ANEXO 1

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GENERALIDADES DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA (SEP)

El mercado elctrico en Chile est compuesto por las actividades de: generacin, transmisin y distribucin de suministro elctrico. Estas actividades son desarrolladas por empresas que son controladas en su totalidad por capitales privados, mientras que el Estado slo ejerce funciones de regulacin, fiscalizacin y de planificacin indicativa de inversiones en generacin y transmisin, aunque esta ltima funcin es slo una recomendacin no forzosa para las empresas.

Participan de la industria elctrica nacional un total aproximado de 31 empresas generadoras, 5 empresas transmisoras y 36 empresas distribuidoras, que en conjunto suministran una demanda agregada nacional que en el 2002 alcanz los 42.633,3 GWh. Esta demanda se localiza territorialmente en cuatro sistemas elctricos (SING, SIC, Aysen y Magallanes).

El principal organismo del Estado que participa en la regulacin del sector elctrico en Chile es la Comisin Nacional de Energa (CNE), quien se encarga de elaborar y coordinar los planes, polticas y normas necesarias para el buen funcionamiento y desarrollo del sector energtico nacional, velar por su cumplimiento y asesorar a los organismos de Gobierno en todas aquellas materias relacionadas con la energa. (Fuente: www.cne.cl).

CNE : encargada de elaborar y coordinar los planes, polticas y normas para el buen funcionamiento y desarrollo del sector energtico, velar por su cumplimiento y asesorar al Gobierno deChileen todas aquellas materias relacionadas con laenerga.

1. ETAPAS DE UN SISTEMA ELCTRICO DE POTENCIA (SEP)

Las etapas de un SEP, son los siguientes:

a) Generar energa elctrica en cantidades suficientes y en los lugares ms adecuados.b) Transmitir la energa elctrica en grandes bloques, hacia los principales centros de consumo.c) Distribuir la energa elctrica, a los consumidores finales, en la forma ms adecuada y al mnimo costo posible.

Desde el punto de vista del diseo, un SEP debe cumplir con los siguientes requerimientos:

a) Debe suministrar energa elctrica en cualquier lugar que se requiera, dentro del rea de servicio del respectivo SEP.b) Debe suministrar las cargas variables de potencia activa y reactiva.c) El suministro a realizar, debe cumplir con ciertos requisitos de calidad, determinados fundamentalmente por la frecuencia constante, tensin constante y la alta confiabilidad en el servicio (continuidad).

2. CONSIDERACIONES SOBRE TRANSMISIN DE ENERGA ELCTRICA EN C.C. Y C.A.

Las primeras transmisiones de energa elctrica se remontan al siglo XIX, utilizando la corriente continua; en tanto que la transmisin en corriente alterna, se remonta a los inicios del siglo XX, la cual se realiz en forma monofsica, luego bifsica y posteriormente, trifsica.

El desarrollo de los sistemas de transmisin de energa elctrica en corriente alterna, se debi fundamentalmente a:

La simplicidad con que ella puede ser generada A la necesidad de disponer de una tensin que pueda ser convenientemente transformada a distintos niveles de tensin Adicionalmente, la sencillez y durabilidad de los motores de corriente alterna que eran posibles de construir fue otro factor importante al momento de implementar sistemas en corriente alterna

En general, ambas formas de transmitir energa elctrica, tienen sus ventajas y desventajas, y la eleccin de una u otra para un caso especfico, depende en la actualidad de factores netamente econmicos. Hasta el momento, en la mayora de los casos, resulta ms econmica la transmisin de energa elctrica en corriente alterna y por lo tanto, puede decirse con cierto grado de seguridad que este sistema permanecer como el ms adecuado dentro del futuro previsible.

3. ESTRUCTURA BSICA DE UN SEP

Un SEP elemental est definido como el conjunto de instalaciones de:

Centrales generadoras Lneas de transmisin Subestaciones Lneas de distribucin

Las cuales se encuentran interconectadas entre s, y que permiten generar, transportar y distribuir energa elctrica.

Lneas de Distribucin SecundariasTrafos de Dist. (subestacin)Lneas de Distribucin PrimariasGeneradoresTrafos de AT(SS/EE Elev.)Lneas de TransmisinTrafos de MT(SS/EE Reduc.)

