Funcin de Densidad de Probabilidad de la variable Aleatoria. Capacidad instalada inferior a la generacin requerida ...................................................................... 168 Grfica 6-6: rea Caribe ................................................................................................... 169

Grfica 6-7: rea Nordeste ............................................................................................... 172 Grfica 6-8: rea Antioquia .............................................................................................. 175 Grfica 6-9: rea Oriental ................................................................................................. 177 Grfica 6-10: rea Suroccidental ...................................................................................... 179 Grfica 6-11: Funcin de Densidad de Probabilidad de la variable Aleatoria. Capacidad instalada inferior a la generacin requerida ...................................................................... 183 Grfica 6-12: Escenarios Operativos ................................................................................ 184 Grfica 6-13: Descripcin de las alternativas de conexin de la planta de generacin Ambeima 45 MW .............................................................................................................. 186 Grfica 6-14: Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del rea ............... 202 Grfica 6-15: Comportamiento transitorio de Ambeima y Amoy ante la contingencia Tulun Mirolindo 230 kV. Ao 2015 ................................................................................ 205 Grfica 6-16: Comportamiento transitorio de Ambeima y Amoy ante la contingencia Tulun Betania 230 kV. Ao 2015 .................................................................................. 205 Grfica 6-17: Comportamiento transitorio de Ambeima y Amoy ante la contingencia Tulun Natagaima 115 kV. Ao 2015. ............................................................................ 206 Grfica 6-18. Ubicacin de la planta de generacin Tasajero II 160 MW. ........................ 208 Grfica 6-19. Ubicacin de la planta de generacin Tasajero II 160 MW. ........................ 209 Grfica 6-20. Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del rea. .............. 211 Grfica 6-21. Comportamiento transitorio de Tasajero I y Tasajero II ante la contingencia Tasajero - Ccuta 230 kV. Alternativa 1, ao 2015. ......................................................... 213 Grfica 6-22. Comportamiento transitorio de Tasajero I y Tasajero II ante la contingencia Tasajero San Mateo 230 kV. Alternativa 1, ao 2015. .................................................. 213 Grfica 6-23. Comportamiento transitorio de Tasajero I y Tasajero II ante la contingencia Ccuta San Mateo 230 kV. Alternativa 2, ao 2015 ...................................................... 214 Grfica 6-24. Comportamiento transitorio de Tasajero I y Tasajero II ante la contingencia Ocaa San Mateo 230 kV. Alternativa 2, ao 2015. ...................................................... 214 Grfica 6-25. Ubicacin de la planta de generacin San Miguel 42 MW. ......................... 216 Grfica 6-26. Escenarios Operativos ................................................................................ 217 Grfica 6-27. Descripcin de las alternativas para la conexin de la Planta de Generacin San Miguel ........................................................................................................................ 218 Grfica 6-28. Ubicacin de la planta de generacin Ituango 2400 MW. ........................... 230 Grfica 6-29. Escenarios operativos ................................................................................. 232 Grfica 6-30. Alternativas de conexin del proyecto de generacin Ituango 2400 MW. ... 234 Grfica 6-31. Comportamiento del sistema ante contingencias sencillas. Alternativa 1. .. 236 Grfica 6-32. Comportamiento del sistema ante contingencias sencillas. Alternativa 2. .. 237 Grfica 6-33. Comportamiento del sistema ante contingencias sencillas. Alternativa 2. .. 239 Grfica 6-34. Alternativas de conexin del proyecto Ituango al rea Antioquia. ............... 242 Grfica 6-35. Escenarios operativos. ................................................................................ 242 Grfica 6-36. Cargabilidad de los principales elementos en el rea Antioquia. Escenario 5 (alta exportacin). Ao 2020. ............................................................................................ 244 Grfica 6-37. Cargabilidad de los principales elementos en el rea Antioquia. Escenario 2 (baja generacin en el norte de Antioquia). Ao 2020. ..................................................... 245 Grfica 6-38. Generacin de seguridad en el norte de Antioquia para evitar sobrecargas en el transformador 500/230kV en Medelln, segn alternativa. Ao 2020. .......................... 246

