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Sin embargo, la regulacin, visionaria aos atrs, siguiun rol reactivo, con cambios slo originados por crisisde abastecimiento. Es as como en los ltimos aos,una serie de modificaciones regulatorias tendientes a reactivarel sector fueron introducidas, pero el mismo sector resultfuertemente afectado debido a una escasa inversin y unaalta dependencia de un insumo energtico hoy extinto, el gasnatural argentino.

Las crisis han motivado una bsqueda exhaustiva derecursos energticos que puedan proveer de holgura alsistema en el corto plazo y sobrevenir perodos de estrechez.

Se comienza a valorar un recurso utilizado antes por otrasnaciones, la eficiencia energtica, introduciendo nuevosmecanismos y regulaciones. Sin embargo, dicha eficiencia nose obtiene de la noche a la maana. Las actuales tecnologasde medicin a usuarios finales no permiten que se puedapromover una conducta ms eficiente a nivel de consumo. Laintroduccin de nuevas tecnologas de medicin, ampliamenteprobadas en otros pases, permitira a los usuarios adaptarsus requerimientos de energa en base a seales de precioflexibles, a la vez que conllevara un importante beneficiopara la sociedad. Este artculo comparte algunos anlisisrealizados sobre la incorporacin de medidores inteligentesen Santiago de Chile.

EL MERCADO ELCTRICO CHILENOEl mercado elctrico chileno est conformado por lasclsicas actividades de generacin, transmisin y distribucinde energa elctrica - todas desarrolladas por empresasprivadas. El estado acta como un ente regulador, encuanto le corresponde la concepcin legislativa, normativa

y reglamentaria de las diversas actividades; y como agentefiscalizador, toda vez que supervisa a los distintos agentes,garantizando derechos y deberes tanto de las empresasparticipantes, como de los usuarios.

Se establece la generacin de electricidad como unaactividad de libre competencia, mientras que los segmentos

de transmisin y distribucin son sujetos a la fijacin deprecios, debido a su condicin monoplica originada porla existencia de economas de escala en transmisin y dembito en distribucin.

Adicionalmente, la normativa chilena incorpora otroelemento tarifario sujeto a regulacin por parte de laautoridad: el precio de generacin para clientes reguladosde empresas distribuidoras - el denominado precio de nudo.

Dicho precio es calculado por la CNE con periodicidadsemestral y representa el valor esperado de los costosmarginales de generacin en un horizonte de 48 meses. Sinembargo, el carcter de dicho precio, en cuanto calculadopor la autoridad, fue modificado en el ao 2005 con la LeyCorta II. En dicha normativa, se introdujo un mecanismo desubastas para la adjudicacin de suministros elctricos entregeneradores y empresas distribuidoras para las demandassometidas a regulacin de precios. Por lo tanto, en el futuro,el precio de nudo ser el resultante de dichas licitaciones,llamado ahora precio de nudo de largo plazo.

La estructura de las tarifas reguladas para clientes finalesque utilizan menos de 2 MW en concepto del suministro delservicio elctrico est compuesta en trminos generales porlos siguientes elementos: Precios de Nudo, con sus componentes de energa y

potencia.. Valor Agregado de Distribucin (VAD), que corresponde

al pago necesario para remunerar la actividad dedistribucin.

Cargo nico por Uso del Sistema Troncal, que bsicamentecorresponde a un cargo por kWh nico y fijo para todos losclientes por acceder al sistema de transmisin.

El 99% de los consumidores de Santiago est constituidopor clientes residenciales y pequeos comerciales, quienesestn afectos a la tarifa BT1, que tiene una estructura

monmica, donde slo se mide la energa, y en base a ella sedetermina la potencia consumida.

MEDICIN INTELIGENTELa gran mayora de los consumidores elctricos en Chileposeen o alquilan medidores del tipo electromecnicopara que se determine su facturacin de energa en undeterminado perodo. La lectura de este tipo de medidoresse efecta manualmente y, usualmente, con periodicidadmensual.