TransmisinConsumos MedianosConsumos Pequeos Sistema de Transmisin Sistema de Distribucin

4. GENERACIN

Este segmento est constituido por el conjunto de empresas elctricas propietarias de centrales generadoras de electricidad, la que es transmitida y distribuida a los consumidores finales. Este segmento se caracteriza por ser un mercado competitivo, con claras deseconomas de escala en los costos variables de operacin y en el cual los precios tienden a reflejar el costo marginal de produccin. Segn el tipo de energa inicial que se utilice, se pueden clasificar en:

Centrales Hidrulicas o Hidroelctricas

Las centrales Hidroelctricas cuya matriz energtica es el agua, se pueden clasificar:

Por tipo de central: de embalse de pasada mixto

Por tipo de turbina: Pelton, empleada en lugares de poco caudal y gran altura Francis, empleada en lugares de gran caudal y poca altura Kaplan, empleada en lugares de gran caudal y poca altura

PALAS O LABESRODETECUCHARRA Rodete y Cucharra de una Turbina Pelton

Rodete de una Turbina Francis

El agua entre en una direccin y sale en otra a 90, situacin que no se presenta en las ruedas Pelton.

Turbina de Hlice o Kaplan

Estas turbinas aseguran un buen rendimiento an con bajas velocidades de rotacin

Centrales Trmicas o Termoelctricas

Las centrales trmicas se pueden clasificar segn el fluido que impacta en la turbina:

Turbina a Vapor (uso de calderas). La que a su vez, se clasifican en: a carbn a petrleo diesel y/o grueso a licor negro a desechos forestales

A Gas (turbocompresor) a petrleo diesel a gas natural

Ciclo Combinado, a gas natural

5. TRANSMISIN

El sistema de transmisin corresponde al conjunto de lneas, subestaciones y equipos destinados al transporte de electricidad desde los puntos de produccin (generadores) hasta los centros de consumo o distribucin. En Chile se considera como transmisin a toda lnea o subestacin con un voltaje o tensin superior a 23.000 Volts. Por Ley, las tensiones menores se consideran como distribucin. La transmisin es de libre acceso para los generadores, es decir, estos pueden imponer servidumbre de paso sobre la capacidad disponible de transmisin mediante el pago de peajes.

El transmisor no tiene obligacin de servicio, no siendo responsabilidad de ste el invertir en nuevas lneas o en ampliaciones de las mismas. En el sistema de transmisin se puede distinguir el sistema troncal (conjunto de lneas y subestaciones que configuran el mercado comn) y los sistemas de subtransmisin (que son aquellos que permiten retirar la energa desde el sistema troncal hacia los distintos puntos de consumo locales).

La coordinacin de la operacin de las centrales generadoras y las lneas de transmisin, es efectuada en cada sistema elctrico por los Centros de Despacho Econmico de Carga (CDEC). Estos organismos no poseen personalidad jurdica y estn constituidos por las principales empresas generadoras y transmisoras de cada sistema elctrico.En resumen, la etapa de transmisin se compone de: SS/EE Elevadoras, Red de Transmisin y SS/EE Reductoras.

SS/EE Elevadora: Aumenta la tensin desde el nivel de generacin hasta el valor de transporte Normalmente se encuentran emplazadas en la misma central o muy cercana de ella En Chile los niveles de tensin de elevacin van desde los 23 hasta los 500 kV La potencia de transformacin es hasta los 250 MW por unidad

Red de Transmisin: Son las LL/TT propiamente tales, uniendo las centrales con los puntos de interconexin, y stos con los centros de consumo. En Chile los niveles de tensin de transmisin van desde los 23 hasta los 500 kV, que son las tensiones obtenidas a la salida de las SS/EE elevadoras La potencia transmitida por la red es hasta los 950 MW

SS/EE Reductora: Reduce la tensin desde el nivel de transporte e interconexin a nivel de reparto o de distribucin Se encuentran emplazadas en los grandes centros de consumo Los niveles de tensin de reduccin van desde los 66 hasta los 220 kV La potencia de transformacin es hasta los 750 MW por unidad

6. DISTRIBUCIN

Los sistemas de distribucin estn constituidos por las lneas, subestaciones y equipos que permiten prestar el servicio de distribuir la electricidad hasta los consumidores finales, localizados en cierta zona geogrfica explcitamente limitada. Las empresas de distribucin operan bajo un rgimen de concesin de servicio publico de distribucin, con obligacin de servicio y con tarifas reguladas para el suministro a clientes regulados. Estas empresas operan en su zona de concesin sin que exista posibilidad de competencia, dado que son monopolios naturales.

