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Rodrigo Chamorro S. Ingeniero Consultor Las Urbinas 53 Of. 43 Fonos 56 (2) 334 1401 751-0093 Providencia 334 1402 Chile [email protected] COMISIÓN NACIONAL DE ENERGÍA BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS VALORIZADOS A CFCD EN CONDICIONES DE DÉFICIT POR FALLAS INTEMPESTIVAS Informe Final Marzo, 2006

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Rodrigo Chamorro S Ingeniero Consultor

Las Urbinas 53 Of 43 Fonos 56 (2) 334 1401

751-0093 Providencia 334 1402

Chile rchselectronet-ltdacl

COMISIOacuteN NACIONAL DE ENERGIacuteA

BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS

VALORIZADOS A CFCD

EN CONDICIONES DE DEacuteFICIT POR FALLAS

INTEMPESTIVAS

Informe Final

Marzo 2006

IacuteNDICE

A OBJETO 1

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS 2

B1 Descripcioacuten general 2

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal 3

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal 3

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia 4

B5 Situacioacuten de los transmisores 5

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten 6

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme 7

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real 8

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme 8

B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas 9

B9 Ejemplo de aplicacioacuten 9

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits prolongados 15

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR 16

C1 Eventos seleccionados en el SING 17

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs 17

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs 19

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs 20

C2 Eventos seleccionados en el SIC 21

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs 21

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs 24

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs 26

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS CDEC 27

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS 28

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING 28

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs 29

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs 31

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs 32

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC 33

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs 34

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs 36

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs 37

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS 38

G COMENTARIOS FINALES 38

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU

RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS 42

1

BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS

VALORIZADOS A CFCD

EN CONDICIONES DE DEacuteFICIT POR FALLAS

INTEMPESTIVAS

A OBJETO

La Comisioacuten Nacional de Energiacutea en el marco de lo dispuesto en el DFL Nordm 182 del Ministerio de Mineriacutea Ley General de Servicios Eleacutectricos en adelante ldquola Leyrdquo se encuentra desarrollando la reglamentacioacuten para las transferencias de servicios complementarios en los Centros de Despacho Econoacutemico de Carga (CDEC) En este contexto la Comisioacuten se encuentra evaluando introducir el concepto de costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) para lo cual requiere verificar a partir de simulaciones de balances de inyecciones y retiros de energiacutea la aplicabilidad y efectos econoacutemicos que este concepto produce sobre los actores que integran los distintos CDEC

Con el objeto de realizar estas simulaciones la Comisioacuten contratoacute a este Consultor encargaacutendole las siguientes tareas especificas

a) Identificar los principales eventos de deacuteficit producidos a partir de fallas intempestivas en los Sistemas SIC y SING durante los uacuteltimos 12 meses

b) Especificar los antecedentes e informacioacuten que la Comisioacuten debe solicitar a cada CDEC

c) Simular las distintas transferencias que se producen entre las empresas que participan de los balance de inyecciones y retiros de energiacutea en cada sistema cuando eacutestos se valorizan a CFCD para los eventos identificados en el literal a)

d) Determinar el efecto econoacutemico de las transferencias monetarias resultantes simuladas de acuerdo al literal anterior incluyendo los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC para los eventos identificados en el literal a)

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e) Cuantificar la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que contibuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas para los eventos identificados en el literal a)

El presente Informe presenta los resultados de los estudios realizados por el Consultor

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS

B1 Descripcioacuten general

A continuacioacuten se describe brevemente la metodologiacutea que se ha aplicado en el presente estudio para valorizar las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro La metodologiacutea da cuenta de la valorizacioacuten del aporte que realizan los consumidores racionados asiacute como de los compromisos de transferencias de potencia firme entre integrantes resultantes del balance anual de potencia firme (BAPF) que realizan los CDEC

La metodologiacutea propuesta es conceptualmente concordante con la teoriacutea de la tarificacioacuten a costo marginal y estaacute basada en una generalizacioacuten del balance de inyecciones y retiros que realizan normalmente los CDEC como parte del proceso de facturacioacuten mensual de las transferencias de energiacutea y potencia entre sus integrantes

Los conceptos baacutesicos de la propuesta son

Considerar que las transferencias de energiacutea spot entre operadores del CDEC (empresas de generacioacuten y transmisioacuten integrantes) deben valorizarse al costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) en todos los nudos del aacuterea que se vea imposibilitada de servir toda la demanda normal por una condicioacuten de deacuteficit de suministro a consecuencia de una falla de transmisioacuten o generacioacuten

Considerar a todos los clientes (regulados o libres) que han debido restringir (total o parcialmente) su demanda en el aacuterea como operadores del mercado que inyectan en el periacuteodo que se mantenga la restriccioacuten para cada uno de ellos y en la barra respectiva un monto de energiacutea numeacutericamente igual al monto del racionamiento que los afecta Es decir considerar que con este aporte ficticio se logra mantener abastecido el consumo total

Si el suministrador de un cliente racionado es un generador excedentario en el Balance Anual de Potencia Firme (BAPF) deberaacute reconocer el total de la demanda potencial (no racionada) del cliente como un retiro propio en el balance de inyecciones y retiros

Si el suministrador del cliente racionado es un generador deficitario en el BAPF podraacute reconocer como retiro propio soacutelo aquella fraccioacuten de la demanda no racionada de su cliente que sea acorde con el monto de potencia adquirido a los generadores excedentarios El resto de la demanda no racionada del cliente deberaacute ser reconocida como retiro por los

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generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

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transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

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Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

7

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

8

potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

9

B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

10

GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

11

Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

13

La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

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El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

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23

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C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

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C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

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requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

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En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 2: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

IacuteNDICE

A OBJETO 1

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS 2

B1 Descripcioacuten general 2

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal 3

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal 3

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia 4

B5 Situacioacuten de los transmisores 5

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten 6

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme 7

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real 8

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme 8

B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas 9

B9 Ejemplo de aplicacioacuten 9

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits prolongados 15

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR 16

C1 Eventos seleccionados en el SING 17

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs 17

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs 19

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs 20

C2 Eventos seleccionados en el SIC 21

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs 21

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs 24

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs 26

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS CDEC 27

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS 28

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING 28

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs 29

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs 31

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs 32

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC 33

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs 34

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs 36

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs 37

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS 38

G COMENTARIOS FINALES 38

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU

RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS 42

1

BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS

VALORIZADOS A CFCD

EN CONDICIONES DE DEacuteFICIT POR FALLAS

INTEMPESTIVAS

A OBJETO

La Comisioacuten Nacional de Energiacutea en el marco de lo dispuesto en el DFL Nordm 182 del Ministerio de Mineriacutea Ley General de Servicios Eleacutectricos en adelante ldquola Leyrdquo se encuentra desarrollando la reglamentacioacuten para las transferencias de servicios complementarios en los Centros de Despacho Econoacutemico de Carga (CDEC) En este contexto la Comisioacuten se encuentra evaluando introducir el concepto de costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) para lo cual requiere verificar a partir de simulaciones de balances de inyecciones y retiros de energiacutea la aplicabilidad y efectos econoacutemicos que este concepto produce sobre los actores que integran los distintos CDEC

Con el objeto de realizar estas simulaciones la Comisioacuten contratoacute a este Consultor encargaacutendole las siguientes tareas especificas

a) Identificar los principales eventos de deacuteficit producidos a partir de fallas intempestivas en los Sistemas SIC y SING durante los uacuteltimos 12 meses

b) Especificar los antecedentes e informacioacuten que la Comisioacuten debe solicitar a cada CDEC

c) Simular las distintas transferencias que se producen entre las empresas que participan de los balance de inyecciones y retiros de energiacutea en cada sistema cuando eacutestos se valorizan a CFCD para los eventos identificados en el literal a)

d) Determinar el efecto econoacutemico de las transferencias monetarias resultantes simuladas de acuerdo al literal anterior incluyendo los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC para los eventos identificados en el literal a)

2

e) Cuantificar la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que contibuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas para los eventos identificados en el literal a)

El presente Informe presenta los resultados de los estudios realizados por el Consultor

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS

B1 Descripcioacuten general

A continuacioacuten se describe brevemente la metodologiacutea que se ha aplicado en el presente estudio para valorizar las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro La metodologiacutea da cuenta de la valorizacioacuten del aporte que realizan los consumidores racionados asiacute como de los compromisos de transferencias de potencia firme entre integrantes resultantes del balance anual de potencia firme (BAPF) que realizan los CDEC

La metodologiacutea propuesta es conceptualmente concordante con la teoriacutea de la tarificacioacuten a costo marginal y estaacute basada en una generalizacioacuten del balance de inyecciones y retiros que realizan normalmente los CDEC como parte del proceso de facturacioacuten mensual de las transferencias de energiacutea y potencia entre sus integrantes

Los conceptos baacutesicos de la propuesta son

Considerar que las transferencias de energiacutea spot entre operadores del CDEC (empresas de generacioacuten y transmisioacuten integrantes) deben valorizarse al costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) en todos los nudos del aacuterea que se vea imposibilitada de servir toda la demanda normal por una condicioacuten de deacuteficit de suministro a consecuencia de una falla de transmisioacuten o generacioacuten

Considerar a todos los clientes (regulados o libres) que han debido restringir (total o parcialmente) su demanda en el aacuterea como operadores del mercado que inyectan en el periacuteodo que se mantenga la restriccioacuten para cada uno de ellos y en la barra respectiva un monto de energiacutea numeacutericamente igual al monto del racionamiento que los afecta Es decir considerar que con este aporte ficticio se logra mantener abastecido el consumo total

Si el suministrador de un cliente racionado es un generador excedentario en el Balance Anual de Potencia Firme (BAPF) deberaacute reconocer el total de la demanda potencial (no racionada) del cliente como un retiro propio en el balance de inyecciones y retiros

Si el suministrador del cliente racionado es un generador deficitario en el BAPF podraacute reconocer como retiro propio soacutelo aquella fraccioacuten de la demanda no racionada de su cliente que sea acorde con el monto de potencia adquirido a los generadores excedentarios El resto de la demanda no racionada del cliente deberaacute ser reconocida como retiro por los

3

generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

4

transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

5

Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

6

todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

7

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

8

potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

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Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

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El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

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23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 3: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS 28

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING 28

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs 29

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs 31

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs 32

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC 33

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs 34

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs 36

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs 37

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS 38

G COMENTARIOS FINALES 38

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU

RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS 42

1

BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS

VALORIZADOS A CFCD

EN CONDICIONES DE DEacuteFICIT POR FALLAS

INTEMPESTIVAS

A OBJETO

La Comisioacuten Nacional de Energiacutea en el marco de lo dispuesto en el DFL Nordm 182 del Ministerio de Mineriacutea Ley General de Servicios Eleacutectricos en adelante ldquola Leyrdquo se encuentra desarrollando la reglamentacioacuten para las transferencias de servicios complementarios en los Centros de Despacho Econoacutemico de Carga (CDEC) En este contexto la Comisioacuten se encuentra evaluando introducir el concepto de costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) para lo cual requiere verificar a partir de simulaciones de balances de inyecciones y retiros de energiacutea la aplicabilidad y efectos econoacutemicos que este concepto produce sobre los actores que integran los distintos CDEC

Con el objeto de realizar estas simulaciones la Comisioacuten contratoacute a este Consultor encargaacutendole las siguientes tareas especificas

a) Identificar los principales eventos de deacuteficit producidos a partir de fallas intempestivas en los Sistemas SIC y SING durante los uacuteltimos 12 meses

b) Especificar los antecedentes e informacioacuten que la Comisioacuten debe solicitar a cada CDEC

c) Simular las distintas transferencias que se producen entre las empresas que participan de los balance de inyecciones y retiros de energiacutea en cada sistema cuando eacutestos se valorizan a CFCD para los eventos identificados en el literal a)

d) Determinar el efecto econoacutemico de las transferencias monetarias resultantes simuladas de acuerdo al literal anterior incluyendo los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC para los eventos identificados en el literal a)

2

e) Cuantificar la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que contibuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas para los eventos identificados en el literal a)

El presente Informe presenta los resultados de los estudios realizados por el Consultor

