gerardo blanco-bogado© | san josé, costa rica 2012 s istemas eléctricos en evolución la...

Gerardo Blanco-Bogado© | San José, Costa Rica 2012Gerardo Blanco-Bogado© | San José, Costa Rica 2012

Sistemas Eléctricos en Evolución La Transición hacia las Redes Inteligentes y Flexibles

Gerardo Blanco-Bogado© | San José, Costa Rica 2012

Sour

ce:

TRA

NSM

ISSI

ON

FIN

ANCI

NG

- G

ary

Krel

lens

tein

II SEMINARIO LATINOAMERICANO Y DEL CARIBE DE ELECTRICIDAD


Smart GridsUn nuevo concepto

“Smart Grid es un SCADA con esteroides”Mark B. Lively

“Smart Grid es todo aquello que el departamento de marketing de tu empresa quiere que esta sea”

Alan McMorran

“Smart Grid es realmente un nuevo concepto, un nuevo paradigma – no una ilusión, sino de las enseñanzas recibidas durante el desarrollo real de un nuevo sistema de potencia”

Vladimiro Miranda

“El sistema de potencia configurado con control distribuido tal como la generación, distribución y uso de que puede ser controlado a los todos los niveles por una amplia variedad de algoritmos flexibles de control”

Dr. Stephen D. Umans


Smart Grids¿Una transición dolorosa?

Etimología de Smart

GT&DC


Smart GridsEl ADN de la inteligencia

GRIDS

SMART


Smart GridsCamino la inteligencia

•Evolución Tecnológica


Smart GridsCamino a la inteligencia

•Evolución de Prácticas y Costumbres (errores de mercado)


•Transición histórica de fuentes de energía• Evolución Tecnológico• Evolución de Prácticas y Costumbres

•Objetivo de las redes eléctricas• Suministro confiable temporal y local

Energy Supply

Demand


© W

arne

r Bro

s


Smart Grid


© Warner Bros


Smart PlanningPlanificando la inteligencia

“Smart Planning es planificar la utilización de los recursos existentes y futuros del Sistema de Potencia de forma a que se conviertan en herramientas activas que hagan frente de forma estratégica y flexible a las incertidumbres presentes en los mercados eléctricos modernos”

Palabras Claves:•Inversiones •Incertidumbres• Flexibilidad• Estrategia


Incertidumbres

FlexiblidadEstategía

Smart PlanningPlanificando la inteligencia

Smart Planning


Smart PlanningPreguntas Claves

Sistemas de Transmisión (ST) & Incertidumbre

• Nuevos mercados eléctricos, nuevos desafíos al negocio de transmisiónProcesos de expansión y procesos de financiamiento de inversiones

• Evolución del rol del STAntiguo Rol: Transmisión de grandes bloques de energíaNuevo rol: Garantizar la competencia entre los generadores

• Nuevos problemas - Las redes electricas actuales no están adaptadasCongestion & Bajos Niveles de confiabiidadSignificativas Inversiones en el ST son necesarias

• Nuevo Rol = Nuevos desafíos = Nuevas Incertidumbre & Riesgos


Smart PlanningPreguntas Claves

¿Cuál es el impacto de las incertidumbres en el desempeño de las inversiones en el ST?


Smart PlanningPreguntas Inteligentes

Sistemas de Transmisión (ST) & Flexibilidad

• Naturaleza de las Inversiones en el ST (IST)Economía de escala, vulnerabilidad, irreversibilidad, opción de diferir

• Enfoques disponibles para resolver este problemaEnfoques deterministicos usando valores esperadosEnfoque neutrales al riesgo utilizando incertidumbreLa mayoría de los enfoques están basados en el enfoque del VPN

• Enfoques para la valoración de IST siguen por debajo de las necesidadesCuantificación de la flexibilidad Impacto de las incorporación de tecnología “inteligente”



¿Es el valor de la Flexibilidad relevante para la toma óptima de decisiones ?



Sistemas de Transmisión (ST) & FACTS• Flexible AC Transmission Systems (FACTS) son dispositivos de electrónica

basados para el control de variables del Sistema de PotenciaMejorando la controlabilidad, capacidad de transferencia & estabilidad

de sistemas de potencia

• El impacto económico de los FACTS en los nuevos mercados de potencia no han recibido aun suficiente atención

Solo pocos enfoques basados en VPN

• Inversiones en tecnologías FACTS exhiben caracteristicas deseables que considerablemente incrementan su flexibilidad

Opciones como: diferimiento, abandono, relocalización



¿Pueden los FACTS colaborar con la cobertura de los riesgos en la industria eléctrica?

¿Contribuyen los FACTS en la expansión eficiente de los ST?