7. CONSUMIDORES

Se clasifican segn la magnitud de su demanda en:

Clientes Regulados: Consumidores cuya potencia conectada es inferior o igual a 2.000 kW, cuyo suministro de energa elctrica es entregado a travs de empresas distribuidoras a precio regulado

Clientes Libres o No Regulados: Consumidores cuya potencia conectada es superior a 2.000 kW, por tanto, pueden pactar su suministro de energa elctrica a precio libre y directamente con la distribuidora o generadora, segn corresponda, siempre y cuando ocurra alguna de las siguientes circunstancias:

Cuando se trate de servicio por menos de 12 meses; Cuando se trate de calidades especiales de servicio; Si el producto de la potencia conectada del usuario, medida en MW y de la distancia comprendida entre el punto de empalme con la concesionaria y la subestacin primaria ms cercana, medida en km. a lo largo de las lneas elctricas, es superior a 20 MW-km.

A nivel nacional, el ao 2001 los clientes no regulados representaron cerca del 55% del consumo total de energa elctrica.

8. NIVELES DE TENSIN

De acuerdo a lo establecido en la Norma SEG 8 En.75 (norma del ao 1975), los niveles de tensin se pueden clasificar en: Baja Tensin:hasta 1 kV Media Tensin:entre 1 kV hasta 60 kV Alta Tensin:entre 60 kV hasta 220 kV Extra Alta Tensin:desde 220 kV

Lmites de Tensin Admisibles: Corresponde al rango de variacin admisible, para valores lmites superiores e inferiores de variacin de la tensin, para un momento dado y en cualquier punto del sistema, en condiciones normales de operacin, excluyendo perodos con interrupciones de suministro.

De acuerdo a lo establecido en el Reglamento Elctrico N327/98 (norma vigente a contar de 1998), los niveles de tensin, para una frecuencia nominal de 50 Hz, se pueden clasificar en:

SISTEMASUBSISTEMATENSIN NOMINALRANGO DE VARIACIN PERMISIBLE

DISTRIBUCINNIVEL DE BAJA TENSINMenor o igual a 400 V 7,5%

NIVEL DE MEDIA TENSIN (Alta Tensin en Distribucin)Mayor a 400 V12 kV13,2 kV13,8 kV15 kVMenor o igual a 23 kV 6,0%

TRANSMISINNIVEL DE ALTA TENSINV < 154 kVMayor a 23 kV66 kV110 kV154 kV 6,0%

NIVEL DE ALTA TENSINV > 154 kV220 kV345 kV500 kV 5,0%

9. TIPOS DE FUENTES ENERGTICAS

Energa Primaria: Se denomina energa primaria a los recursos naturales disponibles en forma:

Directa, como la energa hidrulica, elica y solar Indirecta, que corresponde a aquella energa obtenida despus de atravesar por un proceso minero, como por ejemplo el petrleo, el gas natural, el carbn mineral y otros, sin necesidad de someterlos a un proceso de transformacin

Energa Secundaria: Se denomina energa secundaria a los productos resultantes de los procesos de transformacin. Este proceso puede ser fsico, qumico o bioqumico modificndose as sus caractersticas iniciales. Son fuentes energticas secundarias, toda la amplia gama de derivados del petrleo (gasolina, combustible diesel y otros), el carbn mineral, y el gas manufacturado (o gas de ciudad).

Energa Renovable: Las energas renovables se caracterizan porque en sus porocesos de transformacin y aprovechamiento de energa til, no se consumen ni se agotan en una escala humana. Este tipo de energa suele clasificarse en convencional y no convencional, segn sea el grado de desarrollo de las tecnologas aplicadas para su aprovechamiento y penetracin en el mercado.

