Impacto de un parque vehicular eléctrico en los requerimientos de reconfiguración de la red de distribución de la ciudad de Santiago

Abstract

La operación de un sistema eléctrico requiere de una planificación adecuada para alcanzar niveles de seguridad y eficiencia en el tiempo. Ello requiere de planes de reforzamiento y reconfiguración de las redes para evitar congestiones y sobrecargas en lugares donde se proyecta una alta demanda eléctrica. Ante la esperada llegada de los vehículos eléctricos (VE), se debe considerar el impacto de su conexión en el proceso de planificación y operación de las redes de distribución para evitar problemas de abastecimiento conforme crezca su participación en los parques vehiculares, situación que se observará a medida que la capacidad de almacenamiento de sus baterías aumente, disminuya su precio de adquisición y exista la disponibilidad de puntos de carga en la red eléctrica. Esta tesis se enfoca a determinar el impacto producido por la carga de los VE sobre las redes de distribución de Santiago de Chile, mediante una metodología que estima la demanda de energía y potencia requerida desde la red para abastecer los VE en función de la información exógena disponible de caracterización del parque vehicular y de los patrones de consumo eléctrico de la ciudad. Por medio de los resultados de flujos vehiculares futuros esperados, se evalúa la demanda energética en el sistema para el período 2012 al 2020. Además, mediante un modelo basado en el uso de curvas de carga de alimentadores representativos zonales que recogen los patrones de consumo eléctrico de la ciudad, se determina la potencia agregada de conexión de los VE bajo diferentes escenarios de participación del VE. Los resultados obtenidos indican que en el caso de Santiago el incremento de energía debido a una participación de 10 % de VE del parque en el 2020, que se puede considerar optimista, es menor al 3% de la energía total esperada en el sistema eléctrico, y que a nivel zonal, considerando los patrones de conexión de los usuarios y la potencia de conexión que se utilice, un número importante de VE generará un adelanto en la necesidad de reconfigurar la red luego del año 2015 en aquellos puntos en que actualmente se concentra la demanda eléctrica. Por otro lado los resultados indican que en la etapa de llegada de estos vehículos, la red actual no tendrá problemas para soportar la demanda inicial. Mediante los resultados de esta tesis se concluye que el planificador de la red eléctrica de la ciudad de Santiago debe considerar un plan de gestión y operación que permita un uso racional de las redes eléctricas y de su capacidad en función de la existencia del VE tan pronto exista una cantidad considerable de VE en el parque de la ciudad, lo que no es esperable antes del año 2015-2020. Una vez que la participación sea importante en la práctica los resultados de requerimiento de reconfiguración de la red variaran según las características de cada alimentador y la ubicación de los puntos de carga, y ya no solo zonalmente, por lo que como trabajo futuro se propone revisar cada alimentador para identificar bajo diferentes niveles de inserción eléctrica superior a 10%, los alimentadores que sobrepasan su capacidad de diseño año a año, y elaborar así planes de refuerzo de las redes dentro los plazos necesarios, proceso que debe ser continuo y revisado anualmente por el administrador de la red.