Grfica 6-39. Nivel de cortocircuito en las subestaciones del STR. Ao 2020. ................ 248 Grfica 6-40. Nivel de corto circuito en las subestaciones del STN. Ao 2020. ............... 248 Grfica 6-41. Red definida para la conexin de la planta de generacin Ituango ............. 250 Grfica 6-42. Descripcin de las alternativas conexin subestacin La Sierra ................. 253 Grfica 6-43. Interconexin del rea Caribe con el interior del pas ................................. 255 Grfica 6-44. Escenario operativo. ................................................................................... 257 Grfica 6-45. Alternativas de expansin para incrementar el lmite de importacin al rea Caribe. .............................................................................................................................. 259 Grfica 6-46. Lmite de importacin rea Caribe, segn alternativa. ................................ 260 Grfica 6-47. Generacin mnima requerida, segn alternativa. ...................................... 260 Grfica 6-48. Anlisis modal - Amortiguamiento. .............................................................. 261 Grfica 6-49. Anlisis modal - Frecuencia. ....................................................................... 261 Grfica 6-50. Curva Q-V Copey 500 kV. Ao 2020. ......................................................... 262 Grfica 6-51. Curva P-V Cerromatoso 500 kV. Ao 2020. ............................................... 262 Grfica 6-52. Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del rea Caribe, segn alternativa. Ao 2020. ............................................................................................ 266 Grfica 6-53. rea Suroccidental. ..................................................................................... 270 Grfica 6-54. Escenario operativo estudiado. ................................................................... 271 Grfica 6-55. Alternativas de expansin para incrementar el lmite de importacin al rea Suroccidental. ................................................................................................................... 272 Grfica 6-56. Lmite de importacin rea Suroccidental, segn alternativa ...................... 273 Grfica 6-57. Generacin mnima requerida, segn alternativa ....................................... 273 Grfica 6-58. Escenario de congestin en el circuito Yumbo Alfrez 230 kV. ............... 276 Grfica 6-59. Cargabilidad del enlace Yumbo Alfrez 230 kV. ...................................... 277 Grfica 6-60. Tensiones en subestaciones del Suroccidente en estado estacionario para el ao 2018, con y sin Alternativa 4 (2 unidades en lnea: 1 Salvajina y 1 Betania, y sin intercambios con Ecuador ................................................................................................ 278 Grfica 6-61. Probabilidad de no contar con la generacin requerida para el control de sobretensiones, considerado la alternativa 4.................................................................... 280 Grfica 6-62. Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del STR en el rea Suroccidental, segn alternativa. Ao 2020. .................................................................... 280 Grfica 6-63. Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del STN en el rea Suroccidental, segn alternativa. Ao 2020. .................................................................... 281 Grfica 6-64. rea Oriental ............................................................................................... 286 Grfica 6-65. Diagrama unifilar rea Oriental e identificacin de restricciones. ................ 287 Grfica 6-66. Diagrama unifilar rea Oriental y proyectos definido. ................................. 289 Grfica 6-67. Curva de probabilidad despacho en el rea Oriental. ................................. 293 Grfica 6-68. Generacin de seguridad Vs. Unidades equivalentes en el rea Oriental con la expansin definida. ....................................................................................................... 294 Grfica 6-69. Comportamiento tcnico de cada una de las alternativas (corto plazo) en los aos 2015 y 2018. ............................................................................................................ 296 Grfica 6-70. Comportamiento transitorio de las tensiones ante la contingencia Primavera Bacat 500 kV. .............................................................................................................. 297 Grfica 6-71. Alternativas de compensacin dinmica ..................................................... 299 Grfica 6-72. Ao 2018. Comportamiento del sistema. .................................................... 300

Grfica 6-73. Comportamiento del sistema en el periodo 2015 2018, considerando 440 MVAr de compensacin dinmica y 275 MVAr de compensacin capacitiva clsica. ...... 302 Grfica 6-74. Comportamiento del sistema en el periodo 2015 2018, considerando 440 MVAr de compensacin dinmica y 275 MVAr de compensacin capacitiva clsica. ...... 302 Grfica 6-75. Alternativas de expansin largo plazo. ....................................................... 305 Grfica 6-76. Comportamiento del sistema para cada alternativa. ................................... 306 Grfica 6-77. Ao 2022. Comportamiento transitorio de las tensiones ante la contingencia Primavera Bacat 500 kV. ............................................................................................. 308 Grfica 6-78. Distribucin tpica del despacho econmico en el rea Oriental, en funcin del nmero de unidades equivalentes. ............................................................................. 312 Grfica 6-79. Nivel de cortocircuito en las subestaciones del STN considerando el plan de obras del rea Oriental. .................................................................................................... 313 Grfica 6-80. Ubicacin de la subestacin Porce III 500 kV. ............................................ 315 Grfica 6-81. Funcin de densidad de probabilidad (esquemtica). Despacho Porce III. 317 Grfica 6-82. Reconfiguracin del circuito Ituango Sogamoso 500 kV en Ituango Porce III y Porce III Sogamoso ................................................................................................ 318 Grfica 6-83. Variacin de la relacin Beneficio / Costo en funcin de la longitud de los nuevos circuitos a 500 kV (tramos asociados a la reconfiguracin). ................................ 319 Grfica 6-84. Alternativas de conexin del gran usuario Drummond 120 MW ................. 323 Grfica 6-85. Ubicacin del gran usuario Drummond 120 MW. ........................................ 324 Grfica 6-86. Impacto de la conexin de Drummond por medio de la apertura de la lnea Ocaa Copey 500 kV. ................................................................................................... 326 Grfica 6-87. Incremento tarifario de la componente de Transmisin Vs Costo de no ejecucin de la expansin. Escenario alto de crecimiento de la demanda. ...................... 332 Grfica 6-88. Incremento tarifario de la componente de Transmisin Vs Costo de no ejecucin de la expansin. Escenario medio de crecimiento de la demanda ................... 333 Grfica 6-89. Incremento tarifario de la componente de Transmisin Vs Costo de no ejecucin de la expansin. Escenario bajo de crecimiento de la demanda. ..................... 334 Grfica 6-90. Ubicacin proyecto Rio Crdoba. ............................................................... 345 A continuacin se describen las opciones de conexin del proyecto. Ver Grfica 6-91. . 346 Grfica 6-91. Alternativa de conexin nueva subestacin Rio Crdoba 220 kV ............... 347 Grfica 6-93. Nivel de corto circuito en las principales subestaciones del rea. .............. 354 Grfica 6-94. Comportamiento transitorio de la tensin la S/E Santa Marta 220 kV ........ 356 Grfica 6-95. Comportamiento transitorio de la tensin la S/E Fundacin 220 kV ........... 356 Grfica 6-96. Comportamiento transitorio de la tensin la S/E Santa Marta 220 kV ........ 357 Grfica 6-97. Ubicacin proyecto Caracol ....................................................................... 359 Grfica 6-98. Conectividad definitiva Caracol 220 kV ...................................................... 360 Grfica 6-99. Condicin operativa .................................................................................... 361 Grfica 6-100. Evaluacin econmica Caracol ................................................................ 363 Grfica 6-101. Ubicacin proyecto Reforma ..................................................................... 364 Grfica 6-102. Alternativa para mejora interconectividad S/E Reforma 230 kV................ 365 Grfica 6-103. Caso 1, indisponibilidad de un enlace y falla del otro ............................... 366 Grfica 6-104. Caso 1, indisponibilidad de un enlace y falla del otro ............................... 366 Grfica 6-103. Evaluacin econmica Reforma ............................................................... 368 Grfica 7-1: Sub zonas hidrogrficas ............................................................................... 384