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS

B1 Descripcioacuten general

A continuacioacuten se describe brevemente la metodologiacutea que se ha aplicado en el presente estudio para valorizar las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro La metodologiacutea da cuenta de la valorizacioacuten del aporte que realizan los consumidores racionados asiacute como de los compromisos de transferencias de potencia firme entre integrantes resultantes del balance anual de potencia firme (BAPF) que realizan los CDEC

La metodologiacutea propuesta es conceptualmente concordante con la teoriacutea de la tarificacioacuten a costo marginal y estaacute basada en una generalizacioacuten del balance de inyecciones y retiros que realizan normalmente los CDEC como parte del proceso de facturacioacuten mensual de las transferencias de energiacutea y potencia entre sus integrantes

Los conceptos baacutesicos de la propuesta son

Considerar que las transferencias de energiacutea spot entre operadores del CDEC (empresas de generacioacuten y transmisioacuten integrantes) deben valorizarse al costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) en todos los nudos del aacuterea que se vea imposibilitada de servir toda la demanda normal por una condicioacuten de deacuteficit de suministro a consecuencia de una falla de transmisioacuten o generacioacuten

Considerar a todos los clientes (regulados o libres) que han debido restringir (total o parcialmente) su demanda en el aacuterea como operadores del mercado que inyectan en el periacuteodo que se mantenga la restriccioacuten para cada uno de ellos y en la barra respectiva un monto de energiacutea numeacutericamente igual al monto del racionamiento que los afecta Es decir considerar que con este aporte ficticio se logra mantener abastecido el consumo total

Si el suministrador de un cliente racionado es un generador excedentario en el Balance Anual de Potencia Firme (BAPF) deberaacute reconocer el total de la demanda potencial (no racionada) del cliente como un retiro propio en el balance de inyecciones y retiros

Si el suministrador del cliente racionado es un generador deficitario en el BAPF podraacute reconocer como retiro propio soacutelo aquella fraccioacuten de la demanda no racionada de su cliente que sea acorde con el monto de potencia adquirido a los generadores excedentarios El resto de la demanda no racionada del cliente deberaacute ser reconocida como retiro por los

3

generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

4

transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

5

Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

6

todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

7

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

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SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

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SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 4: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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BALANCES DE INYECCIONES Y RETIROS

VALORIZADOS A CFCD

EN CONDICIONES DE DEacuteFICIT POR FALLAS

INTEMPESTIVAS

A OBJETO

La Comisioacuten Nacional de Energiacutea en el marco de lo dispuesto en el DFL Nordm 182 del Ministerio de Mineriacutea Ley General de Servicios Eleacutectricos en adelante ldquola Leyrdquo se encuentra desarrollando la reglamentacioacuten para las transferencias de servicios complementarios en los Centros de Despacho Econoacutemico de Carga (CDEC) En este contexto la Comisioacuten se encuentra evaluando introducir el concepto de costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) para lo cual requiere verificar a partir de simulaciones de balances de inyecciones y retiros de energiacutea la aplicabilidad y efectos econoacutemicos que este concepto produce sobre los actores que integran los distintos CDEC

Con el objeto de realizar estas simulaciones la Comisioacuten contratoacute a este Consultor encargaacutendole las siguientes tareas especificas

a) Identificar los principales eventos de deacuteficit producidos a partir de fallas intempestivas en los Sistemas SIC y SING durante los uacuteltimos 12 meses

b) Especificar los antecedentes e informacioacuten que la Comisioacuten debe solicitar a cada CDEC

c) Simular las distintas transferencias que se producen entre las empresas que participan de los balance de inyecciones y retiros de energiacutea en cada sistema cuando eacutestos se valorizan a CFCD para los eventos identificados en el literal a)

d) Determinar el efecto econoacutemico de las transferencias monetarias resultantes simuladas de acuerdo al literal anterior incluyendo los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC para los eventos identificados en el literal a)

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e) Cuantificar la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que contibuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas para los eventos identificados en el literal a)

El presente Informe presenta los resultados de los estudios realizados por el Consultor

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS

B1 Descripcioacuten general

A continuacioacuten se describe brevemente la metodologiacutea que se ha aplicado en el presente estudio para valorizar las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro La metodologiacutea da cuenta de la valorizacioacuten del aporte que realizan los consumidores racionados asiacute como de los compromisos de transferencias de potencia firme entre integrantes resultantes del balance anual de potencia firme (BAPF) que realizan los CDEC

La metodologiacutea propuesta es conceptualmente concordante con la teoriacutea de la tarificacioacuten a costo marginal y estaacute basada en una generalizacioacuten del balance de inyecciones y retiros que realizan normalmente los CDEC como parte del proceso de facturacioacuten mensual de las transferencias de energiacutea y potencia entre sus integrantes

Los conceptos baacutesicos de la propuesta son

Considerar que las transferencias de energiacutea spot entre operadores del CDEC (empresas de generacioacuten y transmisioacuten integrantes) deben valorizarse al costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) en todos los nudos del aacuterea que se vea imposibilitada de servir toda la demanda normal por una condicioacuten de deacuteficit de suministro a consecuencia de una falla de transmisioacuten o generacioacuten

Considerar a todos los clientes (regulados o libres) que han debido restringir (total o parcialmente) su demanda en el aacuterea como operadores del mercado que inyectan en el periacuteodo que se mantenga la restriccioacuten para cada uno de ellos y en la barra respectiva un monto de energiacutea numeacutericamente igual al monto del racionamiento que los afecta Es decir considerar que con este aporte ficticio se logra mantener abastecido el consumo total

Si el suministrador de un cliente racionado es un generador excedentario en el Balance Anual de Potencia Firme (BAPF) deberaacute reconocer el total de la demanda potencial (no racionada) del cliente como un retiro propio en el balance de inyecciones y retiros

Si el suministrador del cliente racionado es un generador deficitario en el BAPF podraacute reconocer como retiro propio soacutelo aquella fraccioacuten de la demanda no racionada de su cliente que sea acorde con el monto de potencia adquirido a los generadores excedentarios El resto de la demanda no racionada del cliente deberaacute ser reconocida como retiro por los

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generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

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transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

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Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

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B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 5: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

2

e) Cuantificar la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que contibuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas para los eventos identificados en el literal a)

El presente Informe presenta los resultados de los estudios realizados por el Consultor

B METODOLOGIacuteA DE ANAacuteLISIS

B1 Descripcioacuten general

A continuacioacuten se describe brevemente la metodologiacutea que se ha aplicado en el presente estudio para valorizar las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro La metodologiacutea da cuenta de la valorizacioacuten del aporte que realizan los consumidores racionados asiacute como de los compromisos de transferencias de potencia firme entre integrantes resultantes del balance anual de potencia firme (BAPF) que realizan los CDEC

La metodologiacutea propuesta es conceptualmente concordante con la teoriacutea de la tarificacioacuten a costo marginal y estaacute basada en una generalizacioacuten del balance de inyecciones y retiros que realizan normalmente los CDEC como parte del proceso de facturacioacuten mensual de las transferencias de energiacutea y potencia entre sus integrantes

Los conceptos baacutesicos de la propuesta son

Considerar que las transferencias de energiacutea spot entre operadores del CDEC (empresas de generacioacuten y transmisioacuten integrantes) deben valorizarse al costo de falla de corta duracioacuten (CFCD) en todos los nudos del aacuterea que se vea imposibilitada de servir toda la demanda normal por una condicioacuten de deacuteficit de suministro a consecuencia de una falla de transmisioacuten o generacioacuten

Considerar a todos los clientes (regulados o libres) que han debido restringir (total o parcialmente) su demanda en el aacuterea como operadores del mercado que inyectan en el periacuteodo que se mantenga la restriccioacuten para cada uno de ellos y en la barra respectiva un monto de energiacutea numeacutericamente igual al monto del racionamiento que los afecta Es decir considerar que con este aporte ficticio se logra mantener abastecido el consumo total

Si el suministrador de un cliente racionado es un generador excedentario en el Balance Anual de Potencia Firme (BAPF) deberaacute reconocer el total de la demanda potencial (no racionada) del cliente como un retiro propio en el balance de inyecciones y retiros

Si el suministrador del cliente racionado es un generador deficitario en el BAPF podraacute reconocer como retiro propio soacutelo aquella fraccioacuten de la demanda no racionada de su cliente que sea acorde con el monto de potencia adquirido a los generadores excedentarios El resto de la demanda no racionada del cliente deberaacute ser reconocida como retiro por los

3

generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

4

transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

5

Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

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B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 6: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

3

generadores excedentarios en el BAPF en montos acordes a sus respectivos excedentes

Para efectos del balance los generadores ficticios que representan a los consumidores racionados pueden computarse como un aporte de los operadores que tienen los contratos de suministro con los clientes afectados De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros seguacuten lo anterior los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente a sus clientes racionados

Un planteamiento maacutes detallado de la metodologiacutea propuesta se presenta a continuacioacuten

B2 Balances de inyecciones y retiros en condiciones de operacioacuten normal

Cuando el Sistema Eleacutectrico se encuentra en una condicioacuten de operacioacuten normal la totalidad de la demanda estaacute siendo abastecida de acuerdo a las condiciones de despacho determinadas por el CDEC respectivo Eacutestas deben corresponder a la forma maacutes econoacutemica de operacioacuten posible compatible con las condiciones de seguridad y calidad de servicio exigidas por los reglamentos y tomando en cuenta las unidades generadoras subestaciones y liacuteneas de transmisioacuten que se encuentren disponibles

Para cada intervalo de tiempo el CDEC registra la informacioacuten de inyecciones y retiros de energiacutea de los distintos operadores (empresas de generacioacuten y transmisioacuten) para computar los montos de las transferencias monetarias que se originan entre ellos como resultado de los deacuteficits o superavits que presenten en cada barra del sistema valorizaacutendolos al costo marginal instantaacuteneo en la barra respectiva En este coacutemputo el intervalo de tiempo elemental para el cual se dispone de las transferencias de energiacutea es de 15 minutos Los cambios de costos marginales que se producen a consecuencia de cambios de estado en el sistema se registran en el instante que ellos ocurren y se ponderan en proporcioacuten al tiempo de vigencia de cada uno para estimar un costo marginal promedio horario Estos coacutemputos se realizan con ocasioacuten del proceso de facturacioacuten mensual

B3 Perturbaciones que alteran la condicioacuten de operacioacuten normal

Si en un intervalo determinado se presenta una perturbacioacuten que puede ser enfrentada sin necesidad de desconectar consumos haciendo uso de los recursos de reserva en giro y redespachando unidades el balance de inyecciones y retiros debe tomar en cuenta el nuevo costo marginal instantaacuteneo que resulta de este redespacho y de los eventuales cambios topoloacutegicos ocurridos en el sistema eleacutectrico

La ocurrencia de eventos tales como desconexiones intempestivas de liacuteneas de transmisioacuten o unidades generadoras pueden implicar significativas variaciones de los costos marginales aplicados en los balances llegando a igualar el costo de falla si la perturbacioacuten obliga a efectuar racionamiento de consumos en uno o maacutes nudos del sistema

Este racionamiento puede ocurrir tiacutepicamente por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia que operen sobre alimentadores especiacuteficos por operacioacuten de otras protecciones del sistema de

4

transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

5

Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

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B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

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SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 7: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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transmisioacuten o subtransmisioacuten que dejen subestaciones completas sin alimentacioacuten o por desconexiones manuales de consumo ordenadas por el CDEC para controlar situaciones de sobrecarga que ponen en riesgo la continuidad global del suministro

B4 Costo de falla de corta duracioacuten y cargo por potencia

El precio de la energiacutea en el mercado spot se determina para la operacioacuten oacuteptima del parque generador la cual considera que en el caso de producirse un deacuteficit de energiacutea el costo marginal al cual se realizan las transacciones spot corresponde al costo de falla de larga duracioacuten (CFLD) Este costo definido por la autoridad representa la disposicioacuten econoacutemica de los usuarios a reducir su consumo en forma programada si se les avisa con anticipacioacuten suficiente (los valores de CFLD fluctuacutean en el rango 300 - 450 US$MWh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005) Cuando ocurre un deacuteficit de suministro de energiacutea prolongado los suministradores que tienen contratos con empresas distribuidoras deben compensar a los usuarios por cada kWh racionado en un monto igual al costo de falla de larga duracioacuten

