tallerxm uniandes nov23-2010 v4

Redes inteligentes para Colombia

TALLER - TECNOLOGA E IMPLEMENTACIN DE REDES INTELIGENTES EN EL SECTOR ELCTRICO COLOMBIANO

REDES REDES

INTELIGENTES INTELIGENTES

PARA COLOMBIAPARA COLOMBIA

Grupo SILICE ngela CadenaUniversidad de los Andes

Medelln, 23 de noviembre de 2010

Grupo de trabajo proyecto Silice

Universidad de los Andes Profesores: Roberto Bustamante, ngela Cadena, Fernando

Jimnez, Mario Rios, Nicanor Quijano.

Asistentes: lvaro Acua, Juan G. Garca, Daniel Muoz, Andrs Pantoja, Carlos Silva, Camilo Tutiva, Carlos Viteri.

Universidad Nacional de Colombia

REDES REDES



Universidad Nacional de Colombia Profesores: Gerardo Gordillo, Horacio Torres.

Asistentes: Ana Mara Blanco, Julin Aristizbal, Johan Hernndez, Luis Luna.

Otros participantes: Sergio Botero, Daniel Vesga, Luis I. Betancur y Alberto Rodrguez

Codensa: Carlos Gmez y segn especialidad.

Etapas del taller

Etapa 1: Aspectos introductorios

REDES REDES



Etapa 1: Aspectos introductoriosEtapa 2: Motivadores y elementos clave para las redes inteligentesEtapa 3: Mapa de ruta - Preguntas y respuestasEtapa 4: Reflexin en gruposEtapa 5: Puesta en comn y tareas

Metodologa

Presentaciones

Preguntas y respuestas

REDES REDES




Se presentarn preguntas de opcin mltiple

Cada participante podr participar con una tarjeta de respuesta (electrnica o papel)

Trabajo en grupos


Se establecer un tiempo determinado para que todos respondan

REDES REDES



que todos respondan

Cada tarjeta tiene 10 nmeros y 10 letras para responder. Utilizaremos las letras.

Preguntas de prueba

REDES REDES



Preguntas de prueba

Quin es el Presidente de la Repblica de Colombia?

1. Noem Sann

2. lvaro Uribe Vlez

REDES REDES



2. lvaro Uribe Vlez

3. Hernn Daro Gmez

4. Juan Manuel Santos

5. Antanas Mockus

Sobre qu tema vers la ltima resolucin publicada por la CREG?

1. Opcin a la entrega de contratos de combustible para las

REDES REDES



1. Opcin a la entrega de contratos de combustible para las OEF.

2. Las reglas para la participacin de la GD en el mercado elctrico.

3. El monto total de la contribucin que deben pagar las entidades sujetas a regulacin de la CREG

4. Mecanismos para implementar los procedimientos de medicin neta.

Redes inteligentes

Breve introduccin

REDES REDES



Breve introduccin

Cambio tcnico en la industria elctrica

Profundizacin de los mercados con mayor participacin de la demanda y mayor nmero de agentes. Orientacin de negocios en esta actividad (innovacin y

REDES REDES



Orientacin de negocios en esta actividad (innovacin y reduccin de costos)

Mayores exigencias de confiabilidad, calidad, y cobertura.

Preocupacin por el uso eficiente de energa y reduccin de prdidas.


Reduccin de tamao y costo de las plantas de generacin y mayor participacin de fuentes limpias.

REDES REDES



Seguridad energtica.

Metas ambientales.

Diversificacin de la canasta.

Produccin industrial y desarrollo tecnolgico local.

Polticas de largo plazo.


Requerimientos especficos e incorporacin de nuevas tecnologas Renovacin de redes.

REDES REDES



Mayor automatismo.

Mejoras en el servicio y niveles de cobertura.

Cambio tcnico en industrias relacionadas

Equipamiento inteligente (AMR, AMI)

Traccin elctrica.