La incorporacin de medidores inteligentes nace antela necesidad de entregar seales a los usuarios que lespermitan modificar sus patrones de consumo, con el fin deoptimizar el uso de los recursos, tanto en generacin - a nivelde costos y emisiones - como en las redes; minimizandolas inversiones para abastecer las puntas de demanda delsistema mediante el aplanamiento de la curva de carga. Unasntesis de los beneficios que ofrecen estos sistemas son: No requieren ser ledos manualmente. Permiten la desconexin y reconexin remota de clientes. Permiten la limitacin remota de la potencia de suministro. Permiten la deteccin de robo de energa. Permiten la optimizacin de redes y disminucin de

prdidas tcnicas. Consumidores disponen de mayor informacin sobre su

consumo. Consumidores pueden responder ante estmulos de precio

u otros incentivos. Permiten la incorporacin de micro-generacin o

generacin distribuida.

Hay distintas arquitecturas y medios disponibles pararealizar el nexo comunicacional entre medidores y las

Por Pablo Rmila y Hugh Rudnick

En la dcada de los 80, Chile fue pioneroa nivel mundial al introducir una serie dereformas en la regulacin del sector elctrico.El sentido principal de dichas reformasfue introducir principios de mercado en elsector, de manera que la sociedad pudierabeneficiarse de una mayor eficiencia.

MEDICININTELIGENTE ENSANTIAGO DE

CHILE

"La tecnologa ms adecuadaes aquella que utiliza latransmisin va PLC."

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AMIYMEDIC

IN

INTELIGENTE

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empresas, siendo la tecnologa ms adecuada, en trminostcnico-econmicos, aquella que utiliza la transmisin va PLC.

De la revisin de la literatura internacional, en particularde los estudios de anlisis de costos y beneficios de distintospases donde se ha estudiado o implementado un desplieguemasivo de medidores, se obtienen diversas cifras de costos.Se ha visto que stos dependen de la escala de la instalaciny tambin de la tecnologa utilizada, entre otros. En la Tabla1 se muestran algunos valores tpicos obtenidos. Los valorespresentados equivalen al costo de medidor ms instalaciny se sitan en torno a los US$100 por punto de medida concapacidad de comunicacin.

INSTALACIN DE MEDIDORES INTELIGENTES ENSANTIAGOUn problema no trivial a la hora de realizar un despliegue denuevos sistemas de medicin est relacionado con el tamaode la zona que se quiere abarcar. La tendencia internacional,principalmente en pases desarrollados, es realizardespliegues masivos que abarcan la totalidad de los clientesde una empresa de distribucin. Si bien abarcar millonesde clientes resulta extremadamente costoso en trminosmonetarios, resulta rentable socialmente debido a una masiva

respuesta de los consumidores ante nuevos estmulos alahorro. El consumo per cpita de energa por cliente essignificativo, con lo cual pequeas respuestas se transformanen importantes ahorros. Sin embargo, segn se ilustra en laFigura 1, los requerimientos de energa de los consumidoreschilenos, principalmente residenciales, es radicalmente msbajo en comparacin con pases que han optado por undespliegue masivo, sugiriendo una menor respuesta de losconsumidores nacionales, toda vez que presentan una menorholgura en su consumo energtico. Es posible apreciar quelos pases que han estudiado o implementado las nuevastecnologas de medicin, doblan - como mnimo - el consumoper capita de Chile.

Para la presente investigacin, se utiliz informacin

geo-referenciada de los consumos mensuales de los clientesde la distribuidora Chilectra durante el ao 2007. Con dicha

informacin, se busc identificar a los clientes potencialmentems responsivos ante seales de precio, y determinar unazona de instalacin ptima. En general, se supone que unadeterminada zona es ms conveniente si: Los clientes en el interior presentan niveles de consumo

por sobre la media, a lo menos en una desviacinestndar. Dichos clientes presentan un nivel de consumoque les permitira una mayor holgura, en comparacin

con un cliente de bajo consumo, que probablemente slosuple sus necesidades energticas bsicas.

