la expansión de los sistemas de transmisión bajo la
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La Expansión de los Sistemas de Transmisión bajo la Carretera Eléctrica
Hugh Rudnick Van De Wyngard
Índice*
Transmisión como base de la competencia
La actual carretera: el sistema troncal
Procesos de expansión troncal 2006 y 2010
Conceptos alternativos de carretera
¿Y cuencas laterales al troncal? ¿Y Aysén?
Conclusiones
*basada en presentación Jornadas Derecho de Energía, PUC, Julio 2011 2
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Mercados competitivos de generación. Acceso abierto a la transmisión es la base de la competencia. Posibilita la existencia de un mercado de comercialización.
Regulación de la transmisión, como actividad monopólica,busca proveer condiciones de competencia.
Base de las reformas del sector eléctrico
Capacidad transmisión= 80 MW1 2
50 MW 60 MW
150 MW 80 MW
Costo = 5Costo = 10
110 0
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Mercados competitivos de generación. Acceso abierto a la transmisión es la base de la competencia. Posibilita la existencia de un mercado de comercialización.
Regulación de la transmisión, como actividad monopólica,busca proveer condiciones de competencia.
Base de las reformas del sector eléctrico
Capacidad transmisión= 40 MW1 2
50 MW 60 MW
150 MW 80 MW
Costo = 5Costo = 10
90 20
condiciones congestión
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Acceso abierto a la transmisión. Valorización central de instalaciones transmisión. Pago de instalaciones por uso- generadores y consumidores.
Creación de un sistema de transmisión troncal (carretera).
Expansión centralizada de transmisión troncal. Expansión debe responder a ese objetivo de competencia,
considerando instalaciones que resulten económicamenteeficientes y necesarias.
Mecanismo cooperativo de expansión.
Regulación de la transmisión en Chile
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Creación de un sistema troncal en Chile
Artículo 74º del DFL4.- Cada sistema de transmisión troncal estará constituido por laslíneas y subestaciones eléctricas que sean económicamente eficientes y necesarias paraposibilitar el abastecimiento de la totalidad de la demanda del sistema eléctricorespectivo, bajo los diferentes escenarios de disponibilidad de las instalaciones degeneración, incluyendo situaciones de contingencia y falla, considerando las exigencias decalidad y seguridad de servicio...
“…una carretera eléctrica pública, de accesoabierto, que permita a múltiples generadores,incluyendo mini y medianas hidroeléctricas,solares, eólicas, y a futuro geotérmicas ymareomotrices, como también a distribuidorasy consumidores, integrarse al SistemaInterconectado Nacional.”
Discurso Presidencial Mayo 21 - 2011.
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Pero el gobierno reconoce que no funciona…
“Podría ser un modelo similar a unacarretera pública, se puede concesionary quien la utilice pagará su costo poruso.“
Área Minera (www.aminera.cl). Mayo 25 - 2011.
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Planificación centralizada cooperativa.Participación del
Estado.Estudio expansión
en base a escenarios futuros.
Proceso privado de construcción, en condiciones competitivas.
¿Cómo se expande la Transmisión Troncal?
• Cada 4 años: Estudio de transmisión troncal (ETT)
• Identifica y valoriza el sistema existente.
• Determina plan de expansión económico- eficiente para próximos cuatro años.
• Revisiones anuales.
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Se basa en la definición de escenarios de generación y demanda. Minimiza en el horizonte de planificación el costo esperado de
inversión, operación, mantenimiento, administración y falla en elsistema eléctrico respectivo.
Obras de expansiónse realizanen forma competitiva
Ampliaciones: por empresa transmisora, se licita la construcción de las obras
Obras nuevas: se licita la construcción y ejecución de las obras (pueden formarse nuevas empresas de transmisión)
Mercado de nuevas obras
Proceso privado, no participa el Estado
Expansión de la Transmisión Troncal
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Horizonte de planificación: 10 años Un sólo escenario futuro de generación-demanda (sin incertidumbre)
Línea Nogales –Polpaico 2x220 kV
P.Azucar – L.Vilos-Nogales 2x220 kV
Temuco – Valdivia 220 kV
Licitada y adjudicada
2007 2008 2009
Plan de expansión ETT 2006 (obras nuevas).
ETT 2006: Plan de Expansión
CDEC considera no necesarias
Reducidas expansiones, procesos lentos de materialización de obras, poca oportunidad para competencia, serios problemas por restricciones del sistema.
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Horizonte de planificación: 15 años (2011-2025). Varios escenarios de incertidumbre futura.
Generación: Escenario base (CNE) Escenario Alternativo 1 Escenario Alternativo 2
Demanda: Escenario base (CNE) Escenario Alternativo
Incluyen Hidroaysén (2.750 MW), Castilla parcial (350 MW).
Más hidro en centro-sur (500 MW); más carbón en norte (600 MW).
Crecimiento medio anual 5,5% (2011-2020); 4,7% (2020-2015).
Proyectos mineros agregan 400 MW adicionales en zona norte.