Electrnica de potencia.

Deteccin de fallas.

Telecomunicaciones: informacin del negocio de

REDES REDES



Telecomunicaciones: informacin del negocio de distribucin (operativa y comercial) es una gran oportunidad.

Algoritmos y tcnicas que consideran mltiples agentes.

Informtica: modelos de informacin estandarizados (CIM), metamodelos y grid computing.

Etapas en el desarrollode la GD y las RI

Modelo actual Nuevo modelo

REDES REDES



Nmero de agentes y capacidad instalada bajos criterios y prcticas comunes.

Nmero de agentes y capacidad tal que requiere intervencin en topologa y adecuacin de prcticas ajuste de reglas de mercado.

Capacidad instalada y nmero de agentes alto no es factible operar con la arquitectura actual, prcticas nuevas, reglas nuevas.

Contexto energtico

REDES REDES



Contexto energtico

Entre 1973 y 2007 la participacin del petrleo en la canasta energtica mundial

pas de:

1. 48% a 40%

REDES REDES



2. 26% a 45%

3. 46% a 34%

4. 48% a 47%

5. 46% a 52%

En el mismo periodo, la participacin de las renovables (incluida hidro y nuclear)

pas de:

1. 13% a 19%

REDES REDES



1. 13% a 19%

2. 16% a 22%

3. 8% a 18%

4. 10% a 9%

5. 15% a 24%

Energa primaria (Fuente: IEA)

REDES REDES



Tomado de: IEA, Key World Energy Statistics, 2009

Se espera que la participacin de las energas alternativas (a los combustibles fsiles), en la canasta energtica mundial

de 2035, sea de:

1. 1/2

REDES REDES



1. 1/2

2. 1/3

3. 1/4

4. 1/5

5. 1/6

Uso de energa comercial por fuente (Fuente: EIA-DOE)

REDES REDES



Tomado de: DOE; International Energy Outlook, 2010

Cul cree usted que va a ser la electricidad proveniente de renovables

(incluida la nuclear) en 2035 en el mundo?

1. Superior al 35%

REDES REDES



2. Entre 25% y 35%

3. Entre 20% y 25%

4. Entre 15% y 20%

5. Inferior al 15%

Perspectivas de crecimiento elctrico (Fuente: IEA-DOE)

ELC crece casi 90% en el periodo de anlisis.RNW son utilizadas en la generacin de ELC(en su mayora HYDRO y WIND (adems de Nuclear)).

Entre las otras renovables, se destaca la biomasa.En Europa hay mas optimismo sobre la energa solar

REDES REDES


PARA COLOMBIAPARA COLOMBIATomado de: DOE; International Energy Outlook, 2010

El precio internacional del barril de petrleo en 2035 se va a situar

entre:

1. 25 50 US$

REDES REDES



1. 25 50 US$

2. 50 75 US$

3. 75 100 US$

4. 100 125 US$

5. 125 150 US$

Estimaciones del precio de petrleo(Fuente: EIA-DOE)

REDES REDES



Tomado de: DOE; International Energy Outlook, 2010

Tomado de: UPME, Proyeccin de demanda de energaEn Colombia, Octubre 2010.

Entre 1975 y 2008 la participacin del petrleo en la canasta energtica

colombiana pas de:

1. 40% a 52%

REDES REDES



1. 40% a 52%

2. 45% a 35%

3. 52% a 40%

4. 46% a 52%

5. 46% a 48%

En el mismo periodo, la participacin de las renovables (incluida hidro y excluida

lea) pas de:

1. 13% a 18%

REDES REDES



1. 13% a 18%

2. 16% a 21%

3. 15% a 12%

4. 11% a 16%

5. 15% a 24%

Evolucin de la participacin de las fuentes de energa primaria en la oferta interna colombiana

(Fuente: UPME)

REDES REDES


PARA COLOMBIAPARA COLOMBIAFuente: UPME, PEN 2010-2030. Informe Final

En el mismo periodo, la participacin de la electricidad en la demanda interna pas de:

