UNIVERSIDAD ESAN
Revisión de los mecanismos para la determinación del Margen de Reserva del SEIN y propuestas de mejora
Tesis presentada en satisfacción parcial de los requerimientos para obtener el Grado
de Magíster en Gestión de la Energía por:
German Abel Gutarra Cribillero Mención en Hidrocarburos
Hercy Abdel Béjar Cáceres Mención en Electricidad
Joel Fernando Gómez Solis Mención en Electricidad
Marco Antonio Villasante Sánchez Mención en Electricidad
Asesor: Ing. Jaime Mendoza Gacon
Programa de Maestría en Gestión de la Energía
INDICE GENERAL
LISTA DE TABLAS ... vi
LISTA DE ILUSTRACIONES... vii
LISTA DE ACRÓNIMOS ... ix
LISTA DE ANEXOS... x
RESUMEN EJECUTIVO ... xv
CAPÍTULO I ... 1
1. Introducción ... 1
1.1. Antecedentes ... 1
1.2. Preguntas de Investigación... 3
1.3. Objetivos ... 3
1.3.1. Objetivo General ... 3
1.3.2. Objetivos específicos... 3
1.4. Justificación y Contribución... 3
1.5. Alcances y Limitaciones ... 6
1.6. Marco Normativo ... 6
1.7. Normativa aplicada al Margen de Reserva ... 10
CAPÍTULO II ... 12
2. Marco Conceptual ... 12
2.1. Confiabilidad en Sistemas de Generación... 12
2.1.1. Seguridad... 12
2.1.2. Adecuación... 13
2.1.3. Metodología para la evaluación de la adecuación... 13
2.1.4. Índices de Adecuación ... 16
2.1.5. Reserva ... 19
2.2.1. Mercados de Sólo Energía... 21
2.2.2. Mecanismos de Capacidad basados en Precio ... 23
2.2.3. Mecanismos de Capacidad basados en Cantidad ... 23
2.3. Mecanismo de incentivo a la Inversión empleado en el caso peruano... 26
2.3.1. Metodología de Remuneración de Centrales de Reserva ... 27
2.3.2. Margen de Reserva Firme Objetivo (MRFO) ... 28
2.3.3. Margen de Reserva (MR) ... 28
2.3.4. Potencia Instalada, Efectiva y Firme ... 28
2.3.5. ¿Quién debe pagar por la reserva? ... 29
2.3.6. Costo de energía no suministrada... 29
2.4. Conclusiones del Capítulo... 30
CAPÍTULO III... 32
3. Revisión del cálculo del Margen de Reserva Firme Objetivo... 32
3.1. Introducción ... 32
3.2. Cálculo del MRFO 2013-2017 ... 32
3.2.1. Criterios Utilizados ... 32
3.2.2. Metodología desarrollada para el cálculo del MRFO ... 34
3.2.3. Resultados ... 36
3.3. Cálculo del MRFO 2009-2013 ... 36
3.3.1. Metodología desarrollada para el cálculo del MRFO ... 36
3.3.2. Resultados ... 37
3.4. Cálculo del MRFO 2004-2009 ... 38
3.4.1. Criterios utilizados ... 38
3.4.2. Metodología desarrollada ... 38
3.4.3. Resultados ... 39
3.5.2. Metodología desarrollada ... 39
3.5.3. Resultado ... 40
3.6. Conclusiones y Recomendaciones ... 40
3.7. Revisión del cálculo del Margen de Reserva ... 41
3.7.1. Introducción ... 41
3.7.2. Análisis General ... 41
3.7.3. Conclusiones y Recomendaciones ... 43
3.8. Conclusiones del Capítulo... 44
CAPITULO IV... 45
4. Introducción ... 45
4.1. Encuesta de Opinión a Expertos... 45
4.1.1. Objetivo de la Encuesta de Opinión ... 45
4.1.2. Metodología de la Encuesta ... 45
4.1.3. Perfil de los Expertos Encuestados ... 45
4.1.4. Metodología de Análisis de los Resultados... 47
4.1.5. Análisis e Interpretación de las Respuestas de los Expertos ... 48
4.1.6. Resumen General de la Encuesta de Opinión de Expertos ... 56
4.1.7. Conclusiones y Recomendaciones derivadas de la Encuesta ... 61
4.2. Benchmarking Internacional ... 62
4.2.1. Chile ... 63
4.2.2. Suecia ... 66
4.2.3. PJM... 67
4.2.4. New England ... 69
4.2.5. Colombia ... 70
4.2.6. Análisis y Conclusiones del Benchmarking... 74
CAPITULO V ... 78
5. Determinación de la Metodología de Cálculo del Margen de Reserva ... 78
5.1. Introducción ... 78
5.1.1. Mercado eléctrico ... 78
5.1.2. Evolución de la demanda (MW) y producción (GWh) de electricidad... 78
5.1.3. Evolución de la oferta de generación (MW) por tecnología ... 79
5.1.4. Evolución de la producción de electricidad (GWh) por tecnología ... 80
5.1.5. Evolución de la reserva del SEIN... 82
5.2. Cálculo del Margen de Reserva con la metodología probabilística ... 83
5.2.1. Cálculo del Diagrama de Duración de Carga ... 83
5.2.2. Cálculo de la Tasa de Probabilidad de pérdida de Carga ... 87