Cuando ocurren fallas imprevistas de duracioacuten reducida que exigen la desconexioacuten no programada de consumos el costo por kWh para los consumidores afectados (o costo de falla de corta duracioacuten CFCD) es superior al CFLD En ese momento el costo marginal de la energiacutea seriacutea igual a CFCD ya que cualquier kWh adicional demandado o reducido tendriacutea ese valor De acuerdo con la tarificacioacuten a costo marginal este seriacutea tambieacuten el precio al cual se venderiacutea toda la energiacutea suministrada en ese momento

El cargo por potencia contemplado en las tarifas de suministro eleacutectrico tiene por objeto hacer econoacutemicamente viable la instalacioacuten de capacidad de generacioacuten adicional que permita reducir los sobrecostos de energiacutea que se generariacutean en estas condiciones de falla intempestiva

Como se demuestra en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS este cargo por potencia que perciben los suministradores (generadores) a un precio fijo por kilowatt de demanda maacutexima anual es conceptualmente equivalente a los ingresos esperados que

ellos tendriacutean por la venta de la totalidad de la energiacutea demandada a un costo marginal igual al CFCD en los momentos en que se presentan deacuteficit intempestivos de suministro en cualquier instante en que ello ocurra a lo largo del antildeo

En vez de pagar por cada kWh demandado el costo marginal CFCD cuando se presentan estas condiciones de deacuteficit intempestivos los consumidores pagan una prima anual fija (correspondiente al denominado cargo por potencia) que les da derecho a no ser restringidos en esas circunstancias Dado que las probabilidades de enfrentar una condicioacuten de deacuteficit intempestivo crecen significativamente a las horas de demanda maacutexima conjunta del sistema dicha prima puede aproximarse a un monto proporcional a la demanda maacutexima individual en kW que presenta cada cliente en las horas de punta del sistema

Por ello es que al igual que en el caso de los deficit de energiacutea en caso de ocurrir una falla intempestiva que provoque efectivamente corte de suministro los clientes tienen el derecho a ser compensados por cada kWh racionado de acuerdo al CFCD que deberiacutea corresponder al costo impliacutecito en el caacutelculo del cargo por potencia de la tarifa

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Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

7

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

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F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

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SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

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SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 8: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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Es importante destacar que el hecho que el cliente haya pagado un cargo por kW de demanda en horas de punta no implica que eacutel renuncie a su derecho a no ser restringido si se presentan deacuteficit intempestivos en otras horas de menor demanda global auacuten cuando eacutel esteacute demandando individualmente una potencia mayor en ese momento ya que conceptualmente los suministradores seriacutean responsables de disponer una condicioacuten de operacioacuten con maacutergenes de reserva suficiente para minimizar las probabilidades de deacuteficit en horas fuera de punta Si a pesar de ello ocurre la condicioacuten de deacuteficit cualquiera que sea el cliente que contribuya a restablecer el balance oferta ndash demanda debe ser compensado al costo marginal instantaacuteneo de la energiacutea representado por el CFCD

La excepcioacuten a lo anterior la constituiriacutea el caso en que expliacutecitamente el cliente haya convenido un compromiso de caraacutecter interrumpible con su suministrador a efectos de obtener una tarifa rebajada Un acuerdo bilateral de este tipo no debiera afectar la forma en que se propone realizar los balances de inyecciones y retiros en condiciones de deacuteficit al interior del CDEC

Para efectos de este balance se propone computar el aporte de los consumidores racionados como un aporte de los operadores que tienen los respectivos contratos de suministro De este modo una vez computado el balance de inyecciones y retiros aplicando el CFCD los operadores que tienen contratos de suministro con los clientes afectados incluyen en su balance propio la valorizacioacuten del aporte de dichos clientes y seriacutean responsables de proceder al pago de la compensacioacuten correspondiente en los teacuterminos que contemplen sus respectivos contratos bilaterales

B5 Situacioacuten de los transmisores

El balance de inyecciones y retiros deja como balance neto para el transmisor un monto

equivalente al denominado ingreso tarifario que corresponde a la diferencia resultante de la aplicacioacuten de los costos marginales a las inyecciones de energiacutea en el extremo transmisor y a los retiros en el extremo receptor de cada tramo del sistema de transmisioacuten (en el balance fiacutesico este saldo asociado al transmisor es igual a las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema)

Esta recaudacioacuten que recibe el transmisor debe ser reliquidada a los usuarios (tanto empresas que efectuacutean inyecciones como retiros) a prorrata de los derechos de uso que hayan constituido sobre el sistema de transmisioacuten (artiacuteculo 71-29 y 71-47 del DFL1) de modo que en definitiva su remuneracioacuten corresponda soacutelo al AVI + COMA de las instalaciones

Como consecuencia de lo anterior el transmisor queda en definitiva en una posicioacuten neutra respecto del balance de inyecciones y retiros es decir auacuten cuando en la operacioacuten normal se produzca una desconexioacuten intempestiva de liacuteneas o transformadores en el sistema de transmisioacuten el impacto de este evento sobre los costos marginales por barra y su efecto en el balance de inyecciones y retiros no lo afecta

De acuerdo con la legislacioacuten vigente el balance de inyecciones y retiros debe realizarse en cada instante considerando las condiciones de transferencia y los costos marginales instantaacuteneos reales que prevalecen en cada momento Esta disposicioacuten se aplica ya sea cuando el sistema opera en condiciones normales o cuando ocurren indisponibilidades de

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

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B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

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El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

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23

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C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

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C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 9: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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todo tipo ya sean de unidades generadoras o de equipos de transmisioacuten y ya sean programadas o intempestivas y por lo tanto los efectos de las variaciones de costo marginal que se derivan de las indisponibilidades de transmisioacuten son en definitiva absorbidas por los generadores

B6 Operadores responsables del pago de la compensacioacuten

Tomando en cuenta lo anterior el esquema que se propone para la recaudacioacuten de los montos a compensar a los clientes afectados por desconexiones intempestivas al estar basado en la aplicacioacuten del esquema de inyecciones y retiros definido por el artiacuteculo 265 del Decreto 327 Reglamento de la Ley General de Servicios Eleacutectricos deja el costo de las compensaciones a los clientes racionados siempre de cargo de los generadores responsables de los contratos de suministro auacuten cuando la restriccioacuten surja a consecuencia de una falla de transmisioacuten

Esto es conceptualmente correcto si se considera que desde el punto de vista de la tarifa que los generadores aplican a sus clientes regulados este costo estariacutea compensado por el hecho que los precios de nudo determinados por la autoridad son incrementados en un factor que toma en cuenta las indisponibilidades de transmisioacuten

En efecto para la determinacioacuten de este factor la CNE realiza una simulacioacuten estaacutetica de la operacioacuten del sistema eleacutectrico para una condicioacuten tiacutepica de operacioacuten en la hora de demanda maacutexima Considerando una tasa de indisponibilidad de 000136 horaskm al antildeo se simula la operacioacuten del sistema enfrentando la indisponibilidad sucesiva de varios tramos del sistema de transmisioacuten redespachando el abastecimiento en cada caso y contabilizando los casos en que se producen restricciones de suministro Como costo de falla se considera el correspondiente al primer tramo de falla de larga duracioacuten (3062 millskwh ndash Informe Precios de Nudo Octubre 2005)

Como resultado de este proceso se determina una indisponibilidad de transmisioacuten de 163 horasantildeo y un factor de sobrecosto por indisponibilidad de 1000183 pu mediante el cual se afectan los factores de penalizacioacuten de potencia aplicados a los precios de nudo

Si el ingreso adicional que los generadores captan por este concepto a traveacutes de sus ventas a precios regulados fuera insuficiente para cubrir el costo de las compensaciones por fallas originadas en indisponibilidades de transmisioacuten se estariacutea en el caso en el cual el sistema de transmisioacuten estaacute excediendo la indisponibilidad impliacutecita en el factor de sobrecosto vigente

La metodologiacutea aplicada en este Informe no se ha colocado en este caso el cual requeririacutea una reglamentacioacuten especial para traspasar al transmisor los sobrecostos correspondientes El escenario que cubre la metodologiacutea aplicada corresponde simplemente a reconocer el CFCD como costo marginal instantaacuteneo del sistema afectado por la restriccioacuten y realizar los balances de inyecciones y retiros conforme a ello

7

B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

8

potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

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requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

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En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 10: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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B7 Consideracioacuten de los compromisos de potencia firme

La suma anual de los intervalos de tiempo en los cuales hay restricciones de suministro a consecuencia de perturbaciones intempestivas son los que constituyen el LOLP del sistema y de acuerdo a lo demostrado en el ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS el valor esperado de las transferencias de energiacutea valorizadas a CFCD en estos intervalos corresponde al cargo por potencia incluido en la tarifa

Por ello es necesario tomar en cuenta que al igual como los clientes regulados que han pagado el cargo por potencia deben ser compensados cuando son racionados en las horas con costo marginal igual al CFCD los generadores integrantes del CDEC que tambieacuten han pagado un cargo por potencia a otros generadores cuando resultaron deficitarios en el BAPF (es decir cuando la demanda de sus compromisos con clientes directos a la hora de demanda maacutexima del sistema excede su potencia firme propia) tienen el derecho a hacer exigible el respaldo correspondiente en estas condiciones de costo de falla de corta duracioacuten

Lo anterior corresponde simplemente a reconocer que los compromisos de venta de potencia firme de un generador excedentario a uno deficitario resultantes del balance anual efectuado por el CDEC tiene el mismo grado de compromiso que corresponde a una venta de potencia a un cliente directo sea eacuteste cliente regulado o cliente libre Si la venta de potencia en el CDEC permitiera a los suministradores eludir la responsabilidad de reconocer los retiros potenciales de sus clientes al costo CFCD en condiciones de deacuteficit se produciriacutea un fuerte desincentivo al establecimiento de contratos de suministro con clientes regulados

En otras palabras si se reconoce que el pago del cargo por potencia da derecho al cliente a percibir una compensacioacuten en el evento de ser racionado la obligacioacuten de compensarlo que recae sobre el suministrador respectivo que percibioacute dicho pago se transfiere a los generadores excedentarios en el BAPF en la medida que el suministrador no contaba con potencia firme propia suficiente y debioacute traspasar parte de dicho pago a los excedentarios

Desde el punto de vista del propietario de una turbina a gas que opera en el sistema sin contratos con clientes directos desde el momento que se aplica el CFCD para valorizar las transferencias en el CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro resulta evidente que debe tomarse en cuenta su compromiso de venta de potencia firme a otros integrantes en los balances dado que de otro modo estariacutea recibiendo una sobre renta o un doble pago por su potencia Por otra parte la tarificacioacuten a CFCD le da el incentivo para maximizar su aporte al presentarse dichas emergencias minimizando sus tiempos de partida ya que ello optimiza su resultado econoacutemico

La forma que se propone para reconocer este compromiso en los balances a costo CFCD consiste baacutesicamente en que cada generador deficitario en el BAPF y soacutelo para efectos del coacutemputo rebaje del total de sus compromisos un monto equivalente a la potencia firme que comproacute a otros generadores y que este monto sea reconocido por los generadores excedentarios a prorrata de sus excedentes Los montos rebajados por los generadores deficitarios y reconocidos por los excedentarios expresados en teacuterminos de potencia deben integrarse durante todo el tiempo que dure la condicioacuten de racionamiento para determinar el monto de energiacutea correspondente en ese intervalo Este tratamiento de los compromisos de

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potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

17

C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 11: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

8

potencia firme requiere los dos ajustes siguientes que deberiacutean ser establecidos reglamentariamente

B7a Ajuste de compromisos de potencia firme a la demanda real

En primer lugar es necesario tener presente que dado que en el instante en que ocurra una falla intempestiva que ocasiona racionamiento de consumos la demanda global del sistema seraacute en general distinta de la considerada en el BAPF deberiacutea realizarse un ajuste del monto de potencia que deben asumir como compromisos propios los generadores excedentarios en el Balance anual Se ha supuesto que este ajuste se realiza en forma proporcional a la variacioacuten de la demanda global del momento respecto de la considerada en el Balance Anual limitada como tope al monto considerado en el BAPF