ETT 2010: Plan de Expansión
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0
2.000
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MW
Hidro Térmico Eólico Biomasa/Biogas Geotermia
Expansión de la generación:
ETT 2010: Escenario Base (CNE)
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Plan de Expansión AdaptadoD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Expansión Generación: Castilla hasta 640 MW, Guacolda 5 (139
MW) Eólico hasta 450 MW
Expansión Demanda: Se consideran nuevos proyectos
mineros de 400 MW
Líneas actualmente saturadas
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Plan de Expansión AdaptadoD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Expansión Generación: Castilla hasta 640 MW, Guacolda 5 (139
MW) Eólico hasta 450 MW
Expansión Demanda: Se consideran nuevos proyectos
mineros de 400 MW
Se propone sistema de 500 kV (entraen operación 2016)
Opera en 220 kV desde Pan de Azucarhasta Cardones
Líneas actualmente saturadas
Card.500
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Potenciales no consideradosD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Card.500
Proyectos térmicos ≈ 2.450 MW
Proyectos térmicos ≈ 2.450 MW
Zona S/E Cardones: Proyectos generación térmica:
Punta Alcalde: 740 MW Castilla: 2.350 MW (sólo se
consideran 640 MW en escenarioalternativo 2)
Se sobrepasa capacidad de transmisiónde 1.400 MVA de tramo Cardones –Maitencillo 2x500 kV (energizado en 500kV después de 2018).
Expansión no responde, limitandoingreso.
Si se concretan…
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Plan de Expansión AdaptadoD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Expansión Generación SIC-Sur: Carbón zona Concepción hasta 1.700
MW Hidro hasta 2.500 MW Eólico hasta 1.000 MW
Expansión Demanda: No se consideran nuevos consumos
importantes
Card.500
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Plan de Expansión AdaptadoD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Expansión Generación SIC-Sur: Carbón zona Concepción hasta 1.700
MW Hidro hasta 2.500 MW Eólico hasta 1.000 MW
Expansión Demanda: No se consideran nuevos consumos
importantes
Líneas se saturan a partir de 2015. Se propone reforzar sistema de 500 kV
(a partir de 2016).
Card.500
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Card.220
Polp.220
Anc.220
Anc.500
Polp.500
ETT 2010: Potenciales no consideradosD. Alm.220
Cha.500
P.Montt.220
Cir.220
Card.500
Cuenca Río Rapel y Mataquito : Potencial hidro: ≈ 1.900 MW
Potencial pequeña y mediana hidro: UTFSM – UCH : 3.000 MW estimado al
2025
APEMEC: ≈10.000 MW
Se sobrepasa capacidad de transmisiónde 1.400 MVA de refuerzo Charrúa –Ancoa 2x500
Expansión no responde, limitandoingreso.
Potencial Mini-hidro3 .000 – 10.000 MWPotencial Mini-hidro3 .000 – 10.000 MW
Si se concretan 1.900 MW…
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Construcción de obras nuevas atrasadas (tramitaciónambiental, concesiones y servidumbres)
Línea El Rodeo – Chena 1x220 kV: plazo 30 meses,demoró 45 meses aprox.
Línea Nogales – Polpaico 1x220 kV: plazo Abr-2010 (22meses), aún no entra en operación...
Limitaciones de inyecciones de generación porrestricciones de transmisión
Además dificultades concretar expansión
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Problemas actual carretera No responde necesariamente
a incertidumbres de generación ni de demanda.
Barreras a potenciales nuevos competidores.
Dificultades crecientes de obtención de permisos ambientales y servidumbres. Creciente oposición ciudadana.
Situación similar para transmisión y generación.
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¿Es tiempo de pensar en una nueva carretera?
Conceptos discurso presidencial: carretera eléctrica pública, acceso abierto, permita a múltiples generadores, distribuidoras y
consumidores integrarse al sistema, mini y medianas hidroeléctricas, solares, eólicas,
geotérmicas y mareomotrices.
Múltiples interpretaciones.
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Carretera (en mismo concepto de concesiones carreteras viales) como franjas concesionadas por el Estado.
Posibles instrumentos: Disminución de riesgo para
inversionistas en transmisión. Estado tramita concesiones. Define franjas de servidumbre
que acomoden requerimientos potenciales de largo plazo.
Expropia terrenos. Pre aprobación ambiental.
La carretera eléctrica concesionada
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Corredores de transmisión de EEUU
2005 – serios problemas de transmisión, múltiples zonascongestionadas, “red eléctrica del tercer mundo”.
Dificultad de llevar energía de la generación al consumo,proyección 40% de aumento de demanda al 2030.
Autoridades locales (estatales) no tienen incentivos afacilitar interconexiones interestatales.
Lentitud en tramitaciones ambientales y derechos de paso.
Concepto no es nuevo
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Corredores de transmisión de EEUU
2005 - autoriza al Departamento de Energía para designarregiones geográficas como “corredores de transmisióneléctrica de interés nacional”.
Si gobiernos locales o estatales fallan en permitir laconstrucción de necesarias nuevas líneas de transmisión,la autoridad federal (FERC) puede intervenir, entregandoderechos para ejercer expropiaciones y realizandoevaluación ambiental.