5.2.3. Cálculo del Margen de Reserva... 92
5.2.4. Ventajas de la metodología ... 94
5.2.5. Desventajas de la metodología ... 94
5.3. Cálculo del Margen de Reserva con la metodología determinística ... 94
5.3.1. Determinación Margen de Reserva ... 94
5.3.1. Resultado ... 96
5.3.2. Ventajas de la Metodología ... 96
5.3.3. Desventajas de la Metodología. ... 97
5.4. Determinación de la metodología a seguir ... 97
5.4.1. Análisis del Impacto Económico del MR al Usuario Regulado... 97
5.4.2. Análisis del Impacto del MR al usuario final utilizando Tarifas en Barra.... 99
5.4.3. Criterios de los modelos determinístico y probabilístico ... 99
5.4.4. Sensibilidad de los métodos ante la variación del parque generador ... 103
5.4.5. Conclusiones y Recomendaciones ... 104
CAPÍTULO VI... 108
6. Conclusiones y Sugerencias ... 108
BIBLIOGRAFIA ... 110
RESUMEN EJECUTIVO
La electricidad es un tipo de energía con características muy peculiares por tratarse de un bien de uso instantáneo y no almacenable, es decir que a cada momento debe generarse la misma cantidad que se consume. Este consumo tiene variaciones diarias y
estacionales, por este motivo la oferta de generación de electricidad de un sistema eléctrico debe tener un margen preparado para hacer frente a estas variaciones. Además, el sistema debe ser capaz de hacer frente a las variaciones imprevistas de la oferta por la indisponibilidad fortuita de alguna central de generación.
El tratamiento de la Reserva es el método más importante para el sistema, para lo cual es necesario programar un exceso de generación adecuado (margen de reserva) que pueda absorber en rapidez y magnitud el desbalance producido. La desconexión de una parte de la carga, implica dejar de suministrar energía a un sector, hasta que se supere el imprevisto, lo cual afecta negativamente a la producción del sector que se deja de
suministrar.
En el marco regulatorio peruano se establecen dos márgenes de reserva, el primero un Margen de Reserva Firme Objetivo que lo fija OSINERGMIN, que se utiliza para la fijación de las tarifas, y el segundo un Margen de Reserva del SEIN que lo fija el
Ministerio de Energía y Minas y que se utiliza para las transferencias de potencia en el mercado spot.
La presente investigación busca aportar información al sector eléctrico sobre el Margen de Reserva, principalmente en el resultado del análisis que justifique la
unificación de la metodología empleada tanto por el OSINERGMIN como por el Ministerio de Energía y Minas.
La tesis está dividida en seis capítulos. El Capítulo I corresponde a la Introducción, en el cual se explican los objetivos que tienen la misma, justificación, alcances y limitaciones, además del marco normativo relacionado con el Margen de Reserva.
de dos márgenes de reserva que definen el pago por capacidad de las centrales de reserva.
En el Capítulo III se hace una revisión de los procesos de cálculo del Margen de Reserva Firme Objetivo, efectuados por el regulador OSINERGMIN y el Margen de
Reserva efectuado por el MINEM; a lo largo de las distintas fijaciones de estos valores.
En el Capítulo IV se analizan los resultados de las encuestas efectuadas a expertos del sector energía, se efectúa un benchmarking de las experiencias internacionales, dando como resultado la propuesta de unificación del Margen de Reserva Firme
Objetivo y del Margen de Reserva del SEIN, un proyecto de decreto supremo para modificar el Reglamento de la Ley de Concesiones Eléctricas, así como un procedimiento para el cálculo del Margen de Reserva unificado.
En el Capítulo V se desarrolla la metodología propuesta para el cálculo del Margen
de Reserva tomando las recomendaciones del Benchmarking internacional, así como las encuestas de los expertos. Finalmente se realiza una comparación entre las dos metodologías planteadas en los capítulos anteriores.
Finalmente, en el Capítulo VI se desarrollan las conclusiones de la presente tesis. Además se plantean las sugerencias que permitan garantizar un nivel adecuado de
