Márgenes de reserva en redes de transmisión e interconexiones para facilitar la integración de generación renovable

Abstract

El Gobierno de Chile ha impuesto un gran desafío en el sector eléctrico que indica que al año 2025 el 20% de la energía eléctrica contratada en el país debe provenir de fuentes renovables no convencionales. Un fuerte crecimiento de generación renovable, como la eólica, implicará un incremento de requerimiento de reservas en los sistemas eléctricos. Con esto, se hace relevante un estudio sobre la capacidad óptima de las líneas de transmisión, con el fin de que en caso de variaciones en la generación renovable, el sistema pueda proveer reserva en giro y/o reserva pronta sin violar los límites de transmisión existentes. Así un aumento en la reserva del sistema, en una escala de tiempo operacional, va a impactar en la necesidad de mayor capacidad de transmisión en el largo plazo, por lo que es esperable que bajo ciertas circunstancias sea apropiado reforzar la red de transmisión con el fin de poder acceder a los servicios de reserva brindados por las distintas áreas del sistema de forma confiable. Los estándares actuales de sistemas eléctricos de potencia no toman en consideración los requerimientos de reserva para determinar la planificación de la transmisión, por esto, el aporte del presente trabajo de título es centrarse en los nuevos escenarios en los que se verán envueltos los sistemas eléctricos y las nuevas metodologías que serán necesarias tener en consideración para hacer una planificación que permita operar el sistema de forma confiable y a mínimo costo. Para llevar a cabo esta tarea se desarrolla un modelo de planificación de la transmisión que permite tomar en consideración los intercambios de reserva, su impacto en la operación y la planificación de la transmisión que permite operar el sistema eléctrico de manera óptima económicamente. El caso de estudio corresponde a la interconexión de los sistemas chilenos, Sistema Interconectado Central (SIC) y el Sistema Interconectado del Norte Grande (SING), con el área del Noroeste Argentino (NOA) del Sistema Argentino de Interconexión (SADI) operando de forma aislada. Los resultados obtenidos muestran las mejoras existentes al considerar en la planificación de la transmisión los aportes de reservas producto de la variación de la generación eólica. Se observó que la planificación tiende a aumentar la capacidad de la red a medida que son mayores los requerimientos de reserva. Además, los resultados demostraron las importantes ventajas económicas que resultan de permitir la transferencia de reserva por las líneas de transmisión entre los sistemas modelados. Finalmente se concluye que este modelo, pese a ser simplificado en la operación y planificación de la transmisión, tiene un fuerte impacto en las decisiones de planificación dados los requerimientos de reserva para una operación confiable del sistema. Así se alienta la expansión del presente trabajo adhiriendo la modelación de otros fenómenos (tasas de toma de carga, pérdidas en transmisión, etc.) involucrados en los sistemas eléctricos de potencia.