Niveles de energía renovable no convencional

3.4.4.1. Justificación

Debido a que las energías renovables no convencionales no hacen uso de combustibles fósiles, en los casos solar y eólico, sus costos operacionales no-combustibles son muy bajos en relación a los costos variables de otras tecnologías y tal como se comenta en la sección 2.1.1.2, para las simulaciones del modelo de pruebas es posible despreciarlo consiguiendo ventajas en la disminución de la densidad de cálculo. Sin embargo, su carácter variable provoca que, directamente, no se pueda optar por el instante en que se desea generar energía. A causa de lo anterior, pueden existir casos donde, debido a congestiones, estas fuentes de generación no se utilicen apropiadamente, vertiendo su energía y reemplazándola con la energía de una tecnología convencional con costos variables mayores.

Por lo tanto, se analiza si el nivel de energía renovable genera ahorros operacionales que incidan directamente sobre la decisión de incorporar sistemas de almacenamiento en el sistema.

3.4. ANÁLISIS DE VARIABLES DE INTERÉS CAPÍTULO 3. ANÁLISIS EN EL SISTEMA DE PRUEBAS

3.4.4.2. Procedimiento

Para evaluar la influencia del nivel de ERNC en la incorporación de sistemas de almacenamiento en la expansión de la red de transmisión se considera:

El caso base, cuyos parámetros corresponden a los del sistema del anexo B. Con tres fuentes de generación, distribuidas en: 1200 MW de potencia instalada base con tecnología de carbón, 185 MW de potencia instalada en base a tecnología eólica y 196 MW de potencia instalada en base a tecnología solar fotovoltaica.

Un caso donde la generación ERNC del caso base es reemplazada por fuentes térmicas convencionales, en el caso de la generación solar en el nodo 4 se reemplaza por la tecnología GNL y la generación eólica en el nodo 5 es reemplazada por la tecnología diésel, manteniendo la potencia instalada considerada en el caso base.

En el anexo B se muestran las plantas de referencias utilizadas por cada tecnología.

Otro caso, donde la generación ERNC se aumenta al doble de la considerada originalmente.

Por último, un caso donde la generación ERNC del caso base se aumenta al triple de la considerada originalmente.

Cabe destacar que el escenario contempla variaciones de la generación como potencia actualmente instalada. La optimización con el parque generador y el sistema de transmisión se considera en el Capitu- lo 4.

3.4.4.3. Resultados

Los niveles de energías renovables no convencionales logran alterar drásticamente el calendario de inversiones de líneas de transmisión, pero en ninguno de los casos considerados los sistemas de almacena- miento presentan beneficios por sobre la inversión en refuerzos a líneas de transmisión. La conclusión es idéntica para todos los casos de costos de inversión de sistemas de almacenamiento y tipos de perfiles de demanda analizados en el escenario.

(a)Caso base.

(b)Caso sin ERNC. (c)Caso con el doble y triple de ERNC.

Figura 3.16:Calendario de inversiones para escenario con variación generación ERNC, utilizando perfil de demanda

tipo 1.

Con altos niveles de ERNC el uso de la red de transmisión provoca que el refuerzo en el corredor 2-4 se adelante incluso al inicio del período de estudio y la inversión en el corredor 4-5 se retrase entre 1 y 5 años para los casos considerados. No obstante, los sistemas de almacenamiento no son seleccionados a causa de que:

3.4. ANÁLISIS DE VARIABLES DE INTERÉS CAPÍTULO 3. ANÁLISIS EN EL SISTEMA DE PRUEBAS

La capacidad necesaria para almacenar toda la energía que se vertería en el caso de no existir el refuerzo de transmisión es muy grande, en especial si se considera el refuerzo en el corredor 2-4, pues mueve grandes cantidades de energía renovable a las cargas en los nodos 2 y 3. Entre los candidatos se presentan sistemas de gran capacidad. No obstante, sus costos son altos y no logran justificar la inversión en sistemas de almacenamiento.

Ante la inminente expansión del corredor 2-4, el costo de oportunidad producto de verter la energía renovable no convencional no justifica económicamente el pago de un sistema de almacenamiento.

(a)Caso base.

(b)Caso sin ERNC. (c)Caso con el doble y triple de ERNC.

Figura 3.17:Calendario de inversiones para escenario con variación generación ERNC, utilizando perfil de demanda

tipo 2.

Al analizar la expansión de la red de transmisión, en comparación al caso base se tiene que:

Sin energías renovables, es decir, al operar con tecnologías térmicas convencionales, existe la flexibili- dad para postergar la inversión en líneas de transmisión despachando la generación en un punto menos óptimo respecto del despacho con la red expandida. No obstante, se ahorra la expansión temprana del sistema. Lo anterior se puede observar en las figuras 3.16b y 3.17b.

De las figuras 3.16c y 3.17c se puede concluir que niveles altos de ERNC puede justificar la expansión temprana de líneas, como es el caso del corredor 2-4 que transporta energía solar y eólica a la demanda en los nodos 2 y 3. También, puede darse el caso de retrasar líneas de transmisión donde la generación renovable se encuentra en el mismo nodo, debido a que, dependiendo de la coincidencia de los perfiles de generación renovable y la demanda, se puede reducir el perfil de demanda neta, como es el caso del flujo corredor 4-5.