La variabilidad mensual de los consumos en el aose presenta por sobre la media, como mnimo, en unadesviacin estndar. Un cliente con alta variabilidad ensus consumos mensuales durante el ao podra llegara concluir que el exceso por sobre su consumo mnimorepresenta una holgura en su demanda energtica.La utilizacin de tcnicas de anlisis estadstico espacial

permite entender, de mejor manera, la informacin contenidaen los puntos de coordenadas conocidas, principalmentela relacin espacial entre los atributos de dichos puntos;por ejemplo, si grupos de puntos con atributos similares se

encuentran concentrados. En este caso, se quiere determinarsi clientes con las caractersticas descritas se encuentranagrupados, en lo que comnmente se denomina cluster.ste constituira una zona atractiva para un despliegue demedidores inteligentes. Para identificar la existencia de estasagrupaciones se aplicaron funciones de auto-correlacin alos datos geo-referenciados. Una auto-correlacin positivaindica que datos similares se encuentran agrupados. LaFigura 2 muestra los resultados de los clientes de baja tensinurbanos, utilizando una grilla cuadricular de 500 x 500 mts.Se evidencia la existencia de una relacin directa entre elconsumo medio mensual (izquierda) y la variabilidad mensual(derecha) de los mismos en el ao en la Figura 2.

Con los anlisis anteriores se procedi a definir una zona

tentativa de instalacin, definida en funcin de la red vial.Para ello, se trazaron las fronteras del polgono de instalacina travs de avenidas relevantes del sector oriente deSantiago, como se puede apreciar en la Figura 3.

COSTOS DE LAINSTALACIN YBENEFICIOSLas principales variablesde costos que se hanidentificado en la experienciainternacional son los costosde instalacin y los costos

asociados a la inversin.

Costos de instalacinSe consideraron costos deinstalacin en mano de obray transporte.

Lugar US$/medidor

Italia 102.93

Pases Bajos 151.47

Victoria 114.70

Ontario 100.00

Southern California Edison 115.62

Ofgem (RU) 107.42

San Diego Gas & Electric 94.30

Tabla 1 - Algunos valores tipicos de costos

Figura 1 - Requerimientos de energa por parte de los consumidores de variospases

Figura 2 Consumo medio mensual (izquierda) y Variabilidad mensual (derecha)

Figura 3 Fronteras del Polgono de instalacin

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Mano de obra: El tiempo de mano de obra necesario paracambiar un medidor es de 40 y 80 minutos para medidoresmonofsicos y trifsicos, respectivamente. Se considerancuadrillas de instalacin aquellas conformadas por 1 Oficialy 2 Ayudantes, con desplazamiento constituido por unutilitario marca Hyundai, modelo H100 Porter a bencina, yequipamiento de trabajo de un costo anual de US$16.000.Adems, se reconoce la participacin de un supervisor, quetendra a su cargo 5 cuadrillas de instalacin. Se define comorampa objetivo la instalacin de 5.000 medidores por mes,con jornadas de trabajo de 7 horas diarias y 20 das hbilesal mes, con el objeto de completar el despliegue en un lapsode 3 aos.

Transporte: Se considera una velocidad promedio dedesplazamiento de 30 km/hr. Se considera una bodegaubicada en la casa matriz de Chilectra, que es el punto deorigen de las cuadrillas de instalacin. La distancia entrebodega y cuadrcula de instalacin se asume como ladistancia directa ms larga, es decir, la suma de las distanciasen los ejes X e Y. Se dividi la zona de instalacin encuadriculas de 500 x 500 mts.

Costos de inversinLa principal componente corresponde a los costos de losmedidores en s. Se han toman valores promedio observados

en estudios y experiencias internacionales. Se tomarn,anlogamente, los costos de mantenimiento de los equipos,tasas de falla y en general, todos aquellos costos que no seanconocidos en el pas debido a la escasa experiencia en estasmaterias.

La Tabla 2 muestra el resultado consolidado de los costosde instalacin e inversin.

Se puede apreciar que el costo total por punto demedida es del orden de US$ 132, que es consistente conla experiencia internacional revisada. Adems, es posibleobservar que el costo de instalacin corresponde a casi un10% del costo total.

Beneficios directosComo beneficios directos se identifican la reduccin encostos de medicin y cobro, prdidas en medidores, costosde mantenimiento, prdidas por hurto, costos de desconexiny reconexin de clientes, y costos de verificacin delecturas. Considerando los elementos de costos y beneficios

identificados, se obtienen los Valores Actuales indicados enlas figuras 4a y 4b.