Grfica 7-2: Impacto potencial en la capacidad de generacin hidroelctrica (Periodo 2011 - 2040) .............................................................................................................................. 388 Grfica 7-3: Sistema de informacin hidrometeorolgica del IDEAM ............................... 391 Grfica 9-1: Solicitudes de registro de proyectos de generacin ...................................... 402 Grfica 9-2: Capacidad instalada registrada por tecnologa ............................................. 403 Grfica 9-3: Distribucin de nmero de registros por fuente ............................................ 404 Grfica 9-4: Distribucin de numero de registros por Fase de inscripcin ....................... 405 Grfica 9-5: Distribucin de nmero de registros por departamento ................................ 405 Grfica 10-1: Inversiones en capacidad de generacin .................................................... 409 Grfica 10-2: Evolucin reciente de las inversiones en energas renovables ................... 409 Grfica 10-3: Evolucin reciente de la capacidad de generacin de energas renovables 2012 ................................................................................................................................. 410 Grfica 10-4: Top de Capacidad de generacin de energas renovables 2012 ................ 411 Grfica 10-5: Incrementos posibles de la generacin en el periodo 2010-2035 ............... 412 Grfica 10-6: Precios medios de la electricidad en los hogares al 2035 .......................... 413 Grfica 10-7: Rangos tpicos de costos de capital para tecnologas renovables, 2012. ... 413 Grfica 10-8: Rangos tpicos de Costos nivelados de Electricidad y promedios ponderados por regin para tecnologas renovables, 2012 .................................................................. 414 Grfica 10-9: Evolucin inversiones financieras por tecnologa, 2006-2013 (millones de dlares) ............................................................................................................................ 415 Grfica 10-10: Incorporacin de la energa elica en Amrica Latina .............................. 416 Grfica 10-11: Evolucin de precios de los mdulos y pequeos sistemas fotovoltaicos 417

Tablas

Tabla 2-1: Proyeccin de Demanda para las cargas especiales ........................................ 42 Tabla 3-1: Evolucin de la capacidad instalada. ................................................................. 50 Tabla 3-2: Capacidad efectiva neta promedio por tecnologa [MW]. .................................. 51 Tabla 3-3: Evolucin de la Generacin de Energa. ........................................................... 53 Tabla 3-4: Demanda Anual Energa Elctrica. .................................................................... 55 Tabla 3-5: Evolucin del costo unitario de restricciones ..................................................... 60 Tabla 3-6: Resultados Subastas de Reconfiguracin ......................................................... 62 Tabla 4-1: Consumo de combustible para generacin elctrica durante el ao 2012. ....... 75 Tabla 5-1: Indicadores de Confiabilidad segn Resolucin CREG 025 de 1995. ............... 87 Tabla 5-2: Proyectos considerados en el cargo por confiabilidad y en etapa de construccin ....................................................................................................................... 95 Tabla 5-3: Retrasos de proyectos de generacin en construccin ..................................... 99 Tabla 5-4: Cronograma de expansin de Alternativa 4 .................................................... 106 Tabla 5-5: Cronograma de expansin de Alternativa 4B .................................................. 111 Tabla 5-6: Porcentaje de tiempo en donde el ndice de complementariedad es superior a 0.6 .................................................................................................................................... 120 Tabla 5-7: Potenciales y metas de ahorro a 2015. Plan de Accin Indicativo del PROURE ......................................................................................................................................... 127 Tabla 5-8: Potenciales de ahorro de energa y potencia. Meta 2017 ............................... 129 Tabla 5-9: Proyeccin de demanda caso URE. Escenario alto, meta a 2017 .................. 130