La energa renovable convencional ms difundida es la hidrulica a gran escala. Como no convencional se considera la elica, solar, geotrmica, biomasa, energa hidrulica en pequeas escalas y la de los ocanos.

SISTEMA INTERCONECTADO NACIONAL

En Chile existen cuatro sistemas elctricos interconectados. A diciembre de 2002 se saba que:

El Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), abastece al territorio comprendido entre las ciudades de Arica y Antofagasta y posee un 34,8% de la capacidad instalada en el pas El Sistema Interconectado Central (SIC), abastece las localidades de Taltal hasta Chilo y posee un 64,3% de la capacidad instalada en el pas El Sistema de Aysn abastece la Regin XI y posee un 0,2% de la capacidad instalada en el pas El Sistema de Magallanes abastece la Regin XII y posee un 0,6% de la capacidad instalada en el pas

Por otro lado, la coordinacin de la operacin de las centrales generadoras y las lneas de transmisin, es efectuada en cada sistema elctrico por los Centros de Despacho Econmico de Carga (CDEC). Estos organismos no poseen personalidad jurdica y estn constituidos por las principales empresas generadoras y transmisoras de cada sistema elctrico.

1. Resumen de Capacidades Instaladas en el Pas

En la siguiente tabla 1, no se han considerado los aportes de autoproductores, particularmente para los sistemas del Norte Grande y Central.

Tabla 1 Resumen de capacidades instaladas (MW)

Fuente: CDEC-SING, CDEC-SIC, Sistemas de Aysn y Magallanes

Grfico 1 Crecimiento Anual de la Potencia Instalada

2. SISTEMA INTERCONECTADO DEL NORTE GRANDE (SING)

Caractersticas de la Generacin

Tabla 2 Caractersticas de la Generacin, Julio 2005, incluyendo autoproductores

Tabla 3 Ao de ingreso de las Empresas integrantes del CDEC-SING

Grfico 2 Capacidad Instalada Bruta

Principales Lneas de Transmisin instaladas en el SING

Tabla 4 Resumen de las Lneas de Transmisin del SING, por Nivel de Tensin a Diciembre de 2004

Grfico 3 Porcentaje de los niveles de tensin utilizados en la transmisin, de acuerdo a la longitud del tendido

Grfico 4 Porcentaje Total de las empresas propietarias de lneas de transmisin existentes en el SING

3. SISTEMA INTERCONECTADO CENTRAL (SIC)

Caractersticas de la Generacin Tabla 5 Caractersticas de la Generacin, Julio de 2005

Tabla 6 Ao de ingreso de las Empresas integrantes del CDEC-SIC

NOMBRE DE EMPRESASINTEGRANTES DEL CDEC-SICCHILGENER S.A. (GENER S.A.)1985EMPRESA NACIONAL DE ELECTRICIDAD S.A. (ENDESA)1985COLBN-MACHICURA S.A.1986PEHUENCHE S.A.1991GUACOLDA S.A.1995ARAUCO GENERACION S.A.1996PANGUE S.A.1996SOC. ELECTRICA SANTIAGO S.A.1997SAN ISIDRO S.A.1998TRANSELEC1998SISTEMA DE TRANSMISION DEL SUR S.A. (STS S.A.)1998TRANSNET S.A.1999IBENER S.A.2000Incorporacin

Grfico 5 Capacidad Instalada Bruta

Principales Lneas de Transmisin instaladas en el SIC

Tabla 7 Caractersticas de la Transmisin, Diciembre 2004

Grfico 6 Porcentaje de los niveles de tensin utilizados en la transmisin, segn la longitud del tendido

Grfico 7 Porcentaje Total de las empresas propietarias de lneas de transmisin existentes en el SIC4. Caractersticas de la Generacin en Aysn No existe CDEC

Tabla 8 Caractersticas de la Generacin, Julio de 2005

Grfico 8 Capacidad Instalada Bruta

5. Caractersticas de la Generacin en Magallanes No existe CDEC

Tabla 9 Caractersticas de la Generacin, Julio de 2005

Grfico 9 Capacidad Instalada Bruta

SIMBOLOGA APLICADA EN DIAGRAMAS UNILINEALES

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