Elaboración de perfiles de demanda a nivel de distribución para efectos de consideración en planificación energética de largo plazo

Abstract

La llegada de tecnologías nuevas al sistema eléctrico, tales como la generación distribuida, la electromovilidad y la climatización eléctrica, gracias a los afanes de lograr mayor eficiencia y disminuir las emisiones de gases de efecto invernadero, suponen un desafío en la operación y planificación de la infraestructura de la red. Esto es debido principalmente a que su demanda de energía puede ser significativa dependiendo del nivel de penetración que tengan y del comportamiento de consumo de los usuarios. La Planificación Energética de Largo Plazo (PELP) del Ministerio de Energía considera estas tecnologías como parte fundamental de la prospectiva del consumo energético del país, debido a su alta probabilidad de adopción, pero no cuenta con una metodología que permita estimar el impacto horario en la demanda eléctrica que estas provocan. Este trabajo tiene como objetivo la construcción de una herramienta que incorpore en la demanda actual del sistema a nivel de clientes regulados en distribución, la demanda por estas nuevas tecnologías. Para ello se subdivide territorio cubierto por el Sistema Eléctrico Nacional en cuatro macrozonas geográficas y se determina la demanda horaria para días promedio por cada trimestre del año, buscando con esto tener un resultado por cada una de las cuatro estaciones meteorológicas. La demanda base (demanda existente de los clientes regulados del sistema) se construye a partir de la caracterización de perfiles representativos por medio de un proceso de clasificación por grupos de características similares. Así, se obtiene entre 3 y 4 perfiles de demanda base que tienen comportamiento horario de tipo residencial o comercial. La generación distribuida horaria se calcula de manera diferenciada entre sector residencial y comercial. La demanda por electromovilidad se modela para autos particulares, taxis y buses urbanos y considerando tres escenarios de gestión de la recarga. La climatización eléctrica se calcula para viviendas y oficinas de empresas pequeñas, además de considerar las modalidades de calefacción y aire acondicionado, con modos de uso continuo o por presencia de personas. Todas estas tecnologías se modelan con las proyecciones de la PELP. Los resultados muestran que la demanda máxima del sistema, considerando las tres nuevas tecnologías en un escenario de tipo BAU, puede crecer en hasta un 55% para el año 2050, y que al aplicar un método de gestión inteligente de la electromovilidad este aumento puede bajar al 38%. Si se considera un escenario de alto estándar de confort térmico, con un uso continuo de la climatización, el consumo de energía por climatización puede ser hasta tres veces el consumo por esta misma componente en un escenario de uso por presencia de personas. Se demuestra el error en que incurre el método de estimación que se usa actualmente, ya que no captura el comportamiento horario de la demanda al ser estimaciones por bloques trimestrales o anuales. Así, la metodología actual puede subestimar el valor de la demanda máxima en hasta un 24%.