Tabla 5-10: Proyeccin de demanda caso URE. Escenario alto, meta a 2020 ................ 134 Tabla 6-1: Proyectos aprobados a CENS ......................................................................... 174 Tabla 6-2: Proyectos aprobados a EMSA ........................................................................ 178 Tabla 6-3: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 1. .......................................... 188 Tabla 6-4: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 2. .......................................... 191 Tabla 6-5: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 3 ........................................... 194 Tabla 6-6: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 4 ........................................... 196 Tabla 6-7: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 5 ........................................... 198 Tabla 6-8: Evaluacin econmica de la conexin de Ambeima. ....................................... 203 Tabla 6-9: Comportamiento del sistema bajo alternativa de Conexin Base Escenario A. ......................................................................................................................................... 219 Tabla 6-10: Comportamiento del sistema bajo alternativa de Conexin Base ............... 220 Tabla 6-11: Comportamiento del sistema bajo alternativa de Conexin Base Escenario C. ...................................................................................................................................... 222 Tabla 6-12: Comportamiento del sistema para cada alternativa. ...................................... 226 Tabla 6-13: Relacin Beneficio / Costo de la conexin de San Miguel 42 MW. ............... 228 Tabla 6-14: Evaluacin econmica de la conexin del proyecto Ituango. ........................ 251 Tabla 6-15: Evaluacin. Beneficio / Costo de las alternativas .......................................... 267 Tabla 6-16: Generacin de seguridad para el control de sobretensiones en los periodos de demanda mnima, considerando la alternativa 4. ............................................................. 279 Tabla 6-17: Evaluacin. Beneficio / Costo de las alternativas .......................................... 283 Tabla 6-18: Restricciones actuales del rea Oriental. ...................................................... 288 Tabla 6-19: Expansin definida. ....................................................................................... 290 Tabla 6-20: Caractersticas tcnicas del parque generador. ............................................ 292 Tabla 6-21: Alternativas de compensacin capacitiva Corto Plazo. .............................. 295 Tabla 6-22: Plan de obras rea Oriental. .......................................................................... 310 Tabla 6-23: Evaluacin. Beneficio / Costo alternativas. .................................................... 311 Tabla 6-24: Prdida de generacin en el sistema que activara el EDAC. ....................... 316 Tabla 6-25: Probabilidades de despacho en Porce III superior al Umbral del EDAC. ...... 317 Tabla 6-26: Mxima limitacin de la generacin de Porce III si se presenta el escenario restrictivo. ......................................................................................................................... 318 Tabla 6-27: Relacin Beneficio / Costo. Reconfiguracin Ituango Sogamoso 500 kV. .. 320 Tabla 6-28: Evaluacin econmica de la conexin de Drummond. .................................. 328 Tabla 6-29: Baha de transformadores a 220 o superiores .............................................. 337 Tabla 6-30: Tiempos de indisponibilidades....................................................................... 338 Tabla 6-31: Relacin Beneficio costo ............................................................................... 338 Tabla 6-32: Unidades constructivas ................................................................................. 339 Tabla 6-33: Cronogramas proyectos plan 2013 - 2027 .................................................... 343 Tabla 6-34: Escenarios operativos. .................................................................................. 346 Tabla 6-35: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 1. ........................................ 348 Tabla 6-36: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 2. ........................................ 350 Tabla 6-37: Comportamiento del sistema bajo la Alternativa 3. ........................................ 351 Tabla 6-38 Evaluacin econmica de Rio Crdoba .......................................................... 356 Tabla 6-39 Desempeo del sistema ante indisponibilidad de una elemento del STN y falla del otro ............................................................................................................................. 362

