Juan Carlos Araneda T.

29 Mayo 2013

Interconexiones Eléctricas: Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto

2

Resumen

1. Experiencias internacionales

2. Beneficios de las interconexiones

3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto

4. Interconexión del SIC y SING

5. Conclusiones

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1. Experiencias internacionales La Visión Europea sobre Interconexiones

La Supergrid Europea, Visión a 2050:

Ref.: www.friendsofthesupergrid.eu

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1. Desafíos en Interconexiones Interconexión Asia-Europa

Sesión 44 CIGRE Paris, Agosto 2012: Alternativas de interconexión propuestas por

el Presidente de State Grid Corporation of China (SGCC), Sr. Liu Zhenya;

• Xinjiang-Berlin (5635 km, ±1100 kV)

• Kazakstan-Berlin (4715 km, ±1100 kV)

• Siberia-San Petersburgo (4600 km, ±1100 kV), SP-Berlin (1840 km, ±800 kV)

Foto: JC Araneda, CIGRE Paris 2012

1. Experiencias internacionales Interconexiones HVDC en Gran Bretaña

HOY: GB – Francia: 2000 MW PROYECTO: GB – Francia 2: 1000 MW

GB – Holanda: 1000 MW GB – Bélgica: 1000 MW

GB – Irlanda del Norte: 500 MW GB – Irlanda del Norte 2: 500 MW

EN CONSTRUCCIÓN: Western HVDC Link: 2200 MW

5

Moyle 500MW

BritNed 1000MW

Foto: JC Araneda, CIGRE Paris 2012

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1. Experiencias nacionales Potenciales interconexiones

Interconexión Back-to-Back Chile (50 Hz) –Perú (60 Hz)

Interconexión SIC-SING (610 km)

Interconexión Back-to-Back Chile (centro) – Argentina

Interconexión Back-to-Back Chile (sur) – Argentina

Sistema HVDC Aysén - SIC

Punto de vista sistémico:

Punto de vista de los agentes:

Generadores en A Demanda en B

GA GB

DA DB

Mercado A Mercado B

0 1 2 3 Año N

Costos de Operación y ENS

0 1 2 3 Año N

0 1 2 3 Año N

Costos retiro

Margen inyección

2. Beneficios de una Interconexión Dos mercados no interconectados

PrecioB > PrecioA

Punto de vista sistémico:

Punto de vista de los agentes:

Generadores en A Demanda en B

GA GB

DA DB

Mercado A Mercado B

f

0 1 2 3 Año N

Costos de Operación y ENS

0 1 2 3 Año N

0 1 2 3 Año N

Costos retiro

Margen Inyección

Costo de Inversión

VP(Peaje Ga) VP(Peaje Db)

-F < f < F

2. Beneficios de una Interconexión Mercados con Interconexión

PrecioB ↓ PrecioA ↑

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Concesiones

y

Servidumbres

• Proyecto de Ley de Concesiones en el Parlamento

• Proyecto de Ley de Carretera Eléctrica en el Parlamento

Estudios

sistémicos

• Bases de datos validadas por los CDEC

• Cumplimiento estándares de la NT SyCS, revisión CDECs

Medio Ambiente

y

Comunidades

• Aceptación de la comunidad

• Evitar judicialización de las autorizaciones ambientales

Diseño con

visión de largo

plazo

• Diseño con holguras según potencial de desarrollo

• Seguridad de servicio (N-1 y servicios complementarios)

3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Definiciones básicas

Beneficios

mayores que

Costos

• Evaluación económica ante escenarios de generación-demanda

• Asignación de costos entre los beneficiarios

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Aumento de la competencia por integración de mercados

Disminución del riesgo hidrológico

Mayor seguridad y calidad de servicio

Mayor seguridad de suministro

Complementariedad de diferencias de demanda

Disminución de emisiones de gases efecto invernadero

Optimización de inversiones generación–transmisión

Optimización de la operación (y reducción de precios)

Compensación de generación intermitente

BENEFICIOS > COSTOS

3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Valor Presente de los Beneficios deben superar los Costos

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Aumento de la competencia por integración de mercados

Disminución del riesgo hidrológico

Mayor seguridad y calidad de servicio

Mayor seguridad de suministro

Complementariedad de diferencias de demanda

Disminución de emisiones de gases efecto invernadero

Optimización de inversiones generación–transmisión

Optimización de la operación (y reducción de precios)

Compensación de generación intermitente

BENEFICIOS > COSTOS

Inversión línea transmisión

Costos OM&A

Expansiones red existente

3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Valor Presente de los Beneficios deben superar los Costos

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C1 C2 Capacidad MW

Valor anual MUS$

Ingresos por congestión

Costo AVI+COMA

∆B

B1

La interconexión debe ser diseñada con visión de largo plazo

• Beneficios de mercado B1 (diferenciales de precios) justifican una capacidad C1

