pronÓsticos de generaciÓn renovable: desafÍos y...
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PRONÓSTICOS DE GENERACIÓN RENOVABLE: DESAFÍOS Y OPORTUNIDADES
EN EL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
C r i s t h o p e r L e y t o n R o j a s – G e r e n c i a d e Te c n o l o g í a e I n n o v a c i ó n
I n t e r n a t i o n a l W o r k s h o p o n R e n e w a b l e E n e r g i e s : f r o m R e s e a r c h t o A p p l i c a t i o n s
J u l i o 2 0 1 8
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SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
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ESTRUCTURA DEL SISTEMA ELÉCTRICO
GeneraciónTransmisión
Distribución
Consumo
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SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
Capacidad instalada por región en MW
Solar Eólico Geotérmico Hidráulico Térmico
0
1.000
2.000
3.000
4.000
5.000
6.000
7.000
Capacidad instalada por región en MW
Solar Eólico Geotérmico Hidráulico Térmico
0,1% 1,3%
25,8%
9,9%
4,9%
14,2%
4,6%6,0%
7,8%
20,2%
1,1% 1,3%2,5%
0,4%
Capacidad instalada por región, en MW
24.000 MW
~10% solar fv
~ 6% eólico
3.100 km
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SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
4%
23%
6%
3%
10%
28%
7%
4%
8%
2%4%
0
5.000
10.000
15.000
20.000
25.000
Arica yParinacota -
Tarapacá
Antofagasta Atacama Coquimbo Valparaíso Metropolitana Del Lib. Gral.B. O'Higgins
Del Maule Del Biobío -Ñuble
La Araucanía -Los Ríos
Los Lagos
Residencial Industrial
Demanda por región anual, en GWh
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COORDINADOR ELÉCTRICO NACIONAL
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El 21 de noviembre de 2017 se llevó a cabo la
interconexión que forma el Sistema Eléctrico
Nacional. Es mejor que haya un solo coordinador
que administre sus instalaciones.
COORDINADORRazones de su formación
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COORDINADOR ELÉCTRICO NACIONAL
Nuestra Misión
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NUEVAS FUNCIONES
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¿CÓMO MANTENEMOS EL SUMINISTRO ELÉCTRICO FRENTE A FENÓMENOS NATURALES DE ALTO
IMPACTO?
Temática compleja, alta incertidumbre
Multidisciplinario
Distintos organismos
Conocimiento distribuido
No existe única solución
BUZÓN ABIERTO HASTA EL 13 JULIO
CA
TEG
OR
ÍAS
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COORDINADOR ELÉCTRICO NACIONAL
Desafíos:
Operación:
▪ Variabilidad y predictibilidad de la
demanda
▪ Variabilidad y predictibilidad de la oferta
renovable
▪ Monitoreo en tiempo real de la
operación
▪ Mitigación/gestión de contingencias
sobre las instalaciones: fallas/ fenómenos
de la naturaleza.
Balance Generación-Demanda
50 Hz
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PROYECCIÓN CAPACIDAD INSTALADA
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GENERACIÓN FLEXIBLE
Max
Hidroeléctricas Ciclos combinados
TRANSMISIÓN
Enmallamiento
DEMANDA
Gestión dedemanda
INTERCONEXIONES
Argentina~200 MW
MERCADO
Incentivos
INTEGRACION OTROS SISTEMAS
Gas, transporte, otros
RECURSO DE FLEXIBILIDAD DEL SISTEMA ELÉCTRICO NACIONAL
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RELEVANCIA DE PRONÓSTICOS
Fuente: Flexibility in 21st Century Power Systems
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PRONÓSTICOS DE GENERACIÓN RENOVABLE VARIABLE
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PRONÓSTICOS DE GENERACIÓN RENOVABLE VARIABLE
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Modelo GEFS
NOAA (USA)
Modelo ENS
ECMWF (UE)
DGA (datos
Precipitación,
Temperatura)
Modulo captura
de datos
Modelo
Hidrológico
VIC
Servidor de
datos/
visualización
Sistema de
evaluación de
desempeño
Caudales
recientes
Programación
de la operación
PCP/PLP
Proveedores Externos
Back-end
Base de datos de