Tabla 6-40 Indisponibilidades 2013 .................................................................................. 367 Tabla 6-41 Indisponibilidades 2012 .................................................................................. 367 Tabla 8-1: Inventario de proyectos de generacin hidrulica existentes .......................... 394 Tabla 8-2: Inventario de unidades de generacin trmica existentes ............................... 395 Tabla 8-3: Inventario de centrales menores de generacin existentes ............................. 396 Tabla 8-4: Inventario de cogeneradores existentes .......................................................... 398 Tabla 8-5: Cronograma de proyectos futuros de generacin............................................ 398 Tabla 8-6: Cronograma de proyectos futuros de generacin. Alternativa 4B ................... 399 Tabla 8-7: Proyeccin de demanda. Escenarios Alto, Medio y Bajo ................................ 401 Tabla 9-1: Distribucin de registro por rango de potencia ................................................ 404 Tabla 10-1: Capacidad instalada de generacin de electricidad con energas renovables no convencionales, estimativo 2010 ...................................................................................... 417 Tabla 11-1: Centrales de generacin existentes en Ecuador ........................................... 424 Tabla 11-2: Autogeneracin en Ecuador (por empresas) ................................................. 426 Tabla 11-3: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Ecuador ................. 427 Tabla 11-4: Proyecciones de demanda elctrica de Ecuador........................................... 428 Tabla 11-5: Centrales de generacin existentes en Panam ........................................... 428 Tabla 11-6: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Panam ................. 429 Tabla 11-7: Proyeccin demanda elctrica de Panam ................................................... 430 Tabla 11-8: Centrales de generacin existentes en Costa Rica ....................................... 431 Tabla 11-9: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Costa Rica ............. 432 Tabla 11-10: Proyeccin de demanda elctrica de Costa Rica ........................................ 433 Tabla 11-11: Centrales de generacin existentes en Nicaragua ...................................... 433 Tabla 11-12: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Nicaragua ............ 434 Tabla 11-13: Proyeccin de demanda elctrica de Nicaragua ......................................... 435 Tabla 11-14: Centrales de generacin existentes en Honduras ....................................... 435 Tabla 11-15: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Honduras ............. 436 Tabla 11-16: Proyeccin de demanda elctrica de Honduras .......................................... 437 Tabla 11-17: Centrales de generacin existentes en El Salvador .................................... 437 Tabla 11-18: Cronograma de entrada de centrales de generacin en El Salvador .......... 438 Tabla 11-19: Proyeccin de demanda elctrica de El Salvador ....................................... 438 Tabla 11-20: Centrales de generacin existentes en Guatemala ..................................... 439 Tabla 11-21: Cronograma de entrada de centrales de generacin en Guatemala ........... 440 Tabla 11-22: Proyeccin de demanda elctrica de Guatemala ........................................ 440 Tabla 12-1: Factores de conversin para el clculo de emisiones de CO2 y del factor de emisin ............................................................................................................................. 442

12

1 ENTORNO ECONMICO NACIONAL

La situacin econmica mundial en los ltimos aos ha presentado comportamientos de inestabilidad, las principales zonas econmicas se vieron afectadas por la crisis, y apenas empiezan a mostrar una leve recuperacin. Estados Unidos present un crecimiento cercano al 2.3% en 2012, mientras que la Zona Europea ha disminuido considerablemente, pasando de una tasa de 1.5% en 2011, a niveles incluso por debajo del 0% en los ltimos 2 trimestres de 2012. En cuanto a las principales economas asiticas, se tienen que China redujo su crecimiento de 9.2% en 2011 a menos de 8%; Corea del Sur presenta una situacin similar, con un crecimiento de 3.6% en 2011, comparado con niveles de alrededor de 2% en la actualidad.

Sin embargo, la economa colombiana ha logrado mantenerse a flote, con un crecimiento econmico positivo, e incluso mayor al de otras economas importantes de Latinoamrica. De acuerdo con los resultados del DANE, el PIB creci 4.2% con respecto a de 2011, lo que refleja una desaceleracin frente a lo observado en el ao inmediatamente anterior. No obstante, dicho nivel contina estando por encima del crecimiento mundial.

A continuacin se describe, en trminos generales, la influencia que ha tenido la coyuntura econmica en la demanda de electricidad, as como la ocurrencia de otras externalidades que afectaron el sistema elctrico nacional.

1.1 PRODUCTO INTERNO BRUTO

El Producto Interno Bruto colombiano en 2012 creci 4.2% segn los datos preliminares publicados por el DANE, como se observa en la Grfica 1-1. Este crecimiento es menor respecto al del ao anterior, y se asocia con afectaciones por disminucin de la produccin industrial y la desaceleracin del crecimiento de la actividad minera, que pas de 14.6 % en el 2011 a 5.9% en 2012.

13

Grfica 1-1: Variacin anual de PIB y demanda de energa elctrica en Colombia

Fuente de datos: DANE - XM Fuente de grfica: UPME

Por otro lado, los mayores aportes al PIB en 2012 fueron dados por el sector financiero, que tiene una participacin cercana a 25% del crecimiento total, seguido por aporte los sectores de servicios sociales, comunales y personales, con casi 20% del crecimiento, y luego comercio, restaurantes y hoteles, que tiene una participacin de 12% en el PIB nacional.

Asimismo, al analizar el comportamiento trimestral del PIB, mostrado en la Grfica 1-2, se encuentra que el menor crecimiento de 2012 se hizo ms notorio en los dos ltimos trimestres, con valores de 2.9% y 3.3% respectivamente.

