Fakultät für Elektrotechnik und InformationstechnikLehrstuhl für Energiesysteme und EnergiewirtschaftProf. Dr.-Ing. E. Handschin

Universität Dortmund

Aportes de la Universidad de Dortmundal Proyecto “Energías Renovables en Chile”

Proyecto de investigación financiado por la Sociedad alemana de cooperación técnica - GTZ

No. 2001.25468-001

Dipl.-Ing. Erik Hauptmeier

Universidad de Chile

Santiago de Chile

26 de abril del 2005

2

Contenido

•Situación en Chile

•Motivación del proyecto

•Desglose del proyecto

•Resumen

3

Motivación del proyecto

Importaciones:

•Gas (Argentina)•Carbón (Ultramar)•Petróleo (Ultramar)•Electricidad (Argentina)

Recursos internos:

Totalmente utilizados:• Gas natural y petróleo (4% de la demanda)• Embalses

Casi sin utilizar:• Pequeñas centrales

hidroeléctricas• Biomasa• Energía eólica• Geotérmia• Energía mareal

Voluntad política para el fomento de la generación distribuida (Ley Corta)

+

Queda por comprobar, • en que medida las energías renovables pueden ser utilizadas en chile• que experiencias alemanas pueden servir a este propósito

Energías regenerativas

4

Objetivos del Proyecto

1: Potencialidades de la energía regenerativa en Alemania y Chile

2: condiciones marco para la conexión de las GD a la red de distribución

3: estructuras de la red en Alemania y en Chile

4: leyes y directrices para la conexión de las GD a la red de distribución

5: Servicios complementarios de la GD

Situación de partida y condiciones marco•Recursos/Geografía•Regulación•Tecnología

Regulaciones necesarias a corto plazo

Perspectiva de futuro

Apoyo en la implementación técnica de la Ley Corta:

5

Potencialidades en Alemania y Chile

I Mountain and coast 4500 don't exist LowII Mountain and coast 4800 don't exist LowIII Mountain and coast 4300 don't exist LowIV Mountain and coast 4200 Low HalfV Mountain and coast 3700 Low Half

RM Mountain 3700 Half HighVI Mountain and coast 3600 Half HighVII Mountain and coast 3600 High HighVIII Mountain and coast 3500 High HighIX Mountain and coast 3000 High HighX Mountain and coast 2700 High HighXI Mountain and coast 2600 Half HalfXII Mountain and coast 2100 Half Half

Region WindPhotovoltaic[kcal/m2/day]

Hydro Biomass

DG technology

I

II

III

IV

VM

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Dortmund

Berlin

Hamburg

München

Clasificación geográfica a grosso modo

Hidraulica

Uso actual

Eolica onshore

Eolica offshore

Fotovoltaica

Biomasa

Geotermica

Generacion electrica en % durante 2003

Potencial proteccion a la naturaleza plusPotencial base

6

Tipos de potencialidades

Potencial Teórico

Potencial Técnico

Potencial Económico

Potencial de Mercado

7

Eólica Biomasa

I

II

III

IV

VM

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

I

II

III

IVVM

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

8

Resultados del análisis de potencialidades

• Actualmente solo se dispone de análisis imprecisos de las potencialidades

para Chile

• Estructuras geográficas muy diferentes

• No existe una equitativa distribución de los potenciales

• Diferentes manifestaciones de las potencialidades

Resultados: 1. En la transmisión de conceptos alemanes hacia Chile se deben

tomar en cuenta sobretodo los valores limite y los datos numéricos

2. Para observaciones detalladas se requiere de un

análisis de potencialidades mas preciso

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Regulaciones especiales

Ren

ovab

les

ALEMANIA 2000 Ley de energías renovables 2001 Decreto para la Biomasa 2001 Directrices de la UE para el fomento de las ER 2002 Ley de fotovoltaicos para ley de ER

2004 Nueva ley de ER

CHILE

2004 Ley Corta (Art. 71-7)

A futuro: Regulacion de la GD con energias renovables

Cog

ener

acio

n

2004 Ley Corta (Art. 71-7)A futuro: Regulación de la Generación Distribuida con Cogeneración Termo-Energética

2000 Ley de conexión para cogeneración (Ley Econ. Electr.)

2002 ley ampliada de cogeneración termo energética con ampliación de celda combustible

2004 Directrices UE para la cogeneración

En Alemania existen, sobre todo en los ámbitos de energías renovables y de cogeneración, una tradición de experiencias legislativas, que pueden ser aprovechadas en Chile.

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Estructura de las redes

Red interconectada para el intercambio eléctrico entre las 4 zonas reglamentadas y con los países vecinos.

Alta redundancia por estructura de red altamente enmallada

Ubicaciones diseminadas de unidades generadoras

Niveles de voltaje establecidos

Diferentes topologías de red con tendencia a redes radiales

4 sistemas de red independientes no interconectadas (SING, SIC, Aysén, Magallanes)

Estructura de red longitudinal

Largas redes de transmisión, a causa de escasa población del país (con excepción de Santiago)

Ubicación concentrada de plantas generadoras a causa de las condiciones geográficas

Niveles de voltajes variados

Frecuente uso de topológica de redes radiales

Alemania Chile

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Se requiere de Regulación

Technische AspekteAspectos Técnicos

• Retroalimentación• Flicker• Asimetría de voltaje• Armónicas• Tecnología de Protección• Violación de cinta de voltaje• Potencia reactiva

Aspectos Organizacionales

•• Implementación de un procedimiento de autorización• Repartición de costos de la planta de conexión• Condiciones políticas• Condiciones legales

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Disponibilidad de servicios de redes

~

~

~ ~~ MS

Pvb,1

Pvb,4Pvb,3

Pvb,2

Regulación de la potencia reactiva/ tensión

Regulación de la potencia activa

t

PDEA

t

Pvb

t

PDEA

t

Pvb

cos const cos var

Motivación:

•Aumenta la implementación de GD

•Mas regulaciones a causa de la alimentación de las GD estoquástica

•Apertura de un mercado regulador

Reembolso

+

Mercado de regulación de

energía

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Resumen

• La elaboración de una red de regulaciones de sistemas GD conectados al nivel MS se ha efectuado exitosamente

• En las directrices y los valores límites han sido respetadas las diferencias estructurales y lo diferentes potenciales

• Ampliadas aplicaciones futuras para la GD en prestaciones de servicios complenentarios han sido analizadas

• Análisis potenciales exactos son necesarios para garantizar seguridad en la planificación de las GD

• El método usado en este proyecto es válido para una continuación de lo mismo, ej. para el dessarollo futuro de una norma de las redes BTZ