Corredores no reemplazan normativa existente.Establecen una segunda instancia en caso de problemaslocales.
Estado proactivo facilita transmisión
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2007 - Designación de Corredores Southwest Area y Mid-Atlantic en zonas de alta congestión
Corredores de transmisión en EEUU
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Carretera con mayor potencial ante incertidumbre oferta y demanda (troncal con holgura futura, beneficio social).
Posibles instrumentos Visión de largo plazo. Carretera de mayores dimensiones (Taltal- Puerto Montt) Pago por usuarios de carretera adaptada según actual esquema. Mayor inversión a ser pagada por futuros entrantes. Puente de remuneración (antes de nuevos entrantes) a ser pagado por demanda.
La carretera eléctrica “holgada”
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Carretera como franjas de servidumbres no responde a incorporación de proyectos medianos y pequeños.
Desafíos ¿Cómo lograr condición de eficiencia económica?¿Cómo definir el mayor dimensionamiento vs riesgo? Conflictos potenciales en definición de carretera adaptada vs holgada. Tentación estampillar transmisión.
La carretera eléctrica “holgada”
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¿Aplicamos esto a una cuenca cualquiera?
APEMEC-Catastro Pequeñas y Medianas Centrales Hidroeléctricas : 3.000 MW, potencial sobre 10.000 MW
¿Concepto concesión y servidumbres? ¿Concepto inversión holgada?
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Conexiones individuales Conexiones compartidas
Individuales
Compartidas
Experiencia de Brasil
¿Aplicamos esto a Aysén?
306891 MW
Catastro Endesa 1989
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¿Concepto concesión y servidumbres?
¿Concepto inversión holgada?
¿Aplicamos esto a Aysén?
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Creación de corredores de interés público*.
Economías de escala en transmisión, junto a importantesrecursos de generación y altas tasas de crecimiento dedemanda, justificarían inversión anticipada en líneasadicionales, con holguras para acomodar futurosentrantes.
Balancear interés social por mayor oferta y competencia,justificarían participación de la demanda en sufinanciamiento. Casos en que demanda puedebeneficiarse por una instalación holgada, que acomodefuturas inyecciones.
Concepto inversión anticipada
*Moreno, R., Rudnick, H., “Risk Allocation for Efficient and Timely Transmission Investment under Markets with High Demand Growth”, 2009 IEEE Bucharest PowerTech, 2009
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Creación de corredores de interés público*.
Creación de corredores adicionales de interés público,con holguras, que son financiados en su base por lospróximos generadores y en su holgura, transitoriamentepor la demanda.
Incorporación de futuros generadores traspasa a ellos lospagos de las holguras siendo ocupadas.
Proceso de negociación cooperativa en un procesocentralizado, similar al estudio troncal.
Concepto inversión anticipada
*Moreno, R., Rudnick, H., “Risk Allocation for Efficient and Timely Transmission Investment under Markets with High Demand Growth”, 2009 IEEE Bucharest PowerTech, 2009
Nueva carretera teórica de 2 x 500 kV desde Taltal a Chiloé.
Largo aproximado 2.000 km.
Valor de inversión promedio ≈ 730.000 US$/km
(considera valor unitario promedio de instalaciones del norte, centro y sur del SIC).
Supóngase lo paga al inicio 100% la demanda.
Orden de magnitud mayor dimensionamiento
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CUT: cargo único transmisión ∆ Tarifa Cliente Regulado ≈ 2%
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Valor adicional (máx.) de cargo a consumidores
Ref: Systep
56,7 56,7
8,2 8,2
3,2 3,2
13,8 13,8
1,2 3,0
15,8 16,1
-
20
40
60
80
100
Tarifa Actual Tarifa con Carretera
[$/k
Wh
]Composición Tarifa BT1 Chilectra
(Abril 2011)
IVA
CUT
VAD
Subtx
RM88
Energía
98,9 $/kWh 101,0 $/kWh
aumento
¿disminucion?
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“Carretera eléctrica pública” ¿qué se busca realmente? ¿Acercar fuentes ERNC al sistema troncal? ¿Solucionar problemas de la expansión del sistema existente? ¿Facilitar desarrollo infraestructura eléctrica?
Facilitar la competencia en el mercado, esencia de la regulación.
Carretera como franjas concesionadas de servidumbres Levantar barreras significativas al desarrollo de la transmisión. Incorporar al Estado como facilitador del desarrollo eléctrico.
Carretera como caminos eléctricos con holguras Aplicable a troncal y a instalaciones adicionales Definición de holguras con beneficio social, riesgo y remuneración
asumidos por la demanda.
Conclusiones
Referencias
Más información y artículos de interés en:
Publicaciones:
http://web.ing.puc.cl/~power/publications/publications.htm
http://www.systep.cl/publicaciones.php
Reporte mensual del sector eléctrico:
http://www.systep.cl/reportes.php
La Expansión de los Sistemas de Transmisión bajo la Carretera Eléctrica
Hugh Rudnick Van De Wyngard