1,7%

2,5%

3,9%

5,3%

4,7%

6,7% 6,9%

3,5%

1,7%

4,0%

6,6%

4,2%

0,0%

1,0%

2,0%

3,0%

4,0%

5,0%

6,0%

7,0%

8,0%

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Varia

cin

Anu

al

PIB anual DEE anual

14

Grfica 1-2: Variacin trimestral PIB y demanda elctrica

Fuente de datos: DANE - XM Fuente de grfica: UPME

Uno de los anlisis que se hace para medir la productividad de un pas, es la relacin entre las tasas de crecimiento anual del PIB y la demanda de electricidad, como se muestra en la Grfica 1-3. Sin embargo, en situaciones de crisis econmica o con influencia de factores atpicos, el efecto que tiene una variable sobre la otra se puede ver alterado. El caso ms notorio es el ao 2011, donde la salida de carga por mantenimiento en las instalaciones de Cerromatoso y la afectacin por la temporada invernal, gener un crecimiento anual en la demanda elctrica de 1.8%, mientras el crecimiento econmico para el mismo ao fue del 6.6%.

-1%

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

8%

9%20

01-I

2001

-III20

02-I

2002

-III20

03-I

2003

-III20

04-I

2004

-III20

05-I

2005

-III20

06-I

2006

-III20

07-I

2007

-III20

08-I

2008

-III20

09-I

2009

-III20

10-I

2010

-III20

11-I

2011

-III20

12-I

2012

-III

CREC

IMIE

NTO

TRIM

ESTR

AL %

PIB trimestral Demanda Elctrica Trimestral

15

Grfica 1-3: Elasticidad demanda elctrica Vs PIB

Fuente de datos: UPME

Fuente de grfica: UPME

Por otro lado, al analizar el PIB por cada una de las ramas de actividad que lo componen, como se describe en la Grfica 1-4, se encuentra que las actividades con mayor participacin son las asociadas a bienes y servicios, estos sectores no son intensivos en consumo de energa elctrica, generando una desmaterializacin atpica de la economa, y por ende, la teora econmica que relaciona directamente el crecimiento econmico con el consumo de energa elctrica, no es del todo aplicable en este caso.

1,35

1,19

0,73

0,52

0,82

0,61

0,58

0,62

0,77 0,68

0,27

0,92

0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,6020

01

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Elas

ticid

ad

Elesticidad DEE/PIB

16

Grfica 1-4: Composicin del PIB por rama de la actividad econmica

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: DANE

La participacin de actividades econmicas con uso intensivo de energa elctrica ha disminuido en los ltimos 5 aos, en la Grfica 1-5 se evidencia la tendencia que tiene el sector de Industrias Manufactureras a disminuir su participacin dentro del PIB, mientras que, como se mencion anteriormente, los sectores de servicios aumentan su participacin, ubicndose en 54.11%, y si se incluye los impuestos, se tiene una participacin cercana al 69% para 2012, mientras que el sector industrial aporta el 12% del PIB.

-

50,000

100,000

150,000

200,000

250,000

300,000

350,000

400,000

450,000

500,000

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Mile

s de

Mill

ones

$C

OP

Total Impuestos

Actividades de servicios sociales, comunales y personales

Establecimientos financieros, seguros, actividades inmobiliarias y servicios a las empresasTransporte, almacenamiento y comunicaciones

Comercio, reparacin, restaurantes y hoteles

Construccin

Suministro de electricidad, gas y agua

Industrias manufactureras

Explotacin de minas y canteras

Agricultura, ganadera, caza, silvicultura y pesca

17

Grfica 1-5: Participacin por rama de actividad econmica

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: DANE

No obstante la situacin actual, es importante resaltar que durante la ltima dcada el PIB del sector Industrial pas de US$13,900 millones en el 2000 a cerca de US$47,700 millones en el 2012, con enfoque hacia la atencin de mercados externos y exportaciones de productos de alta y media tecnologa, las cuales pasaron de US$2,251 millones en 2002 a US$6,357 en 2012.

1.2 PRECIOS

La implementacin de polticas monetarias por parte del gobierno nacional, ha propiciado que la inflacin se mantenga con tendencia decreciente en la ltima dcada, exceptuando los aos 2007 y 2008, en los que se present un crecimiento asociado a burbujas econmicas que afectaron la economa mundial; como muestra la Grfica 1-6, en 2009 la inflacin de 2.0% se asocia con la crisis econmica. En el ltimo ao, el valor de inflacin retom a la tendencia que vena presentando antes de la fluctuacin econmica y se ubic en 2.4%, valor inferior al fijado por el Banco de la Repblica como meta para 2012.