resultados
Front-end
METEODATA
Hardware
Usuarios
Coordinador Eléctrico
Nacional
▪
▪
▪
▪
SISTEMA DE PRONÓSTICO DE CAUDALES
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NTSyCS exige a
propietarios de
centrales el envío de
pronósticos al
Coordinador
Pronóstico Variable SolicitadaProbabilidad
de ocurrencia
Frecuencia
envíoResolución Horizonte
Corto plazo Energía (MWh) 25, 50 y 75% Horaria Horaria 12 horas
Día siguiente
•Energía (MWh)
• Velocidad del Viento (m/s)
•Dirección del Viento (°)
•Temperatura (°C)
•Presión (mbar)
25, 50 y 75%Cada 6
horasHoraria 2 días
SemanalEnergía (MWh)
50%Cada 24
horasHoraria 7 días
Rampas
Probabilidad de ocurrencia
de una variación
significativa en la
generación prevista (0<P<1)
- Horaria Horaria 12 horas
Pronóstico Variable SolicitadaProbabilidad
de ocurrencia
Frecuencia
envíoResolución Horizonte
Día siguiente Energía (MWh) 50% Cada 12 horas Horaria 2 días
Semanal Energía (MWh) 50% Cada 24 horas Horaria 7 días
Pronóstico
descentralizado
REQUERIMIENTOS NORMATIVOS ACTUALES
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2014 -
2015
Se firman
acuerdos de
cooperación
2015
Se crea una mesa
de trabajo
colaborativo
2015
Se contrata a Elia Grid
International para que
identificara
oportunidades de
mejora a los
pronósticos.
2016 -
2017
Licitación
internacional de
un servicio de
pronóstico
centralizado.
TRABAJO EN PRONÓSTICOS EÓLICOS Y SOLAR FV
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USO DE LOS PRONÓSTICOS EN EL COORDINADOR
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Nuevo reglamento de Coordinación y Operación del SEN (ingresado a Contraloría):
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
NUEVA REGULACIÓN RELATIVA A PRONÓSTICOS
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SOLAR FV: DAY-AHEAD EÓLICO: DAY-AHEAD
CALIDAD DE LOS PRONÓSTICOS
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SOLAR FV: DAY-AHEAD EÓLICO: DAY-AHEAD
0
2
4
6
8
10
12
14
16
18
AWST Coordinados AWST Coordinados AWST Coordinados
Norte grande Norte chico Sur
Zona geográfica
MA
E [%
]
ene-18 feb-18 mar-18 abr-18 may-18
CALIDAD DE LOS PRONÓSTICOS
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EÓLICO: HOUR AHEAD
CALIDAD DE LOS PRONÓSTICOS
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Factores que afectan la precisión de los
pronósticos:
1. Condiciones viento/irradiancia en centrales
o región de interés.
2. Calidad de los datos de generación en
tiempo real de centrales (señales SCADA).
3. Cambios importantes en el
comportamiento de generación.
4. Condiciones de operación de la planta,
tales como: periodos con limitaciones o
vertimientos, mantenimientos, fallas, entre
otros.
Algunas medidas que permiten mejorar la
calidad de los pronósticos:
1. Mejorar la calidad de los datos en tiempo real
(generación, datos meteorológicos, etc.).
2. Aumentar cantidad de centrales que disponen
de datos meteorológicos en tiempo real.
3. Compartir al proveedor de manera automática
información relativa a limitaciones:
• operacionales de las centrales
• producidas por infraestructura externa a las
centrales
OPORTUNIDADES Y DESAFIOS
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Por plantaPor área (PMG –
PMGD)
Cortísimo
plazo
SISTEMA EXPERTO (PROCESAMIENTO – METODOLOGÍA DE PONDERACIÓN DE
PRONÓSTICOS)
OTROS PRONÓSTICOS (ENVIADOS POR TERCEROS CONTRATADOS POR
EL COORDINADOR)
PRONÓSTICO
CENTRALIZADO
COORDINADOR
Coordinado 1 Coordinado 2 Coordinado N
PRONÓSTICO DESCENTRALIZADO (ENVIADOS POR COORDINADOS CONECTADOS AL
SISTEMA DE TRANSMISIÓN)
Sistema de
información
pública
Mediano
plazoCorto
plazoCortísimo
plazo
Otras
fuentes
(variables
eléctricas)
Generación
Estado centrales/módulos
Rx operacionales
Otras
fuentes
(meteo)
PRONÓSTICO CENTRALIZADO DE GENERACIÓN RENOVABLE VARIABLE
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COMENTARIOS FINALES
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