B7b Distribucioacuten nodal de los compromisos de potencia firme

Otro aspecto que es necesario establecer para poder llevar a cabo los balances que tomen en cuenta los compromisos de potencia firme es el que se refiere a la distribucioacuten por nodo de estos compromisos Ello resulta necesario ya que en algunas de las situaciones en que se requieren desconexiones intempestivas de consumos puede producirse el desacoplamiento de los costos marginales ya sea por alcanzarse liacutemites de capacidad de transmisioacuten de algunas liacuteneas o simplemente por desmembramiento de zonas del sistema En estos casos soacutelo en los subsistemas en que efectivamente existan consumos racionados los balances deberaacuten realizarse considerando el costo de falla de corta duracioacuten Resultariacutea obviamente injusto que un suministrador deficitario en el BAPF haga siempre exigible el total del respaldo de potencia que ha adquirido en dicho balance dondequiera que uno de sus clientes se vea afectado por un racionamiento intempestivo

Por lo anterior se ha adoptado la siguiente regla para asignar los compromisos de cada operador durante el intervalo de tiempo en que los balances de inyecciones y retiros en condiciones de restricciones de consumo por falla intempestiva deben tomar en cuenta los compromisos de transferencia de potencia firme entre generadores

a) los operadores que resultaron excedentarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos un retiro igual al total de su demanda potencial (no racionada)

b) los operadores que resultaron deficitarios en el BAPF reconoceraacuten para cada uno de sus clientes directos soacutelo la fraccioacuten de la demanda del momento que corresponde a la razoacuten entre la potencia firme total del operador y su compromiso global considerado en dicho balance

c) el resto de la demanda de cada uno de los clientes directos de los operadores deficitarios seraacute reconocida por cada uno de los operadores excedentarios a prorrata de su excedente de potencia firme en el Balance Anual respecto del excedente global que incluye a todos los operadores excedentarios

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B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

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GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

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Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

13

La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

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En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 12: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

9

B8 Desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas

Es importante tener presente que las barras en las cuales se restringioacute fiacutesicamente el consumo no son necesariamente las uacutenicas barras en las cuales el costo marginal instantaacuteneo es igual al costo asignable a la interrupcioacuten (CFCD) equivalente al costo de produccioacuten del generador ficticio al que se ha hecho mencioacuten

Si se activan restricciones de transmisioacuten entre aacutereas y en el aacuterea importadora estaacuten todas las unidades generadoras despachadas a plena capacidad y auacuten asiacute es necesario restringir consumos el CFCD es vaacutelido en todas las barras de esa aacuterea ya que el incremento marginal de la carga en cualquier barra de esa aacuterea soacutelo puede ser abastecido con un incremento del monto de racionamiento

Por otra parte en el aacuterea excedentaria o exportadora en la medida que existan unidades generadoras con margen de reserva el costo marginal en el cual incurre el sistema para servir un incremento de demanda estaraacute determinado por el costo incremental de la unidad maacutes cara en operacioacuten que disponga de reserva

Al producirse este desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas es necesario destacar que el balance en el aacuterea exportadora debe realizarse normalmente esto es sin contabilizar los compromisos de potencia firme que corresponderiacutean en esa aacuterea de acuerdo a la distribucioacuten nodal indicada en el punto B7b dado que el intervalo de tiempo asociado no integrariacutea parte de las horas constitutivas del LOLP en esa aacuterea

Cuando ocurren estas condiciones de desacoplamiento de costos marginales entre aacutereas el balance de inyecciones y retiros muestra un incremento abrupto de los ingresos tarifarios que capta provisionalmente el transmisor propietario de las liacuteneas de interconexioacuten entre esas aacutereas los que posteriormente deben ser reliquidados a los respectivos usuarios del sistema de transmisioacuten de acuerdo a las correspondientes prorratas de uso

En el caso particular de un nudo que queda desconectado del resto del sistema la metodologiacutea propuesta es igualmente aplicable ya que el total del consumo del nudo seraacute abastecido por el generador ficticio y el retiro correspondiente seraacute reconocido por los distintos generadores seguacuten el procedimiento indicado en el punto B7b

B9 Ejemplo de aplicacioacuten

A continuacioacuten se presenta un ejemplo de aplicacioacuten de la metodologiacutea propuesta para un sistema de 3 barras abastecido por 3 empresas generadoras Se supone la existencia de inyecciones y retiros de las 3 empresas en cada una de las barras y de una sola empresa de transmisioacuten

10

GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

11

Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

13

La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

14

Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 13: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

10

GenA_bA GenB_bA GenC_bA

GenA_bB GenB_bB GenC_bB

GenA_bC GenB_bC GenC_bC

A B

C

DemA_bA DemB_bA DemC_bA

DemA_bB DemB_bB DemC_bB

DemA_bC DemB_bC DemC_bC

Asociado a cada uno de los retiros de cada suministrador en cada barra existe una inyeccioacuten potencial de cada cliente correspondiente a su eventual racionamiento (RacA RacB RacC)

En las paacuteginas siguientes se presentan cuadros de Balance Global y Balances por Barra que ejemplifican la aplicacioacuten de la metodologiacutea El Balance Global se obtiene como resultado de la suma de los balances detallados por barra

La tabla Pfirme del cuadro Balance Global presenta el balance de potencia firme anual (en MW) entre integrantes El cuadro se presenta de modo que el balance neto da como resultado el monto de las peacuterdidas de transmisioacuten del sistema como diferencia entre las potencias firmes netas de cada integrante y sus compromisos directos El balance se presenta de esta forma ya que las peacuterdidas de transmisioacuten en definitiva no son tratables como un retiro del transmisor sino que son asignadas a los usuarios del sistema de transmisioacuten al igual que el ingreso tarifario que es representativo de estas peacuterdidas en el balance monetario tambieacuten les es acreditado en el pago de peajes

De acuerdo a este balance el uacutenico generador excedentario es Gen_A con un excedente total de 85 MW Los generadores Gen_B y Gen_C adquieren potencia firme por 60 y 21 MW respectivamente en tanto que TRANSM tiene un compromiso de 09 MW correspondiente a sus servicios auxiliares

La demanda neta del sistema considerada en el BAPF es de 5229 MW

11

Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

13

La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

14

Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 14: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

11

Balance Global

alfa 96730 lt=100

MW

Pfneta Ccld Ctransm BalPf BalPfCorreg

GEN_A 2000 (1150) 00 850

GEN_B 1641 (2240) 00 (600) (580)

GEN_C 1620 (1830) 00 (210) (203)

TRANSM 00 (09) (32) (09) (09)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5261 (5229) (32) 32 (792)

Excedente total 850

MW

Pprefalla Ccld Ctransm TransfCmg

GEN_A 2430 (1100) 00 1330

GEN_B 2145 (2260) 00 (115)

GEN_C 500 (1690) 00 (1190)

TRANSM 00 (08) (17) (08)

RacGEN_A 00 00 00 00

RacGEN_B 00 00 00 00

RacGEN_C 00 00 00 00

5075 (5058) (17) 17

MW sComprPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD

GEN_A 1187 (1100) 00 87

GEN_B 2236 (2260) 00 (24)

GEN_C 525 (1690) 00 (1165)

TRANSM 00 (08) (30) (08)

RacGEN_A 240 00 00 240

RacGEN_B 680 00 00 680

RacGEN_C 220 00 00 220

5088 (5058) (30) 30

MW cCompPF

Ppostfalla Ccld Ctransm TransfCFCD comprdefic prorrexc

GEN_A 1187 (1100) 00 87 0 100

GEN_B 2236 (2260) 00 (24) 26 0

GEN_C 525 (1690) 00 (1165) 12 0

TRANSM 00 (08) (30) (08) 100 0

RacGEN_A 240 00 00 240 0 0

RacGEN_B 680 00 00 680 0 0

RacGEN_C 220 00 00 220 0 0

5088 (5058) (30) 30 100

Postfalla

Postfalla Correg

Pfirme

Prefalla

12

Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

13

La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

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requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

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En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 15: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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Balance por Barra

4 perd 5 rgiro

Barra rama Propietario Tipo Pfirme Prefalla Delta PostfallaPostfalla

Correg

barra A de barra B TRANSM T (26) 83 (108) (25) (25)

de barra C TRANSM T (320) 100 (130) (30) (30)

DemA_bA GEN_A R (100) (120) (120) (120)

DemB_bA GEN_B R (150) (90) (90) (90)

DemC_bA GEN_C R (900) (920) (920) (920)

GenA_bA GEN_A I 300 450 23 473 473

GenB_bA GEN_B I 200 300 15 315 315

GenC_bA GEN_C I 1000 200 10 210 210

SE_bA TRANSM R (04) (03) (03) (03)

RacA_bA RacGEN_A I 40 40 40

RacB_bA RacGEN_B I 30 30 30

RacC_bA RacGEN_C I 120 120 120

00 (00) 00 00 00

barra B de barra A TRANSM T 25 (86) 110 24 24

de barra C TRANSM T (473) (241) (474) (715) (715)

DemA_bB GEN_A R (50) (60) (60) (60)

DemB_bB GEN_B R (690) (870) (870) (870)

DemC_bB GEN_C R (30) (20) (20) (20)

GenA_bB GEN_A I 700 680 34 714 714

GenB_bB GEN_B I 400 500 25 525 525

GenC_bB GEN_C I 120 100 05 105 105

SE_bB TRANSM R (02) (03) (03) (03)

RacA_bB RacGEN_A I 00 00

RacB_bB RacGEN_B I 300 300 300

RacC_bB RacGEN_C I 00 00

00 00 00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 455 231 456 687 687

de barra A TRANSM T 308 (104) 133 29 29

DemA_bC GEN_A R (1000) (920) (920) (920)

DemB_bC GEN_B R (1400) (1300) (1300) (1300)

DemC_bC GEN_C R (900) (750) (750) (750)

GenA_bC GEN_A I 1000 1300 (1300) 00 00

GenB_bC GEN_B I 1041 1345 52 1396 1396

GenC_bC GEN_C I 500 200 10 210 210

SE_bC TRANSM R (03) (02) (02) (02)

RacA_bC RacGEN_A I 200 200 200

RacB_bC RacGEN_B I 350 350 350

RacC_bC RacGEN_C I 100 100 100

(00) (00) 00 (00) (00)

La tabla Prefalla del cuadro Balance Global muestra el balance resultante en una condicioacuten de operacioacuten prefalla para una demanda de 5058 MW Se aprecia que para las condiciones de despacho prevalecientes Gen_A tiene un excedente de 133 MW en tanto que Gen_C tiene un deacuteficit de 119 MW Al no existir deacuteficit de abastecimiento estas transferencias seriacutean valorizadas a los costos marginales normales

Dado que la demanda prefalla es soacutelo un 9673 de la considerada en el BAPF los montos que pueden acreditarse los generadores deficitarios ante una condicioacuten de deacuteficit intempestivo son los indicados en la columna BalPfCorreg

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

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es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

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El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

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23

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C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

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C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 16: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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La tabla Postfalla muestra coacutemo se modifica este balance cuando se desconecta intempestivamente la inyeccioacuten de 130 MW de Gen_A en la barra C La perturbacioacuten origina ademaacutes de un incremento de los aportes de los generadores que permanecen en operacioacuten racionamientos de distintos consumos en las tres barras una redistribucioacuten de los flujos por liacuteneas y una variacioacuten de las peacuterdidas de transmisioacuten Los aportes totales de racionamiento corresponden a 24 68 y 22 MW para los clientes de Gen_A Gen_B y Gen_C respectivamente Se ha supuesto que no hay racionamiento de los consumos del transmisor

En la columna Delta del cuadro Balance por Barra se indican el detalle de las variaciones que experimenta el sistema respecto de la condicioacuten prefalla La columna Postfalla muestra los flujos resultantes considerando que los compromisos de cada suministrador mantienen su valor prefalla El ejemplo utilizoacute una hipoacutetesis de reserva en giro igual al 5 de la potencia despachada en las distintas unidades (salvo en la unidad GenB_bC que actuacutea como nudo libre) y de peacuterdidas en las liacuteneas de transmisioacuten igual al 4 del flujo por cada liacutenea