0%

4%

8%

12%

16%

20%

2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012

Participaci

npor

Ramad

eActividad

Agricultura, ganadera, caza, silvicultura y pesca

Explotacin de minas y canteras

Industrias manufactureras

Suministro de electricidad, gas y agua

Construccin

Comercio, reparacin, restaurantes y hoteles

Transporte, almacenamiento y comunicaciones

Establecimientos financieros, seguros, actividades inmobiliarias y servicios a las empresasActividades de servicios sociales, comunales y personales

Total Impuestos

18

Grfica 1-6: Variacin anual del ndice de Precios al Consumidor

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

1.3 TASA DE CAMBIO

La crisis econmica afect los mercados de divisas a nivel mundial y Colombia no fue ajena a esta situacin, ya que, como describe la Grfica 1-7, la Tasa Representativa del Mercado, TRM, present gran variabilidad en el periodo 2009 - 2011 pasando de $2,500 por dlar al inicio de 2009 a $1,934 por dlar finalizando 2011. La TRM promedio mensual del dlar a diciembre de 2012 tuvo una disminucin de 7.25% respecto al mismo mes de 2011, ubicndose en $1,794.

La tendencia decreciente en la TRM que se ha mantenido hasta los ltimos meses, no se puede atribuir a una nica causa, ya que esta se ve fuertemente influenciada por factores externos de la economa global, en muchos casos debido a especulacin de los mercados.

8,8%

7,7%

7,0% 6,5%

5,5%

4,9% 4,5%

5,7%

7,7%

2,0%

3,2%

3,7%

2,4%

0,0%

1,0%

2,0%

3,0%

4,0%

5,0%

6,0%

7,0%

8,0%

9,0%

10,0%20

00

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

VAR

IAC

IN

Variacin Anual IPC

19

Grfica 1-7: Tasa Representativa del Mercado mensual

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

1.4 EMPLEO

A pesar de la coyuntura econmica mundial y la desaceleracin de importantes sectores econmicos del pas, en la Grfica 1-8 se muestra que la tasa de desempleo no se vio afectada en el ltimo ao, por el contrario, disminuy levemente entre 2011 y 2012 al pasar de 10.8% a 10.4% promedio anual, y la tasa de ocupacin promedio anual pas de 56.8% en 2011 a 57.8% en 2012. Cabe recordar que la metodologa para el clculo de estas tasas fue modificada en el tercer trimestre de 2006, por lo que a partir de ese periodo la tendencia tanto de la tasa de ocupacin como de la de desempleo, se modific.

1.500

1.700

1.900

2.100

2.300

2.500

2.700

2.900

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

(CO

P/U

S$)

TRM promedio Mensual

20

Grfica 1-8: Tasa de Ocupacin y Desempleo

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

1.5 SECTOR EXTERNO

La balanza comercial colombiana, mostrada en la Grfica 1-9, present un valor positivo de US$4,032.8 millones en 2012 con un crecimiento negativo de -24.7% respecto a 2011, donde se obtuvo un valor de US$5,358.4 millones. Este comportamiento refleja la disminucin de la diferencia entre exportaciones e importaciones, pues aunque las exportaciones crecieron 5.6% pasando de US$56,915 millones en 2011 a US$60,125 millones en 2012; las importaciones crecieron 8.8%, pasando de US$ 51.556 millones en 2011 a US$56,092 millones en 2012.

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

TASA

DE

OC

UPA

CI

N Y

DE

DES

EMPL

EO

Tasa de Ocupacin Nacional Tasa de Desempleo Nacional

21

Grfica 1-9: Balanza Comercial Nacional

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

Los principales sectores de exportacin siguen siendo los de petrleo y derivados, carbn y caf, con valores de US$31,559, US$7,805 y US$1,910 millones respectivamente. Seguidos por las exportaciones del sector industrial, con un valor agregado de US$23,198 millones (Ver Grfica 1-10).

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

MIL

LON

ES D

E D

LA

RES

(FO

B)

Exportaciones Importaciones

22

Grfica 1-10: Exportaciones por sector econmico

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME Si bien, las exportaciones totales de nuestro pas en 2012 crecieron respecto al ao anterior, la distribucin porcentual de participacin por sector econmico no se conserv en la misma proporcin. Mientras que el sector minero aument su participacin de 54.9% a 56.9%, el sector industrial disminuy su participacin 40.9% a 38.6%. Por su parte el sector agropecuario aument su participacin pasando de 4.0% a 4.4%.

En cuanto a los pases destino para las exportaciones colombianas, el principal receptor sigue siendo Estados Unidos con US$21,833 millones, disminuyendo su participacin de 38.6% a 36.3% en el total de exportaciones; el segundo destino de la exportacin continua siendo Venezuela con una participacin de 4.3%. Asimismo, se puede deducir una diversificacin de los pases destino al presentar 50.2% en la participacin del grupo denominado Resto de pases, lo que equivale a US$30,165 millones. Ello compensara la disminucin de exportaciones hacia Estados Unidos.

La participacin total de los pases destino de las exportaciones colombianas se muestra en la Grfica 1-11.