Uncertainty

- -

- -

Expected Return

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es

+ ++

+ ++

Hazards Oportunities

Smart PlanningFlexibilidad & Incertidumbre

La incertidumbre en la creación de valor


Uncertainty

Expected Return

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es





Uncertainty

Expected Return

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es

+ +- --


19




Uncertainty

Expected Return

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es

++ +- -





Uncertainty

- - -

- - -

+ +

+ +

Expected Return

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es

Flexibility Options


21




Expected Return U

ncertainty

- -

- -

Extr

aord

inar

y P

rofit

sEx

trao

rdin

ary

Loss

es

+ ++

+ ++

Flexibility Options


La flexibilidad debe ser valorada para la toma óptima de decisión

22




“Las Opciones Reales es el derecho -pero no la obligación- de tomar alguna decisión de negocios”

Opción de Diferimiento Opción de Expansión Opción de Modularidad Opción de Cambio

Smart PlanningOpciones Reales en el ST



Smart Planning: Flexible TS Investment Evaluation Approach


• Horizonte de inversión: 12 years• Tasa de inflación: 5%• Opciones Disponibles: Diferimiento• Vencimiento: 3 años• WACC: 7%

Alternativa AAlternativa B

PC I : ¿Cuál es el impacto de las incertidumbres en el desempeño de las inversiones en el ST?

PC II: ¿Es el valor de la Flexibilidad relevante para la toma óptima de decisiones ?

Smart PlanningCasos de estudio


0

100

200

Freq

uenc

iesYe

ar 2

1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5

x 108

0

100

200

Year

3

0

100

200

PV (ISW) [€]

Year

1

0

200

400

Freq

uenc

iesYe

ar 2

3.5 4 4.5 5 5.5 6

x 108

0

200

400

Year

3

0

200

400

PV(ISW) [€]

Year

1

Alternativa A Alternativa B

Freq

uenc

ia

VPN (BSI) [€]

Año

1Añ

o 2

Año

3

El valor esperado y la varianza del VPN (ISW) aumentan con el tiempo, lo que aumenta el valor de la opción aplazamiento



1.5 2 2.5 3 3.5 4

x 108

0.5

1

1.5

2

x 10-8

PV(ISW) [€]

Den

sity

12% 11%10%

9%8%

7%6%

5%

4%

9%8%

7%6% 5%

4%

•La disminución de la tasa de descuento, aumentan el VP y la volatilidad•Incremento del PV esperado incentiva a la ejecución de la inversión•Incremento de la volatilidad incentiva al aplazamiento de inversión



El VAN es positivo, sin embargo, la decisión óptima es posponerAdemás de la opción de aplazamiento, se necesita de la flexibilidad adicional que para impulsar las inversiones en el ST

A

A

B

B



Dispositivos FACTS como alternativa

• El valor de la opción de aplazamiento en LT alternativas es considerable

• La flexibilidad se pierde en el momento de la ejecución de las inversiones

• Esto sugiere que los planificadores deben wait-and-see

• La flexibilidad en los FACTS aparece sólo una vez que la inversión se ejecuta

• Su flexibilidad estratégica se mantiene después de los gastos de inversión se ha ejecutado

• La opciones relacionadas a los dispositivos FACTS refuerzan la señal de inversión




• Horizonte de inversión: 12 años• WACC: 8%• Opciones Disponibles

Opción de dif. LT & FACTSOpción de abandono FACTSRelocalización FACTS

• Vencimiento: 3 años

PC III: ¿Pueden los FACTS colaborar con la cobertura de los riesgos en la industria eléctrica?

¿Contribuyen los FACTS en la expansión eficiente de los ST?




Estrategias Mutuamente

ExclusivasValor Esperado de la

Opción (M€)Valor Esperado del

VPN (M€)

Valor de Flexibilidad

(M€)

FACTS 1ero 856 (1st) 756 (3rd) 100 (1st)Linea 1ero 820 (2nd) 805 (1st) 16 (3rd)

Ambos 810 (3rd) 766 (2nd) 44 (2nd)

• El VPN indica a “Linea 1ero." como la estrategia óptima de inversión

• Considerando de valor de flexibilidad, es mejor invertir en dispositivos FACTS en primer lugar.



• Respuesta Clave I : Las incertidumbres de los problemas de inversión en el ST incrementan el valor de la opción de diferimiento

• Reglas convecionales del VPN pueden ocacionar tomar decisiones no óptimas

• Respuestas Clave II: Valorar la flexibilidad en la cobertura de las incertidumbres es un tema clave

• Respuesta clave III: Planes de expansión flexibles y perfiles mejorados de riesgo se puede conseguir mezclando estratégicamente proyectos de FACTS y LT

• Estas alternativas de expansión inducen la ejecución de las inversiones en etapas en lugar de aplazar grandes proyectos de LTs

Smart PlanningRespuestas Claves


• Avances tecnológicos sin avances de prácticas no son avances

• Asi como la tecnología está evolucionando en los SEP, la prácticas en la planificación de los sistemas modernos deben también evolucionar

Smart PlanningPalabras Finales


Smart PlanningPalabras Finales

• Oportunidad de inversión en el ST no son del tipo ahora o nunca

• La única decisión no es si invertir o no

• Es valuable, mantener la opción de invertir abierta

• Esto y otros tipos de flexibilidad son relevantes para la toma de decisiones eficientes

• Por lo tanto, debe haber un cambio de paradigma, lo que indica que en el problema de expansión de la transmisión...

To invest or not to invest?, that is not the only question


Preguntas, consultas, [email protected]


Sour

ce:

TRA

NSM

ISSI

ON

FIN

ANCI

NG

- G

ary

Krel

lens

tein

Muchas Graciaspor la atención


Demand Side Management

gerardo blanco-bogado© | san josé, costa rica 2012 s istemas eléctricos en evolución la...

Documents