Para tomar en cuenta los compromisos de potencia firme que debe reconocer cada generador excedentario en el BAPF seguacuten lo indicado en B7 la columna ldquocomprdeficrdquo muestra las rebajas que pueden acreditarse los generadores deficitarios Asiacute por ejemplo Gen_B que tiene derecho a rebajarse un total de 580 MW (BalPfCorreg en tabla Pfirme) equivalente a un 26 de su demanda prefalla (58226 = 26) puede rebajarse 23 223 y 334 MW en las barras A B y C respectivamente (siempre que la barra respectiva esteacute afecta a una condicioacuten de deacuteficit)

La columna ldquoprorrexcrdquo muestra el consumo total por barra que se han rebajado los generadores deficitarios y que debe ser reconocido para efectos del balance a costo CFCD en dicha barra por los generadores excedentarios En este caso siendo soacutelo Gen_A excedentario eacutel deberaacute reconocer el total rebajado por los deficitarios Si fueran varios generadores los excedentarios eacuteste compromiso se supone asumido a prorrrata de los respectivos excedentes respecto del excedente total que presentan estos generadores en el BAPF

De esta manera la columna Postfallacorreg en el cuadro Balance por Barra y la tabla PostfallaCorreg en el cuadro Balance Global dan cuenta de la redistribucioacuten de los consumos sobre la base de la cual se valorizan las transferencias entre integrantes al costo CFCD durante todo el periacuteodo en que se mantengan las condiciones de deacuteficit en las distintas barras del sistema

En este ejemplo se observa que el balance PostfallaCorreg del Transmisor (salvo por el saldo neto de 30 MW equivalente a las peacuterdidas de transmisioacuten) resulta nulo por cuanto no ha sido racionado en sus consumos propios

En el cuadro siguiente se muestra el resultado de la valorizacioacuten de los balances prefalla postfalla y postfalla corregido en kUS$hora utilizando un CFCD de 2000 millskWh y costos marginales prefalla de 27 20 y 24 millskWh para las barras A B y C respectivamente El balance que se indica para el transmisor en este caso incluye la valorizacioacuten del ingreso tarifario que posteriormente debe ser reliquidado entre los usuarios de acuerdo a las respectivas prorratas de uso Se aprecia que este balance resulta negativo por cuanto se ha supuesto un CFCD igual para todas las barras

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 17: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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Balance MonetarioPrefalla Postfalla

Postfalla

Correg

kUS$hora cmg norm CFCD CFCD

20000 20000

GEN_A 30 173 (1409)

GEN_B (01) (48) 1112

GEN_C (31) (2330) (1924)

TRANSM 01 (75) (59)

RacGEN_A 00 480 480

RacGEN_B 00 1360 1360

RacGEN_C 00 440 440

(00) (00) 00

millskWh

rama Propietario Tipo Prefalla PostfallaPostfalla

Correg

Cmg

prefalla

Cmg

postfalla

barra A de barra B TRANSM T 02 (49) (49) 270 20000

de barra C TRANSM T 03 (60) (60) 270 20000

DemA_bA GEN_A R (03) (240) (513) 270 20000

DemB_bA GEN_B R (02) (180) (134) 270 20000

DemC_bA GEN_C R (25) (1840) (1619) 270 20000

GenA_bA GEN_A I 12 945 945 270 20000

GenB_bA GEN_B I 08 630 630 270 20000

GenC_bA GEN_C I 05 420 420 270 20000

SEA TRANSM R (00) (06) 00 270 20000

RacA_bA RacGEN_A I 00 80 80 270 20000

RacB_bA RacGEN_B I 00 60 60 270 20000

RacC_bA RacGEN_C I 00 240 240 270 20000

00 00 00

barra B de barra A TRANSM T (02) 47 47 200 20000

de barra C TRANSM T (05) (1429) (1429) 200 20000

DemA_bB GEN_A R (01) (120) (577) 200 20000

DemB_bB GEN_B R (17) (1740) (1294) 200 20000

DemC_bB GEN_C R (00) (40) (35) 200 20000

GenA_bB GEN_A I 14 1428 1428 200 20000

GenB_bB GEN_B I 10 1050 1050 200 20000

GenC_bB GEN_C I 02 210 210 200 20000

SEB TRANSM R (00) (06) 00 200 20000

RacA_bB RacGEN_A I 00 00 00 200 20000

RacB_bB RacGEN_B I 00 600 600 200 20000

RacC_bB RacGEN_C I 00 00 00 200 20000

00 (00) 00

barra C de barra B TRANSM T 06 1374 1374 240 20000

de barra A TRANSM T (02) 58 58 240 20000

DemA_bC GEN_A R (22) (1840) (2691) 240 20000

DemB_bC GEN_B R (31) (2600) (1933) 240 20000

DemC_bC GEN_C R (18) (1500) (1320) 240 20000

GenA_bC GEN_A I 31 00 00 240 20000

GenB_bC GEN_B I 32 2792 2792 240 20000

GenC_bC GEN_C I 05 420 420 240 20000

SEC TRANSM R (00) (04) 00 240 20000

RacA_bC RacGEN_A I 00 400 400 240 20000

RacB_bC RacGEN_B I 00 700 700 240 20000

RacC_bC RacGEN_C I 00 200 200 240 20000

(00) (00) (00)

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En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

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26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 18: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

15

En el evento que las condiciones postfalla conduzcan a una situacioacuten en que una liacutenea se satura se produce el desacoplamiento de los costos marginales entre las barras terminales generaacutendose eventualmente un caso en que no todas las barras quedan afectas al CFCD y los balances deben continuar realizaacutendose al costo marginal normal en el subsistema no sujeto a deacuteficit En este caso el procedimiento a aplicar es el mismo soacutelo que el ingreso tarifario que capta el transmisor resulta definitivamente positivo

B10 Estimacioacuten de la demanda potencial en caso de deacuteficits

prolongados

Los balances indicados en el ejemplo anterior suponen que la demanda potencial de los clientes que debiacutea mantenerse abastecida al costo CFCD mantiene los valores del intervalo prefalla

Es necesario destacar que si la duracioacuten de la falla se prolonga significativamente cabe considerar que los consumos habriacutean experimentado normalmente una evolucioacuten en el tiempo que hace variar las hipoacutetesis adoptadas en cuanto al monto de la energiacutea racionada

Por otra parte despueacutes de ocurrida la perturbacioacuten la recuperacioacuten de la oferta de potencia a un nivel que permitiriacutea abastecer el total de la demanda potencial del sistema puede ser significativamente maacutes raacutepida que la velocidad de recuperacioacuten efectiva de los consumos afectados Esto es particularmente notorio en el caso del SING que tiene una componente industrial muy superior al caso del SIC En cambio en el caso de racionamiento de consumos de tipo domiciliario su recuperacioacuten es praacutecticamente inmediata cuando existe disponibilidad de potencia

Por ello se plantean dos alternativas para el caacutelculo del monto racionado

La primera supone que el monto racionado es

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Demanda Real

En este caso para realizar los balances la Demanda Potencial en cada intervalo corresponde a la Demanda Proyectada y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Demanda Real recupera el valor programado

La alternativa a este procedimiento supone que el monto racionado podriacutea estimarse como

Racionamiento = Demanda Proyectada ndash Oferta de Potencia

En este caso para realizar los balances seriacutea necesario determinar la Demanda Potencial como

Demanda Potencial = Demanda Real + Racionamiento

y la vigencia del CFCD se extiende hasta el momento en que la Oferta supera la Demanda Proyectada

Obviamente la primera alternativa es la que satisface el punto de vista de los consumidores en tanto que la segunda favorece a los suministradores La opcioacuten a adoptar

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

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C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 19: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

16

es materia que debe establecerse reglamentariamente asiacute como el procedimiento para determinar la Demanda Proyectada durante el periacuteodo de vigencia de las restricciones de suministro y el criterio para definir con precisioacuten el teacutermino de dicho periacuteodo de vigencia Al respecto debe tenerse en cuenta que la compensacioacuten que en definitiva reciba el cliente afectado por una desconexioacuten intempestiva evaluada durante el periacuteodo de vigencia que se considere deberiacutea guardar relacioacuten con el costo en que efectivamente debioacute incurrir el cliente hasta la normalizacioacuten de su demanda Alternativamente podriacutea interpretarse que el CFCD tiene un valor elevado justamente para compensar a los consumidores el hecho que ellos no pueden recuperar su nivel normal de demanda en forma contemporaacutenea con el retorno del suministro

En el presente estudio se adoptoacute lo primera opcioacuten para el caso del black out en el SIC en tanto que la segunda para el caso del black out en el SING

C IDENTIFICACIOacuteN DE LOS EVENTOS A EVALUAR

En primer lugar se llevoacute a cabo una revisioacuten de las fallas ocurridas en los Sistemas SIC y SING durante el antildeo 2005 con el fin de seleccionar tres eventos que hayan ocasionado racionamiento intempestivo de consumos y que puedan considerarse representativos del espectro de situaciones de este tipo que suelen presentarse

En el caso del SIC de un total de 309 fallas ocurridas en el periacuteodo con alguacuten grado de peacuterdida de suministro existioacute soacutelo un black out La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 163

entre 10 y 50 MW 125

entre 50 y 100 MW 11

mayor que 100 MW 10

Total de Fallas en el SIC 309

Del mismo modo en el caso del SING tambieacuten existioacute soacutelo un black out de un total de 141 fallas La distribucioacuten del nuacutemero de fallas en funcioacuten de la peacuterdida de consumos para este caso se indica en la siguiente tabla

Nivel de Peacuterdida de Consumo Cantidad de Fallas dentro del rango

menor que 10 MW 39

entre 10 y 50 MW 51

entre 50 y 100 MW 31

mayor que 100 MW 20

Total de Fallas en el SING 141

De eacutestas se eligieron un evento correspondiente a un black out del sistema (BO) un evento originado en fallas de centrales generadoras (FG) y uno en fallas de sistemas de transmisioacuten (FT) Estos dos uacuteltimos producen racionamientos en general localizados y de corta duracioacuten y corresponden a las situaciones de maacutes frecuente ocurrencia

17

C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 20: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

17

C1 Eventos seleccionados en el SING

C1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 15353 MW

La falla se inicia con la desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B por cortocircuito bifaacutesico producto del corte de un conductor y desconexioacuten de la liacutenea 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B por corto circuito monofaacutesico producido a consecuencia del corte de conductor anterior

La falla produce en este momento una desconexioacuten de consumos de 3139 MW que provoca la desconexioacuten de las unidades TG3 y CC Salta por un total de 2985 MW

La distribucioacuten de los consumos racionados es la siguiente

Posteriormente a las 2210 hrs a consecuencia de la reconexioacuten manual sin eacutexito de la liacutenea 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B se produce una desconexioacuten en cascada de liacuteneas y generadores que origina un black-out en gran parte del SING

En esta oportunidad se desconectan consumos por 9295 MW y generacioacuten por un total de 8526 MW distribuidos como se indica en la tabla siguiente

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

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desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

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C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 21: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

18

Soacutelo permanecen en servicio las unidades CTM1 y CTM2 operando en isla con potencias de 694 y 724 MW respectivamente en la zona centro y la Central Chapiquintildea operando en isla con una potencia de 18 MW en la zona norte

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 22: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

19

El proceso de recuperacioacuten de la oferta de generacioacuten se extendioacute hasta las 0500 hrs del diacutea 12 momento en que la oferta disponible supera la demanda normal del sistema La demanda real sin embargo alcanzoacute sus niveles normales recieacuten alrededor de las 1900 hrs del diacutea 12

C1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 14625 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la unidad CTM3 por operacioacuten de la proteccioacuten de sobretemperatura de descansos de la TV La unidad se encontraba operando con una potencia bruta de 2575 MW

A consecuencia de lo anterior se produce una desconexioacuten de consumos de 1425 MW por operacioacuten de releacutes de baja frecuencia seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

A los 16 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados La normalizacioacuten de los consumos

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 23: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

20

desconectados se produjo en algunos casos en forma inmediata y en otros al cabo de una a una y media horas

C1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba a 13503 MW

La falla se origina en la desconexioacuten de la liacutenea de 345 kV Central Salta ndash Andes debido a una falla bifaacutesica a 146 km de Central Salta producto de fuertes raacutefagas de viento en la zona Esto provoca la desconexioacuten de la unidad CC Salta que se encontraba operando con una potencia bruta de 256 MW