•Otros beneficios ∆B (seguridad de suministro, competencia, etc.) aumentan esa

capacidad a C2

3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Diseño de la capacidad de interconexión

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3. Condiciones esenciales para el desarrollo de un proyecto Estudios Sistémicos

• Especificaciones Técnicas

• Bases de Licitación

ETAPA MES 1 MES 2 MES 3 MES 4 MES 5 MES 6 MES 7

Preparación de bases de datos

Términos de referencia

Contratación de estudios

Definición de criterios de aceptación

Análisis de flujos de carga

Análisis de cortocircuito

Análisis de estabilidad transitoria

Análisis de confiabilidad

Determinación de tensión óptima

Desarrollo de Mini-Specs

• Permiten dimensionar los equipos necesarios para las alternativas de interconexión, estimar sus

valores de inversión y definir la solución conceptual

• Permiten determinar los refuerzos necesarios en ambos sistemas, a fin de garantizar que las

transferencias sean confiables

• Definen los modos de operación de la interconexión y sus limitaciones

• Permiten revisar criterios de reservas operacionales y servicios complementarios

• Permiten elaborar planes ante contingencias extremas, a fin de resguardar al sistema integrado

Plazos (en base a la experiencia de Transelec)

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• Matriz energética más balanceada • Menor riesgo ante sequías o eventos de la

naturaleza • Menor riesgo ante falla de plantas GNL • Facilita integración de ERNC

SIC • Hidro-térmico

• Alta variabilidad de precios, por hidrología

• Riesgo de falla: hidrología, centrales

SING

• Exclusivamente térmico

• Riesgo de falla de centrales

• Demanda minera relevante

SIC-SING INTERCONECTADOS

La interconexión permitiría aprovechar los recursos disponibles y mejorar la confiabilidad de ambos sistemas

13332 MW

4146 MW

17478 MW

44%

54%

2%

Hidroeléctrica

Termoeléctrica

Eólica

Solar

99%

1%

Hidroeléctrica

Termoeléctrica

Cogeneración

Solar

34%

65%

1%

Hidroeléctrica

Termoeléctrica

Eólica

Solar

Cogeneración

4. Interconexión del SIC y SING Beneficios de la interconexión

Datos. CDEC-SIC y CDEC-SING 2013

15

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

MW

2020

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

MW

2021

-1200

-1000

-800

-600

-400

-200

0

200

400

600

800

1000

MW

2022

Año

Flujos SING->SIC Flujos SIC->SING

Máximo [MW]

% Máximo [MW]

%

2020 728 33% 1063 65%

2021 579 33% 1035 66%

2022 828 32% 990 65%

2023 693 29% 972 70%

-2000

-1500

-1000

-500

0

500

1000

1500

2000

12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112 1 2 3 4 5 6 7 8 9 101112

2019 2020 2021 2022 2023

MW

Encuentro 500->Cardones 500

Máx. de LinPotOpe MW Promedio de LinPotOpe MW2 Mín. de LinPotOpe MW3

Máx. de LinPotMaxA->B MW Mín. de LinPotMaxB->A MW

Nota: Las simulaciones consideran las bases OSE2000, con previsión de demanda, plan de obras de generación y transmisión del ITD-Abr13 CNE.

4. Interconexión del SIC y SING Transferencias de energía

16

18710

18495

18350

18400

18450

18500

18550

18600

18650

18700

18750

Valor Presente de Costos de Operación Esperados (2013-2023)

Sin Interconexión SING+SIC

Con Interconexion SING-SIC

• Con interconexión: costos marginales

se ecualizan entre SIC y SING.

• Beneficio esperado de US$ 215 MM,

por menores costos de operación en

4 años, considerando la interconexión

desde diciembre 2019.

50.0

100.0

150.0

200.0

250.0

US$

/MW

h

Perfil Costos Marginales 2017-2020

2017

2018

2019

2020

4. Interconexión del SIC y SING Costos marginales y Costos de operación

Nota: Las simulaciones consideran las bases OSE2000, con previsión de demanda, plan de obras de generación y transmisión del ITD-Abr13 CNE.

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5. Conclusiones

La transmisión, incluyendo interconexiones nacionales o internacionales, es

fundamental para contar con un mercado eléctrico eficiente, con seguridad de

suministro y sustentable

Las condiciones esenciales que se requiere para el desarrollo de obras de

interconexión eléctrica son:

i. Beneficios esperados mayores que los costos de la interconexión

ii. Asignación de costos de acuerdo a los beneficios esperados

iii. Diseño de la capacidad de la interconexión con visión de largo plazo y

seguridad de servicio (criterio N-1 y servicios complementarios)

iv. Estudios sistémicos validados por los CDEC

v. Aprobación medioambiental y de las comunidades

vi. Concesiones y servidumbres oportunas

Muchas Gracias