1. 2% a 18%

REDES REDES



2. 9% a 4%

3. 7% a 15%

4. 22% a 14%

5. 7% a 21%

Evolucin de la participacin de las fuentes de energa en la oferta interna colombiana

(Fuente: UPME)

GN

2%PT1%

CM

9%DSO7%

FO9%

Otros3%

1975 GN18%

PT1%

DSO21%

FO1%

Otros6%

2008

REDES REDES



Fuente: UPME, Balances energticos 1975 y 2008

LE26%

BZ6%

RC0%

EE

7%

GLP2%

GM22%

KJ6%

7%

CM

4%

LE7%

BZ4%

RC1%

EE

15%

GLP3%

AC1%

GM14%

KJ3%

BD1%

La composicin actual del parque de generacin es 68% H y 32% T, cul es la participacin de las

plantas menores ?

1. 7%

REDES REDES



1. 7%

2. 8%

3. 10%

4. 12%

5. 6%

Hid. Menores7.20%

Trmica Carn5.28%

Gas Menores0.39%

Cogeneracin0.20%

Elica0.14%

Capacidad instalada para generacin elctrica Sistema hidro-dominado

REDES REDES



ThermalHydroWindHidrulica

60.13%Trmica Gas

26.66%

Capacidad instalada = 13.4 GW (68%H,32%T)Carga pico = 9.1 GWDemanda = 56 TWh - ao

Fuente: XM

Cul es el participacin del consumo residencial en el total de consumo de

electricidad?

1. 43%

REDES REDES



1. 43%

2. 34%

3. 15%

4. 8%

5. 38%

10.00

Participacin del consumo residencial

Alta demanda residencial

REDES REDES



0.00

1.00

2.00

3.00

4.00

5.00

6.00

7.00

8.00

9.00

10.00

Demanda Comercial NO-Regulada (GWh) Demanda Comercial Regulada (GWh)

Cul va a ser la composicin del parque de generacin en 2020?

1. 60% H, 40% T

REDES REDES



1. 60% H, 40% T

2. 65% H, 35% T,

3. 65% H, 30% T, 5% R

4. 70% H, 29% T, 1% R

5. 75% H, 22,5% T, 2,5% R

Cul debera ser la meta de participacin de las renovables (diferente a la hidro convencional) en

la canasta de energa elctrica colombiana de 2030?

1. 15%

REDES REDES



1. 15%

2. 10%

3. 8%

4. 20%

5. Ninguna

El precio del kWh fotovoltaico con relacin a la tarifa del estrato 4 residencial es:

1. 5 veces

REDES REDES



2. 4 veces

3. 3 veces

4. 2 veces

5. igual

1. 75 %

Cul es la eficiencia del sistema elctrico colombiano desde la generacin hasta el

uso final?

REDES REDES



1. 75 %

2. 65%

3. 60%

4. 50%

5. 40%

Eficiencia del sistema elctrico colombiano(Fuente: Aldana,Cspedes, Parra, 2010)

REDES REDES



1. Falso

Las perdidas totales en el sistema energtico colombiano son mayores que

la energa til?

REDES REDES



1. Falso

2. Verdadero

3. No sabe

10757 15990

15302

42516

28445

EXP 110352 8396

HIDROENERGIA CENTRALES ELECTRICAS

ENERGIA PRIMARIA

CENTROS DE TRANSFORMACION CONSUMO ENERGIA FINAL POR SECTORES

42099

UNIDAD ENERGETICA 1 TERACALORIA - 1 BILLON CALORIAS - 100 TEP

1 TEP : TONELADA EQUIVALENTE DE PETROLEO

36570

890

80239 SECTOR

TRANSPORTE

EXPORTACION

ENERGIA UTIL SECTOR

INDUSTRIAL

E

N

E

R

T

O

T

REPUBLICA DE COLOMBIA . FLUJO ENERGETICO 2006 TERACALORIAS

REFINERIA

V.I.