Como consecuencia de lo anterior se produce la operacioacuten hasta el quinto escaloacuten del esquema de desconexioacuten de carga por baja frecuencia desprendieacutendose un total de 1765 MW de consumos distribuidos como se indica en la tabla siguiente Por su parte la respuesta de las unidades generadoras alcanza un aporte maacuteximo de 755 MW

A los 19 minutos posteriores a la falla se dispuso de oferta de generacioacuten suficiente para recuperar el total de los consumos racionados

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 24: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

21

C2 Eventos seleccionados en el SIC

C2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Al momento de la falla la generacioacuten bruta total alcanzaba unos 5009 MW

La falla se origina en la reconexioacuten de la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa 1 que se encontraba fuera de servicio por trabajos programados en circunstancias que no se habiacutea retirado una puesta a tierra provisional utilizada durante los trabajos

La falla produce la desconexioacuten por baja frecuencia de praacutecticamente todas las centrales entre las III y VII regiones y la peacuterdida de 2817 MW de consumos distribuidos seguacuten se indica en las tablas de las paacuteginas siguientes

La disponibilidad de potencia para permitir la normalizacioacuten del total de estos consumos se habiacutea completado a las 1849 hrs transcurridas 1 hora y 19 minutos desde el inicio de la perturbacioacuten

Se hace notar que el Informe de Falla consigna que ldquodesde el punto de vista de disponibilidad de potencia el suministro quedoacute restablecido a las 1820 horas para la totalidad de los clientes regulados y parcialmente para los clientes libres Sin embargo en forma posterior fue necesario solicitar reducciones de consumo como consecuencia del crecimiento de la demanda y de que no fue posible reintegrar al servicio a todas las unidades que salieron a consecuencia de la fallardquo

En definitiva a consecuencias de lo anterior que puede considerarse un segundo evento se mantuvieron restricciones de suministro hasta las 2012 hrs seguacuten el siguiente detalle

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 25: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

22

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 26: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

23

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 27: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

24

C2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

La demanda del sistema era de 5391 MW

A las 2002 hrs se produce la desconexioacuten intempestiva de ambas liacuteneas que conectan Central Ralco al sistema cuando eacutesta generaba 680 MW Debido a la baja frecuencia ocasionada por esta desconexioacuten se desconectan adicionalmente Licanteacuten Cholguaacuten Nueva Aldea y Celco elevando la peacuterdida de generacioacuten a un total de 717 MW

La desconexioacuten de consumos por baja frecuencia alcanzoacute a 2742 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla de la paacutegina siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 9 minutos

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 28: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

25

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

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D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

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En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 29: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

26

C2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

Antes de la falla la demanda del sistema era de 3675 MW

Se produce una falla monofaacutesica por peacuterdida de aislacioacuten en la barra de 66 kV de la SE Coronel provocando la operacioacuten de protecciones que dejan fuera de servicio la liacutenea Hualpeacuten ndash Bocamina ndash Coronel desde la SE Hualpeacuten y la liacutenea Concepcioacuten ndash Coronel en la SE Concepcioacuten ademaacutes se interrumpe el aporte de la Planta Arauco A consecuencia de lo anterior todas las subestaciones de la zona afectada quedan sin energiacutea

La peacuterdida de consumos que se produce a causa de esta falla alcanza los 12888 MW distribuidos seguacuten lo indicado en la tabla siguiente

Las restricciones de suministro se mantuvieron durante 39 minutos

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 30: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

27

D ANTECEDENTES E INFORMACIOacuteN PROPORCIONADA POR LOS

CDEC

A fin de posibilitar una evaluacioacuten lo maacutes precisa posible de las transferencias econoacutemicas entre integrantes de los CDEC en condiciones de deacuteficit de suministro se solicitoacute informacioacuten de los registros de medidores de energiacutea integrados cada 15 minutos que se utilizan como base para establecer los balances de inyecciones y retiros

No obstante de acuerdo a los procedimientos actualmente vigentes para estos caacutelculos las Direcciones de Peajes cuentan soacutelo con informacioacuten completa depurada y ajustada a nivel horario La informacioacuten cruda con detalle de 15 minutos que se logroacute obtener de parte de las empresas no resultoacute utilizable directamente para este estudio dado que para ello se habriacutea

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 31: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

28

requerido un procesamiento anaacutelogo al que actualmente se realiza para compatibilizarla a nivel horario Adicionalmente en el caso del SIC la informacioacuten no se encontraba completa Por ello fue necesario adoptar ciertas hipoacutetesis simplificatorias en el caacutelculo que se explican maacutes adelante

Otro aspecto que es necesario tomar en cuenta es que los procedimientos vigentes contemplan realizar el balance de inyecciones y retiros soacutelo en aquellas barras en las que hay transferencias entre integrantes Al incorporar a este balace el tratamiento de los compromisos de potencia firme en la forma que se plantea en el punto B7 resulta necesario ampliar este conjunto de barras de modo de incluir todas las que se consideran en el balance anual de potencia firme En particular ello es requerido en todas las barras en que el suministrador ha resultado deficitario en el BAPF ya que los generadores excedentarios deberaacuten reconocer parte de la demanda potencial de los clientes racionados generaacutendose transferencias entre integrantes que en condiciones normales no se dan

E SIMULACIOacuteN DE LAS TRANSFERENCIAS ECONOacuteMICAS

Los resultados de la simulacioacuten que se presentan a continuacioacuten incluyen la determinacioacuten del efecto econoacutemico de considerar los compromisos de venta de potencia firme entre integrantes del CDEC asiacute como la cuantificacioacuten de la remuneracioacuten que podriacutea recibir el conjunto de consumidores que por medio de su racionamiento contribuyen a eliminar los deacuteficit provocados por fallas intempestivas o de corta duracioacuten

Los resultados monetarios obtenidos corresponden a una valoracioacuten aproximada de las transferencias durante el lapso en que prevalecen condiciones de insuficiencia de oferta en el sistema en el cual en al menos algunas barras prevalece el CFCD No corresponde en consecuencia a la estimacioacuten de valores a reliquidar ya que no se han descontado los pagos efectivamente realizados de acuerdo a los procedimientos vigentes

E1 Simulacioacuten de eventos en el SING

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

AES GENER 2997 (923) 2074

CELTA 713 (1387) (674)

EDELNOR 3001 (1626) 1374

ELECTROANDINA 4158 (4969) (812)

GASATACAMA 3702 (4182) (479)

NORGENER 1081 (1891) (811)

TRANSM - 00 (673) 00

15652 (14979) (673) 673

Excedente total de Gen Excedentarios 3449 MW

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 32: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

29

En el cuadro anterior el balance de potencia firme toma en cuenta los aportes de generacioacuten netos de cada integrante y sus respectivos retiros para abastecer clientes directos En estas condiciones el balance de inyecciones menos retiros arroja un saldo igual a las peacuterdidas de transmisioacuten las que fueron asignadas a un transmisor geneacuterico que se denominoacute TRANSM Hay que reiterar que al expresar el balance anterior en teacuterminos monetarios se obtiene para este saldo un valor positivo igual al ingreso tarifario de potencia firme que queda en poder de los duentildeos del sistema de transmisioacuten el cual debe ser acreditado a los usuarios de dichos sistemas al momento de determinar los pagos de peaje correspondientes

Para ponderar la significancia relativa de los montos de compensacioacuten a clientes racionados que se evaluacutean a continuacioacuten es necesario tener presente que el ingreso aproximado que perciben anualmente los suministradores por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea en el SING a

15652 MW x 9137 USkWantildeo = 143 Millones US$

De acuerdo a lo demostrado conceptualmente en el punto B este monto corresponde en teacuterminos esperados al pago que hacen los clientes para no sufrir racionamientos intempestivos

E1a Black Out 11-Sep-05 2149 hrs

Como se mencionoacute en el punto B10 en el caso del SING es particularmente relevante la diferente velocidad de recuperacioacuten de los consumos respecto de la recuperacioacuten de la oferta de potencia que se observa despueacutes de una perturbacioacuten mayor La figura siguiente muestra como se produjo la recuperacioacuten de la oferta de potencia respecto de lo que habriacutea sido la demanda normal del sistema El caacutelculo de la energiacutea no suministrada (ENS) realizado por el CDEC-SING se basa en la comparacioacuten de estas dos curvas

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

2148 2248 2348 0048 0148 0248 0348 0448

Oferta pot

Dem normal

La recuperacioacuten efectiva de los consumos en cambio es mucho maacutes lenta lo cual se aprecia en la figura siguiente

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 33: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

30

-

2000

4000

6000

8000

10000

12000

14000

16000

18000

22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19

Demanda real

Oferta Potencia

Para efectos de la presente evaluacioacuten se consideroacute que las condiciones de deacuteficit de suministro eran aplicables hasta el momento en que la potencia disponible supera el consumo normal del sistema a esa hora esto es hasta las 5 am del diacutea 12 Se supuso asimismo que la demanda potencial de cada hora era igual a la demanda real (racionada) maacutes el monto racionado (calculado como la Demanda normal menos la Oferta de potencia de la hora) Como una simplificacioacuten del caacutelculo tambieacuten se supuso que los consumos racionados se iban recuperando individualmente en forma proporcional de acuerdo a la evolucioacuten del total racionado

La evaluacioacuten se realizoacute a partir del instante en que se desconectan las liacuteneas 220 kV Crucero-Chuquicamata Ndeg 7B y 220 kV Crucero-Salar Ndeg 6B a las 2149 para lo cual se realizoacute una estimacioacuten de las condiciones de balance correspondiente a los uacuteltimos 11 minutos de la hora 22 Se ha supuesto que el CFCD prevalece en todas las barras del sistema desde ese instante hasta las 500 hrs momento en que la oferta disponible excede la demanda normal En una evaluacioacuten maacutes precisa mediante la aplicacioacuten de la metodologiacutea descrita y los procedimientos de caacutelculo desarrollados es posible tomar en cuenta el caso de aquellos subsistemas que pueden considerarse sin restriccioacuten de suministro a partir de diversos instantes durante el proceso de recuperacioacuten de servicio o el caso de algunas subestaciones que se mantuvieron alimentadas desde centrales que continuaron operando en isla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 17413

EDELNOR 2146

CELTA 4349

GASATACAMA 12995

NORGENER 6405

AES GENER 763

Total 44070

El resultado de la evaluacioacuten valorizado al CFCD = 3000 millskwh indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SING se indica en el siguiente cuadro

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 34: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

31

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (3144) (27546)CELTA (14428) (5375)EDELNOR 22490 6323ELECTROANDINA (55862) (43691)GASATACAMA (43629) (36440)NORGENER (20892) (8735)TRANSM (16745) (16745)RacAES GENER 2289 2289RacCELTA 13046 13046RacEDELNOR 6438 6438RacELECTROANDINA 52239 52239RacGASATACAMA 38985 38985RacNORGENER 19214 19214

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 132211 kUS$

En la tabla anterior el aporte de racionamiento que realizan los clientes se asignoacute a unos generadores ficticios denominados con el prefijo Rac aplicado al nombre del suministrador respectivo

El balance resultante para el transmisor geneacuterico denominado TRANSM corresponde al ingreso tarifario que se genera y debe ser reliquidado entre los usuarios de la transmisioacuten Como se mencionoacute este ingreso resulta negativo al considerar un costo de falla igual en todas las barras

Se observa que la inclusioacuten de los Compromisos de Potencia Firme en el Balance no afecta el total de la compensacioacuten correspondiente a los clientes racionados pero siacute afecta de forma apreciable la distribucioacuten de los pagos entre integrantes

Tambieacuten es importante destacar que en la evaluacioacuten anterior se ha considerado como sujeto de compensacioacuten a todos los clientes que vieron reducido su consumo En el caso en que la falla se origine en las instalaciones de un cliente determinado se estima que lo maacutes razonable seriacutea que se excluya del caacutelculo anterior la compensacioacuten que de otro modo corresponderiacutea a dicho cliente Esta situacioacuten es de especial relevancia en el SING en que un importante nuacutemero de liacuteneas de transmisioacuten es de propiedad de los clientes