4,4%

56,9%

38,6%

0,2%Sector agropecuario, ganadera,caza y silvicultura

Sector minero

Sector Industrial

Dems Sectores

23

Grfica 1-11: Principales pases destino de exportaciones

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

El otro lado de la balanza comercial es el de las importaciones, que como se mencion anteriormente, en 2012 tuvo un incremento de 8.8% respecto a 2011. Analizando los sectores econmicos, ver Grfica 1-12, se observa que la participacin no present variaciones notables respecto al ao anterior; se destaca el sector industrial con una participacin del 95% en el total de importaciones.

50,2%

36,3%

4,3%

3,2%2,6%

1,4%0,8%

0,7%0,6%

Resto de pases

Estados Unidos

Venezuela

Ecuador

Per

Mxico

Blgica

Alemania

Japn

24

Grfica 1-12: Participacin de las importaciones por sector econmico

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

La diversificacin del comercio exterior colombiano tambin se nota en los pases de origen de las importaciones. En 2012 se destaca el gran auge de bienes trados desde China y Mxico con incrementos del 20.1% y 6.5% en el valor de las importaciones respectivamente, convirtindose, despus de Estados Unidos, en los principales orgenes de las importaciones colombianas.

Asimismo, se destaca el aumento de 28.6% en el valor de los bienes importados de Japn y de 16.7% en el total de importaciones de origen Espaol. El comportamiento de los dems pases se describe en la Grfica 1-13, donde se aprecian las variaciones histricas del valor de las importaciones totales y pos cada uno de los orgenes.

4,54%0,31%

95,10%

0,04%

Sector agropecuario,ganadera, caza y silvicultura

Sector minero

Sector Industrial

Dems Sectores

25

Grfica 1-13: Importaciones segn pas de origen

Fuente de datos: DANE

Fuente de grfica: UPME

1.6 SECTOR PBLICO

Por otra parte, teniendo en cuenta la relevancia que ha tomado la actividad petrolera durante el ltimo ao, que conllev al establecimiento de polticas para incrementar la produccin hasta lograr un milln de barriles por da, y siendo el Estado el socio mayoritario de Ecopetrol, la Grfica 1-14 presenta la participacin que tienen los dividendos de Ecopetrol respecto al total de ingresos del Gobierno Nacional Central - GNC para 2012. Los valores graficados incluyen tambin los dividendos generados por ISA, que es propiedad mayoritaria del Estado.

El pico de la grfica en 2009 se debe a que en ese ao, Ecopetrol pag dividendos a sus socios, y el Estado siendo dueo del 90% de las acciones, recibi las mayores utilidades.

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

Mill

ones

de

Dl

ares

CIF

Resto de pases

Ecuador

China

Espaa

Japn

Alemania

Brasil

Mxico

Venezuela

Estados Unidos

26

Grfica 1-14: Dividendos de ISA y Ecopetrol respecto a los ingresos del GNC

Fuente de datos: Ministerio de Hacienda y Crdito Pblico

Fuente de grfica: UPME

1,6%

3,6%3,6%

3,9%

3,2%

3,1%3,0%

3,8%

5,3% 5,9%

10,5%

4,7%

5,8%

6,8%

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

1999

2000

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

% P

artic

ipac

in

27

2 DEMANDA DE ENERGA ELECTRICA EN COLOMBIA Esta versin del Plan de Expansin de Referencia Generacin - Transmisin fue desarrollada durante el transcurso del ao 2012 y parte del 2013. Para la planeacin indicativa de la generacin se utiliz el escenario alto de las proyecciones de demanda, revisin a noviembre de 2012, y para la definicin de la red de transmisin se tuvo en cuenta el escenario alto de las proyecciones de demanda, revisin julio 2012. A continuacin se presentan los escenarios de proyeccin de potencia y energa. As mismo, se analiza la evolucin histrica de la demanda de energa y potencia, al igual que los supuestos considerados y la metodologa empleada por la UPME para sus proyecciones.

2.1 EVOLUCIN HISTRICA DE LA DEMANDA DE ENERGA

Durante el periodo comprendido entre enero de 2011 y diciembre de 2012, se present un comportamiento poco comn en relacin a la evolucin de la demanda de energa, ya que se desarroll el fenmeno de La Nia en dos periodos, el primero desde julio de 2010 hasta abril de 2011, y el segundo desde septiembre de 2011 hasta marzo de 2012. En este ltimo periodo se presentaron altas lluvias, las cuales motivaron desconexin de cargas debido a inundaciones.

Adicionalmente, la salida de casi el 50% de la carga asociada a Cerromatoso debido al mantenimiento realizado entre febrero y agosto de 2011, afect las tasas de crecimiento en la demanda elctrica.

La demanda anual de energa en 2012 fue de 59,366 GWh, con crecimiento de 3.9% respecto a 2011; afectada principalmente por la desaceleracin econmica y la ocurrencia de fenmenos climticos extremos durante el transcurso del ao.

En el primer trimestre se present la fase de maduracin del fenmeno La Nia, con altas precipitaciones