Desde el punto de vista exclusivo del medidor, se puedeapreciar que los costos superan ampliamente a los beneficios,principalmente por los costos de capital.

BENEFICIOS SOCIALES POR AHORRO DE ENERGASe realiz un ejercicio de evaluacin de beneficios socialesde los medidores desde el punto de vista del potencial ahorrode energa. La ley elctrica chilena permite a empresasgeneradoras pactar reducciones o aumentos temporalesde consumo con grupos de clientes sujetos a regulacin deprecios - lo que puede ser atractivo para las generadoras encondiciones de estrechez de abastecimiento. En teora, siexistiese competencia perfecta en la oferta de incentivos deahorro, el premio ptimo correspondera a la diferencia entreel costo marginal esperado y el valor que pagan los usuariossujetos a regulacin, que a partir de 2010 corresponder a losprecios adjudicados en las licitaciones de suministro elctrico.De esta manera, se maximizara el beneficio social.

Se considera que generadores ofrecieron el premio que

maximiz el beneficio social durante los meses de marzo,abril, mayo y junio del 2008, y que como se ha dicho,corresponde a la diferencia entre el costo marginal esperadoy el precio de suministro de energa a clientes reguladosde Chilectra. En base a las ofertas realizadas en 2008, sesupone que se buscaba disminuir el 4, 3, 2 y 1% del consumomensual de energa de los clientes sujetos a la regulacinde precios de la distribuidora en marzo, abril, mayo y junio,respectivamente. Se asume que la intencin es reducir lademanda de potencia; por lo que se traduce el consumo

Costo Total (US$) Costo por medidor (US$)

Medidores yConcentradores

17,333,693 91.27

Instalacin 2,852,873 15.02

Soporte IT 4,881,045 25.70

Total 25,067,611 131.99

Tabla 2 - Resultado de Costos

Caso Respuesta de Demanda

0 2.50% 5% 7.5% 10.0%

Sin Smart Meters 44.35 41.26 38.16 35.07 32.04

Con Smart Meters 32.66 31.01 29.38 27.75 26.20

Clientes con Medidor

Smart 11.75 10.12 8.51 6.90 5.36

Clientes in Medidor

Smart 20.91 20.89 20.87 20.85 20.84

Beneficio 11.69 10.25 8.78 7.32 5.83

Tabla 3 - Valor del costo de incentivos [MMUS$]

Figura 4a Valores actuales de costos Figura 4b Valores actuales de beneficios

Figura 5 - Valor Actual Neto

Figura 6 - Van Zona de instalac in

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ARTIGOC

OM

ERCIAL

de energa en potencia utilizando el factor de carga de losclientes regulados en alta y baja tensin. Por simplicidad,se asume un factor de carga unitario en horas de punta. Losresultados se muestran en la Tabla 3.

La disminucin del costo para lograr los mismos objetivoses evidente, debido a que los medidores permiten pagarpor reducciones de consumo en horas en que realmentees necesario. Se considera como beneficio el pago que se

realiza a los consumidores dentro de la zona de instalacin,sin comparar esto con el pago previo.

Se analizar el valor del proyecto para todos los usuarios,considerando que se pagarn incentivos al ahorro de energaa usuarios con medidores inteligentes. Sin embargo, debidoa que es imposible lograr los objetivos de reduccin slo conestos medidores inteligentes, tambin se considerar el pagotradicional al resto de los usuarios. La Figura 5 ilustra, conel Valor Actual Neto, que el proyecto es rentable para todoslos casos. Se aprecia que a mayor respuesta de la demanda,menor es el beneficio para los usuarios debido a que existenmenos pagos por parte de la empresa generadora. Deberecordarse que en un mercado a precio fijo, la respuesta a lademanda de los usuarios es un ahorro gratuito para el parquegenerador.

Si se analiza ahora a los clientes de la zona de instalacinnicamente, y los pagos realizados a ellos por reducir suconsumo en horas de punta, se obtiene lo indicado en laFigura 6. Se aprecia que el proyecto se ve poco atractivodesde el punto de vista de los usuarios dentro de la zona deinstalacin. Los beneficios asociados al incentivo al ahorroson mayores mientras menor es la respuesta a la demandaante los estmulos tarifarios.