160091381996

CARBON

110409

IMPORTACION 9426

EXPORTACION 363774

807600 43393 235117

1037 17936

11294

1559

60342

V.I

IMPORTACION

PETROLEO

18

7540 17826

16826

IMPORTACION 18

65027

REDES REDES



1027

57

49902

12445 73161

3373897

807.600

MME - UPME

4267

39

21185 42440

PERDIDAS

890

PLANTAS

442

NO APROV PERDIDAS PERDIDAS

8991 PERDIDAS DE CONSUMO

SECTOR RESIDENCIAL COMERCIAL Y PUBLICO

SECTOR AGROMINERO

CONSTRUCCIO NES Y NO ID.

6

G

I

A

A

L

381996

124707

348446 EXP

COQUE

GAS 7419

0 1525 1498

COMBUSTIBLES VEGETALES Y OTROS COMBUSTIBLES.*

V.I 4649 N.A 257

9208 2942

16894

4

4201

32370

* Incluye (lea, Bagazo y Residuos Industriales)

Prdidas totales en Colombia(Fuente: UPME, BEN 2006)

Intensidad energtica en Colombia(Fuente: UPME, PEN 2010 2030)

REDES REDES



Las emisiones per cpita promedio de GEI en el mundo con relacin a las colombianas

en 2005 fueron:

1. 4,5 veces

2. 3,85 veces

REDES REDES



2. 3,85 veces

3. 3 veces

4. 2,2 veces

5. 1,65 veces

Redes inteligentes para

nuestras redes

REDES REDES



nuestras redes

Cul cree usted que es el principal motivador del desarrollo de las redes inteligentes a nivel mundial?

1. Preocupaciones ambientales

2. Diversificacin de la canasta

REDES REDES




3. Uso eficiente de energa

4. Obsolescencia de equipos

5. Seguridad energtica

6. Desarrollo tecnolgico e industrial

Cul cree usted que es el segundo motivador del desarrollo de las redes inteligentes a nivel mundial?



REDES REDES








Cul cree usted que es el tercer motivador del desarrollo de las redes inteligentes a nivel mundial?



REDES REDES








1. Verdadero

Cree usted que las redes inteligentes modificarn la arquitectura del mercado

elctrico?

REDES REDES



1. Verdadero

2. Falso

1. Menos de 20

2. Entre 20 50

Cuntos proyectos se estn adelantando en el tema de redes inteligentes a nivel mundial?

REDES REDES



2. Entre 20 50

3. Entre 50 100

4. Entre 100 200

5. Mas de 200

Proyectos en el tema de redes inteligentes a nivel mundial

Cluster de proyectos IRED: WP 1: Power quality and security of

supply WP 2: ICT/IST relevant for DER WP 3: Laboratory-cooperations WP 4: Coordination of

Pilotinstallation activities WP 5: Socio-economic issues

REDES REDES



WP 5: Socio-economic issues WP 6: International co-operation

including international associations WP 7: Co-ordination with Regional

Research Programmes on DER WP 8: Inernet-based Information

and Management System WP 9: Project management

activities WP 10: Organisation Contractor

meetings, Workshops, Experts

1. Centralizado2. Totalmente descentralizado

Cul cree usted que ser el esquema de control del sistema elctrico para facilitar el desarrollo de las

redes inteligentes?

REDES REDES



2. Totalmente descentralizado3. Descentralizado con

controladores a nivel de micro-redes

4. Descentralizado con controladores a nivel del operador de red

5. Esquema actual

1. Centralizado

La siguiente pirmide ilustra una jerarqua de control entre el consumidor y la empresa elctrica Dnde ubicara usted

la funcin de control de la GD?