E1b Falla Generacioacuten 30-Ago-05 1312 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 16 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Al no disponerse de una base de datos ajustada en intervalos de 15 minutos que permitiera hacer los caacutelculos directamente para la evaluacioacuten se estimoacute a partir de los datos medios horarios los aportes de los distintos generadores durante esos 16 minutos tomando en cuenta los tiempos de partida de las unidades de emergencia que entraron en servicio Adicionalmente se adoptoacute la hipoacutetesis de mantener el nivel de peacuterdidas de transmisioacuten prefalla

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 35: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

32

Empresa MWh

ELECTROANDINA 112

EDELNOR 37

CELTA 06

GASATACAMA 127

NORGENER 51

AES GENER -

Total 332

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER 1524 318CELTA 164 651EDELNOR 270 (530)ELECTROANDINA (1192) (605)GASATACAMA (1347) (1001)NORGENER 595 1181TRANSM (1011) (1011)RacAES GENER 00 00RacCELTA 18 18RacEDELNOR 110 110RacELECTROANDINA 336 336RacGASATACAMA 380 380RacNORGENER 153 153

(00) (00)

Total Compensacioacuten 996 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante los 16 minutos de duracioacuten de la falla

E1c Falla Transmisioacuten 16-Jul-05 1241 hrs

Esta falla tuvo una duracioacuten de 19 minutos hasta que el momento en que se dispuso de oferta de potencia para recuperar el total de los consumos racionados Para la evaluacioacuten se adoptaron hipoacutetesis anaacutelogas a las adoptadas para la falla anterior

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ELECTROANDINA 149

EDELNOR 24

CELTA 41

GASATACAMA 168

NORGENER 176

AES GENER -

Total 559

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 36: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

33

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 3000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

AES GENER (739) (2087)CELTA (1054) (510)EDELNOR 2467 1574ELECTROANDINA (2439) (1783)GASATACAMA 1542 1929NORGENER (582) 73TRANSM (873) (873)RacAES GENER 00 00RacCELTA 124 124RacEDELNOR 72 72RacELECTROANDINA 447 447RacGASATACAMA 505 505RacNORGENER 529 529

Balance 00 00

Total Compensacioacuten 1677 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante el lapso de 19 minutos en que hubo deacuteficit de oferta de generacioacuten

E2 Simulacioacuten de eventos en el SIC

El balance de potencia firme entre los integrantes se indica en el siguiente cuadro

Balance Fiacutesico de Potencia Firme

MW Pfirme

Pfneta CcldBPF BalPf

ARAUCO 847 (592) 255

CENELCA 1303 (1186) 117

COLBUN 21459 (18031) 3428

ENDESA 23245 (23258) (13)

ESSA 3159 (3477) (319)

GENER 7671 (10056) (2384)

GUACOLDA 2291 (2767) (476)

IBENER 644 (317) 328

PEHUENCHE 4276 (4026) 250

SAN_ISIDRO 2592 (2704) (112)

SGA 53 (487) (434)

STS - 00 (05) 00

TRANSELEC - 00 (633) 00

OTROS - 00 00 00

67540 (66902) (638) 638

Excedente total 4377 MW

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 37: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

34

En este caso el ingreso aproximado que obtienen los suministradores del SIC por concepto del cargo por potencia aplicado a sus clientes alcanzariacutea a

67540 MW x 8364 USkWantildeo = 565 Millones US$

E2a Black Out 21-Mar-05 1730 hrs

Como se mencionoacute en el punto C2a en el cual se describe esta perturbacioacuten se presentaron de hecho dos eventos el ocasionado con motivo de la falla en la liacutenea de 500 kV Charruacutea ndash Ancoa el que fue superado a las 1849 hrs y los posteriores restricciones que debieron aplicarse entre las 1921 y las 2012 debido a la demora en la recuperacioacuten de las centrales de ciclo combinado que habiacutean salido de servicio en la primera perturbacioacuten

En esta evaluacioacuten se aplicoacute el CFCD en todas las horas en las que el CDEC-SIC de acuerdo a sus procedimientos actuales considera un costo marginal igual al costo de falla de larga duracioacuten al enfrentarse situaciones de deacuteficit durante todo al periacuteodo que va desde las 1730 hasta las 2012 horas Por lo tanto en las zonas que no se presentoacute insuficiencia de oferta las transferencias estaacuten valorizadas a los costos marginales normales y los compromisos de potencia firme no son tomados en cuenta Como hipoacutetesis simplificatoria las demandas potenciales individuales se proyectaron asumiendo una variacioacuten proporcional de los consumos registrados en la hora previa a la falla de modo de ajustarse al valor programado para la demanda total del SIC A diferencia de lo considerado en el Black Out del SING en este caso el monto racionado se determinoacute como la diferencia entre la demanda proyectada de esta forma (limitado al valor de demanda real registrado) y la demanda real

Los montos de racionamiento determinados de acuerdo a este criterio para los clientes de los distintos suministradores resultaron como sigue

Empresa MWh

ARAUCO 37CENELCA 2149COLBUN 15017ENDESA 13148ESSA 6286GENER 9063GUACOLDA 4930IBENER 273PEHUENCHE 168SAN_ISIDRO 2126SGA 18TRANSELEC 01

Total 53217

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh seguacuten lo indicado en la Norma Teacutecnica de Seguridad y Calidad de Servicio para el SIC se indica en el siguiente cuadro

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

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F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 38: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

35

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (37) (991)

CENELCA (3079) (3516)

COLBUN (47376) (60191)

ENDESA (14942) (14910)

ESSA (23064) (21569)

GENER (33442) (21931)

GUACOLDA (15116) (12697)

IBENER (1258) (2482)

PEHUENCHE 5900 4967

SAN_ISIDRO (19866) (19136)

SGA (292) (115)

STS (02) (02)

TRANSELEC 46140 46140

OTROS (00) (00)

RacARAUCO 74 74

RacCENELCA 4298 4298

RacCOLBUN 30034 30034

RacENDESA 26296 26296

RacESSA 12571 12571

RacGENER 18126 18126

RacGUACOLDA 9859 9859

RacIBENER 547 547

RacPEHUENCHE 335 335

RacSAN_ISIDRO 4253 4253

RacSGA 36 36

RacSTS 02 02

RacTRANSELEC 03 03

(00) (00)

Total a compensar 106433 kUS$

En la tabla siguiente se presentan los montos de compensacioacuten por conjunto de clientes desglosado temporalmente durante el periacuteodo evaluado

Hora 18 Hora 19 Hora 20 Hora 21

(min 1-12)

ARAUCO 26 22 22 05

CENELCA 1213 1629 1238 218

COLBUN 10540 10868 7360 1266

ENDESA 12011 9591 4069 625

ESSA 4135 4555 3287 593

GENER 6785 5895 4593 852

GUACOLDA 3164 3509 2762 425

IBENER 184 213 125 24

PEHUENCHE 152 122 51 10

SAN_ISIDRO 888 1588 1466 311

SGA 05 04 26 01

STS 00 00 01 00

TRANSELEC 00 00 02 00

Total 39106 37997 24999 4331

Empresa

kUS$

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 39: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

36

E2b Falla Generacioacuten 03-Oct-05 2002 hrs

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante esta perturbacioacuten originada por la desconexioacuten de la Central Ralco se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

CENELCA 06COLBUN 137ENDESA 104ESSA 61GENER 54IBENER 01PUYEHUE 03

Total 366

El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (190) (294)

CENELCA 23 (25)

COLBUN (873) (1635)

ENDESA 2077 1851

ESSA (507) (470)

GENER (1375) (562)

GUACOLDA (63) 170

IBENER 131 91

PEHUENCHE 388 437

PUYEHUE 30 26

SAN ISIDRO (134) (47)

SGA (40) (73)

CTNC (05) (05)

STS (04) (04)

TRANSELEC (192) (192)

OTROS 00 00

RacCENELCA 13 13

RacCOLBUN 273 273

RacENDESA 208 208

RacESSA 123 123

RacGENER 108 108

RacGUACOLDA 00 00

RacIBENER 03 03

RacPUYEHUE 05 05

00

Total a compensar 732 kUS$

Los valores indicados se han calculado suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en todas las barras del sistema durante un lapso de 8 minutos

37

E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

38

F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 40: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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E2c Falla Transmisioacuten 21-Oct-05 0645 hrs

La falla produjo un apagoacuten localizado en la zona Concepcioacuten ndash Coronel

Los montos de racionamiento que aportan los clientes de los distintos suministradores durante la perturbacioacuten se estimaron seguacuten lo indicado en la siguiente tabla

Empresa MWh

ARAUCO 54COLBUN 74ENDESA 342

Total 469

La evaluacioacuten se realizoacute suponiendo que las condiciones de CFCD prevalecen en las barras del subsistema afectado durante 16 23 27 y 39 minutos que corresponde a los tiempos en que las distintas subestaciones desconectadas fueron reconectadas El resultado de la evaluacioacuten valorizado a un CFCD = 2000 millskwh se indica en el siguiente cuadro

kUS$ sin Compr Pfirme con Compr Pfirme

ARAUCO (110) (110)

CENELCA (02) (02)

COLBUN (146) (146)

ENDESA (734) (734)

ESSA (01) (01)

GENER (14) (14)

GUACOLDA (07) (07)

IBENER 01 01

PEHUENCHE 35 35

PUYEHUE 00 00

SAN_ISIDRO (01) (01)

SGA (03) (03)

CTNC 00 00

STS (00) (00)

TRANSELEC 42 42

OTROS 00 00

RacARAUCO 107 107

RacCOLBUN 148 148

RacENDESA 684 684

00 00

Total a compensar 939 kUS$

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F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

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SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 41: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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F COMENTARIOS SOBRE LOS COMPUTOS

Se ha realizado una estimacioacuten de los montos involucrados en la valorizacioacuten de las transacciones monetarias entre integrantes del CDEC al considerar el costo de falla de corta duracioacuten como costo marginal instantaacuteneo cuando se presentan situaciones de falla intempestiva que dan origen a restricciones del suministro que afectan a los consumidores

La estimacioacuten se ha basado en los datos de transferencias de energiacutea proporcionados por los CDEC en una base debidamente ajustada a nivel horario que es la forma en que actualmente se realizan los balances de inyecciones y retiros para la facturacioacuten Dentro de los procedimientos vigentes la valorizacioacuten se realiza aplicando a las energiacuteas horarias un costo marginal promedio horario calculado tomando en cuenta la variacioacuten minuto a minuto que experimenta el costo marginal instantaacuteneo tanto debido a las variaciones normales del despacho como cuando ocurren perturbaciones en el sistema El error asociado a la aplicacioacuten de esta aproximacioacuten se ha considerado aceptable dado el rango relativamente acotado de variacioacuten de los costos en el intervalo

Sin embargo en caso de adoptarse la aplicacioacuten del CFCD a los periacuteodos en que subsisten restricciones del suministro debidas a fallas intempestivas se pudo constatar que la aproximacioacuten anterior puede introducir una distorsioacuten inaceptable Por ello se estima necesario que para estos periacuteodos en que prevalece el CFCD el caacutelculo se realice con una base de medidas debidamente ajustada a nivel de 15 minutos que es la precisioacuten que permiten en general los medidores de facturacioacuten

Los procedimientos de caacutelculo aplicados en el presente trabajo permiten aseverar que el procesamiento de la informacioacuten requerido para la aplicacioacuten praacutectica de la metodologiacutea descrita es perfectamente manejable

G COMENTARIOS FINALES

La evaluacioacuten realizada en el presente estudio permitioacute estimar el monto de las compensaciones que se habriacutean debido pagar a los consumidores racionados para tres fallas particulares ocurridas en cada uno de los sistemas estudiados (SIC y SING) Es necesario tener presente que dado que el escenario tarifario vigente al momento de ocurrir dichas perturbaciones no contemplaba el pago de compensaciones a CFCD no existiacutea un fuerte incentivo para evitar estas situaciones o reducir la duracioacuten de los eventos