CONCLUSIONEn este trabajo se ha seleccionado un rea especficaen la ciudad de Santiago dentro de la cual resultara ms

conveniente la instalacin de nuevas tecnologas de medicin.Se ha estimado el costo de implementar dicha tecnologaconsiderando la instalacin, el capital necesario y los costosde operacin y mantenimiento. Del mismo modo se haidentificado una serie de beneficios a nivel de distribucin yde la operacin del sistema en relacin con la respuesta ala demanda y el pago eficiente de incentivos de empresasgeneradoras en concepto de ahorro de energa.

Se determin que la instalacin de medidores inteligentesen la zona determinada genera beneficios para toda lasociedad, mas no para los clientes dentro de la zona deinstalacin, que son quienes los originan.

SOBRE LOS AUTORES:Pablo Ramila, se gradu como Ingeniero Civil Industrial,mencin Ingeniera Elctrica, de la Pontificia UniversidadCatlica de Chile, donde adems obtuvo el grado de Magisteren Ciencias de la Ingeniera. Su tesis vers sobre el impactode los nuevos sistemas de medicin elctrica en Chile. Esingeniero de estudios de Systep Ingeniera y Diseos.

Hugh Rudnick, IEEE Fellow, se gradu como IngenieroCivil Electricista de la Universidad de Chile. Recibi susgrados de M.Sc. y Ph.D. de la Universidad de Manchester,Reino Unido. Es Profesor Titular de la Pontificia UniversidadCatlica de Chile y Director de la consultora SystepIngeniera y Diseos.

SOBRE LA EMPRESA: La Pontificia Universidad Catlica

de Chile es una de las universidades de mayor prestigioen Chile. La Escuela de Ingeniera, con una plantaacadmica - jornada completa - de ms de 100 profesores,y ms de 3000 estudiantes de pre y postgrado, se ha idoconstituyendo en un reconocido centro internacional deinvestigacin y formacin universitaria.

www.ing.puc.cl/power/

MI

Ajornada serlonga e rdua,vamos passarda simples mediode kWh e dos famososgatos, para umamedio precisa,utilizando recursostecnolgicos quefacultam ao consumidore ao fornecedorinteragirem para o bemcomum.

Toda esta tecnologiapermitir ganhospara as partes. Osconsumidores tero

opes de consumomais econmicos eas concessionriaseconomizaro em seusinvestimentos quepodero ser otimizadosse tivermos uma demanda planejada.

Alm dessas vantagens, o meio ambiente tambm serbeneficiado uma vez

que recursos hdricos e ecolgicos sero poupados com anova tecnologia.

Para que isto seja possvel, importante ressaltar queno basta trocar os velhos medidores. Torna-se necessrio ouso de medidores eletrnicos de alta qualidade e durabilidade,

equipados com telemetria e gerenciados por softwares quepermitam informaes on-line aos consumidores, por meiode acesso fcil ao display de leituras do consumo de energia,como tambm a todas as informaes importantes.

As caixas que protegem os medidores no podemcontinuar frgeis e vulnerveis, devendo ser instaladasexternamente para garantir acesso livre da distribuidora egarantir proteo aos medidores que, por serem eletrnicos,so mais sensveis ao calor e intempries, sem dizer quecustam caro.

A Serta Transformadores especializou-se, a mais de 10anos, em equipamentos para medio inteligente de energia.Em parceria com vrios clientes, desenvolvemos tecnologias

que esto contribuindo com esse novo tempo. Contamos commais de 25.000 equipamentos instalados na Media e BaixaTenso, todos com modernas tecnologias de gerenciamento,adequadas s necessidades que se apresentam.

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Por Carlos Calixto

Em todo mundo, uma autntica revoluoest acontecendo na medio de energiaeltrica. Em tempos de sustentabilidade,entendemos que chegada a hora e avez da medio inteligente que no toleraperdas para a concessionria e erros contraconsumidores.

UM NOVO TEMPONA MEDIO

Carlos Calixto diretor da Serta Transformadores