REDES REDES



1. Centralizado

2. Totalmente descentralizado

3. Descentalizado con controladores a nivel de micro-redes

4. Descentralizado con control a nivel del operador de red

5. Esquema actual

1. Fibra ptica

Qu tecnologa ha sido la ms utilizada para las telecomunicaciones en proyectos de redes

inteligentes en el mundo?

REDES REDES



1. Fibra ptica

2. GPRS

3. GSM

4. BPL (PLC)

5. WiMax

1. 5

En cunto aos el pas alcanzar una cobertura de fibra ptica cercana al 70%?

REDES REDES



2. 10

3. 15

4. 20

5. 25

1. Menos de 1 milln

Cuntos medidores inteligentes hay instalados en Europa?

REDES REDES



1. Menos de 1 milln

2. Entre 3 5 millones



5. Mas de 30 millones

1. 50 US$

2. 80 US$

A cunto ha llegado el valor de un medidor inteligente?

REDES REDES



2. 80 US$

3. 130 US$

4. 260 US$

5. 480 US$

1. Sistemas y redes de comunicacin en

Cul es el objetivo principal de la norma IEC 61850?

REDES REDES



1. Sistemas y redes de comunicacin en subestaciones

2. Requisitos de conexin de GD

3. Sistemas fotovolticos

4. Calidad de potencia

5. Medicin de energa

1. NTC 2050

Qu norma regula a nivel internacional la conexin de GD?

REDES REDES



1. NTC 2050

2. IEC 61850

3. IEEE 1547

4. IEEE 929

5. IEC 61180

Cul cree que debe ser el perfil del ingeniero clave para las redes inteligentes?

1. Elctrico

2. Electrnico

3. Telecomunicaciones

REDES REDES



3. Telecomunicaciones

4. Energtico

5. Mecnico

6. Todas las anteriores

Cul de las siguientes definiciones cree usted que es la que se debera adoptar en Colombia

para el concepto de GD?

1. Fuente de potencia elctrica conectada directamente a la red de distribucin o en el lado del contador que corresponde al cliente (T. Ackerman et. al., 2001) (IEA)

2. instalaciones de generacin elctrica conectadas a un rea de un sistema de potencia a travs de un punto de acople comn; un conjunto de recursos

REDES REDES



2. instalaciones de generacin elctrica conectadas a un rea de un sistema de potencia a travs de un punto de acople comn; un conjunto de recursos distribuidos. (IEEE 1547)

3. es la generacin o el almacenamiento de energa elctrica a pequea escala, lo mas cercana al centro de carga, con la opcin de interactuar (comprar o vender) con la red elctrica y, en algunos casos, considerando la mxima eficiencia energtica (CONAE).

4. es la generacin conectada a un Sistema de Distribucin Local (red radial), que no tiene acceso directo a la red de transmisin, y no es despachada centralmente y cumple con los requerimientos de conexin. (Proyectos Colciencias Codensa-Uniandes Unal UIS)

Cul de las siguientes definiciones cree usted que es la que se debera adoptar en Colombia

para el concepto de RI?

1. ... es el sistema de distribucin de electricidad (desde el punto de generacin hasta el punto de consumo) integrado con comunicaciones y tecnologa de la informacin para mejorar la operacin de la red, el servicio al cliente, y los beneficios ambientales (DOE).

REDES REDES



al cliente, y los beneficios ambientales (DOE).

2. Es una red de entrega de energa de manera eficiente, confiable y econmica, que incorpora recursos energticos distribuidos, fomenta la participacin de los consumidores, y se basa en sistemas de automatizacin avanzados para la supervisin inteligente y el control de la red [OSI].

3. Corresponden a una visin moderna de las redes elctricas en las que convergen nuevas tecnologas y algoritmos en el sistema de potencia, sistemas de telecomunicaciones e informacin, que hacen mas flexible la industria elctrica y ms competitivo y eficiente el mercado (Uniandes Unal - Colciancias- Codensa)

tallerxm uniandes nov23-2010 v4

Documents