Sin perjuicio de lo indicado en el paacuterrafo precedente resulta interesante evaluar el monto total de compensaciones que aproximadamente se habriacutean pagado durante el antildeo 2005 por este concepto Los valores siguientes se basan en la valorizacioacuten de la Energiacutea No Suministrada (ENS) informada por cada CDEC respecto de la cual se tiene datos para todo el antildeo 2005 en el caso del SIC y solamente desde octubre de 2005 en el SING Para el caso del SING se estimoacute el tiempo medio de la duracioacuten de las perturbaciones como el promedio de la duracioacuten de todas las perturbaciones ocurridas entre octubre y diciembre de 2005 El valor resultante se proyectoacute a las perturbaciones ocurridas entre enero y septiembre de 2005

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SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

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39

SING

Total ENS 2005 = 7598 MWh Compensacioacuten estimada = 7598 x 3000 = 228 millones de US$ Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 143 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 105 745

100 lt x lt 200 22 156

200 lt x lt 300 10 71

300 lt x lt 400 2 14

400 lt x lt 500 0 00

500 lt x lt 600 1 07

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 07

Total 141 1000

El cuadro anterior sentildeala la cantidad de fallas que ocurrieron durante el antildeo 2005 y se clasificaron seguacuten el monto de la compensacioacuten Se aprecia que el 90 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 75 de ellas es inferior a 80 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 45 354

20 lt x lt 40 21 165

40 lt x lt 60 17 134

60 lt x lt 80 13 102

80 lt x lt 100 9 71

100 lt x lt 120 10 79

120 lt x lt 140 6 47

140 lt x lt 160 2 16

160 lt x lt 180 1 08

180 lt x lt 200 3 24

Total 127 1000

40

SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

42

H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

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SIC

Total ENS 2005 = 5152 MWh Compensacioacuten = 5152 x 2000 = 103 millones de US$ (ver nota) Ventas totales de Potencia al antildeo estimadas = 565 millones de US$ Ventas totales de Energiacutea y Potencia al antildeo (aproximadas) = 1500 millones de US$ Histograma de Compensaciones

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 100 mil US$ 289 935

100 lt x lt 200 15 49

200 lt x lt 300 3 10

300 lt x lt 400 0 00

400 lt x lt 500 1 03

500 lt x lt 600 0 00

600 lt x lt 700 0 00

700 lt x lt 800 0 00

800 lt x lt 900 0 00

900 lt x lt 1000 0 00

mayor que 1000 1 03

Total 309 1000

Se aprecia que el 98 de los casos tienen compensaciones por debajo de los 200 mil US$

Ahora bien cabe destacar que de las compensaciones inferiores a 200 mil US$ el 69 de ellas es inferior a 20 mil US$ lo que se aprecia en el siguiente histograma

Rango en miles de US$ Cantidad de Fallas Porcentaje

menor que 20 mil US$ 210 691

20 lt x lt 40 44 145

40 lt x lt 60 20 66

60 lt x lt 80 6 20

80 lt x lt 100 9 30

100 lt x lt 120 9 30

120 lt x lt 140 3 10

140 lt x lt 160 0 00

160 lt x lt 180 3 10

180 lt x lt 200 0 00

Total 304 1000

Nota El valor calculado se estimoacute en base a la ENS informada por el CDEC valor que para el black out del 21 de marzo del 2005 no contempla los racionamientos que se debieron efectuar en forma posterior a la normalizacioacuten del suministro por falta de generacioacuten que no pudo volver al servicio Del punto de vista de la evaluacioacuten anterior este criterio parece razonable pues lo sucedido en el SIC en esa oportunidad puede interpretarse como la ocurrencia

41

de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

43

De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

44

La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

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de dos eventos y en el primero que produce el black out la recuperacioacuten de la oferta se produjo en tiempos inferiores a 2 horas

Como ya se sentildealoacute los resultados presentados en las tablas anteriores pueden considerarse pesimistas frente a lo que seriacutea representativo de una situacioacuten futura dado que ellos se dieron en otro escenario normativo En efecto la implementacioacuten de la Norma de Calidad y Seguridad de Servicio (NT) que estaacuten llevando a cabo las empresas y la aplicacioacuten del CFCD en la valorizacioacuten de las transferencias en condiciones de deacuteficit sin duda cambiaraacuten el panorama eleacutectrico en lo que continuidad de servicio se refiere

En particular la implementacioacuten de la NT respecto de los esquemas de liberacioacuten de carga y eventual formacioacuten de islas eleacutectricas ante contigencias mayores debiera permitir bajar significativamente en el futuro la probabilidad de Black Out En efecto estas medidas permitiraacuten evitar que contigencias de este tipo evolucionen hasta convertirse en un apagoacuten generalizado asiacute como disminuir considerablemente los tiempos de normalizacioacuten de suministro

Lo anterior para que tenga eacutexito sin duda debe ir acompantildeado del correspondiente incentivo econoacutemico lo que se logra con la tarificacioacuten a CFCD Con ello se pueden lograr que se implementen una serie de medidas o inversiones orientadas no tan solo a proveer un suministro sino que tambieacuten a agilizar su recuperacioacuten ante desconexiones intempestivas A modo de ejemplo se pueden mencionar las siguientes inversiones o medidas que podriacutean realizarse para mejorar los tiempos de recuperacioacuten de servicio

- Instalacioacuten de equipos para la regulacioacuten raacutepida de la tensioacuten o de soporte de reactivos ante contingencias (reactores CER etc)

- Habilitacioacuten de Servicios Auxiliares autoacutenomos o liacuteneas alternativas de suministro de emergencia para la partida de algunas unidades generadoras

- Instalacioacuten de dispositivos de sincronizacioacuten entre aacutereas En conclusioacuten se estima que la aplicacioacuten del CFCD en los balances de los CDEC y en los pagos a clientes por sus aportes cuando ocurren condiciones de deacuteficit intempestivo constituiraacute un fuerte incentivo para que la calidad de servicio aumente considerablemente existiendo menor cantidad de este tipo de eventos o bien que se logre reducir su duracioacuten respecto a lo que hoy se puede observar en la operacioacuten de los sistemas SIC y SING

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

Page 45: Valorizacion de transferencias a CFCD - CNEdataset.cne.cl/Energia_Abierta/Estudios/CNE...elemental para el cual se dispone de las transferencias de energía es de 15 minutos. Los cambios

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H ANEXO 1 DEDUCCIOacuteN TEOacuteRICA DEL CARGO POR POTENCIA Y

SU RELACIOacuteN CON LAS FALLAS INTEMPESTIVAS

A continuacioacuten se presenta la deduccioacuten teoacuterica que demuestra que el valor esperado de los ingresos asociados a la venta de la energiacutea en las horas en que ocurren situaciones de deacuteficit (en las cuales la energiacutea vale CFCD) corresponde al cargo por potencia

En el esquema de tarificacioacuten a costo marginal de la energiacutea el precio que los consumidores deberiacutean pagar por cada kWh de demanda en cada intervalo de tiempo corresponde al costo marginal de produccioacuten esto es al costo de producir 1 kWh adicional respecto del nivel de demanda total del momento considerando la operacioacuten maacutes econoacutemica de los recursos de generacioacuten disponibles (Cmge)

Si no se consideran las fallas intempestivas (de corta duracioacuten) este precio que pagariacutean los consumidores seriacutea simplemente pe = Cmge En este escenario el Cmge puede llegar a ser igual al costo de racionamiento o costo defalla de larga duracioacuten CFLD en condiciones criacuteticas de suministro ya sea por condiciones de sequiacutea o por fallas prolongadas de centrales teacutermicas En este caso los consumidores que no son racionados deben estar dispuestos a pagar el CFLD (lo que estaacute incluiacutedo el caacutelculo del precio de nudo de la energiacutea) y los que los son tienen derecho a ser compensados en los teacuterminos que establece el Artiacuteculo 99 bis del DFL1

Sin embargo al generalizar la expresioacuten anterior debe considerarse que existe una

probabilidad pfcd de ocurrencia de fallas intempestivas en un intervalo de tiempo determinado para las cuales los recursos de generacioacuten disponibles no permiten continuar abasteciendo el total de la demanda en cuyo caso el costo de la energiacutea pasa a ser igual al costo de falla de corta duracioacuten CFCD En consecuencia el precio que los consumidores deberiacutean pagar en teacuterminos esperados resulta ser

pe = (1 - pfcd) middot Cmge + pfcd middot CFCD

o lo que es equivante

pe = Cmge + pfcd middot (CFCD ndash Cmge) [ 1 ]

El nuacutemero esperado de horas en el antildeo en las cuales se tendraacute racionamiento por falla intempestiva (==gt CFCD) seraacute igual a la integral Σ pfcd Δt a lo largo de todas las horas del antildeo

Ntildehf = Σ pfcd middot Δt

Por otra parte el LOLP del sistema (probabilidad de peacuterdida de carga por falla intempestiva) estariacutea determinado por la relacioacuten

LOLP = Ntildehf 8760

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

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De lo anterior se puede expresar

Σ pfcd middot Δt = LOLP middot 8760 [ 2 ]

Si los suministradores deben compensar a sus clientes a un precio CFCD en caso que deban racionarlos como consecuencia de una falla intempestiva les resultaraacute econoacutemico invertir en la instalacioacuten de potencia de reserva en la medida en que el costo de inversioacuten y operacioacuten marginal les resulte menor que el costo de falla evitado Con este criterio el nivel oacuteptimo de instalacioacuten de potencia de reserva seriacutea aquel para el cual se alcanza el equilibrio entre estas componentes

Atg middot dP + Ntildehfopt middot Cvtg middot dP middot (1-tif) = dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt middot CFCD

en que dP = incremento marginal de potencia de reserva

Atg = costo unitario de inversioacuten en las unidades de reserva

Cvtg = costo variable de operacioacuten de las unidades de reserva

tif = tasa de indisponibilidad forzada de las unidades de reserva

Ntildehfopt = nuacutemero esperado oacuteptimo de horas anuales de falla intempestiva con racionamiento

Tiacutepicamente las unidades maacutes econoacutemicas para aportar esta potencia de reserva son turbinas a gas en ciclo abierto dado su bajo costo de inversioacuten y bajo nuacutemero de horas esperadas de funcionamiento

Se hace notar que la relacioacuten anterior supone que la instalacioacuten de la potencia adicional dP efectivamente evita la necesidad de racionar un consumo igual a [ dP middot (1-tif) middot Ntildehfopt ] lo que implica suponer que se encuentra disponible para respuesta inmediata frente a la ocurrencia de la contingencia

A partir de las relaciones anteriores se obtiene la siguiente expresioacuten

LOLPopt = Atg [CFCD ndash Cvtg] (1-tif) 8760

la que muestra que a menor costo CFCD mayor seraacute el LOLP econoacutemicamente oacuteptimo

La misma expresioacuten puede reescribirse como

CFCD ndash Cvtg = Atg LOLPopt (1- tif) 8760 [ 3 ]

El pago anual que en definitiva realizariacutea un consumidor de demanda D(t) que en cada instante paga el precio esperado determinado por la expresioacuten [ 1 ] que incluye el riesgo de falla intempestiva resulta ser

Σ pe middot D middot Δt = Σ Cmge middot D middot Δt + Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt = KE +

KP

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos

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La componente KE representa el pago de toda la energiacutea demandada en el antildeo (no racionada) a los costos marginales de la energiacutea determinados sin considerar las condiciones de falla intempestiva en las cuales el costo sube a CFCD

La componente KP representa el sobreprecio que estaacute dispuesto a pagar el consumidor para continuar siendo abastecido incluso en las horas en que una falla intempestiva eleva el costo marginal instantaacuteneo al valor CFCD

El monto asociado al pago KP puede estimarse aproximadamente haciendo dos hipoacutetesis

a) que los costos marginales instantaacuteneos de la energiacutea Cmge en las horas en que existen probabilidades significativas de peacuterdida de carga son del orden de Cvtg

b) que en esas horas la demanda del cliente es del orden de sus demandas maacuteximas anuales (Dma)

Con estas hipoacutetesis y reemplazando las expresiones [2] y [3] se concluye que

KP = Σ pfcd middot (CFCD-Cmge) middot D middot Δt asymp Atg middot Dma middot (LOLPLOLPopt) (1-tif)

Esta expresioacuten es la base teoacuterica que justifica el pago del cargo por potencia contemplado en la tarificacioacuten de los precios de nudo (Artiacuteculo 99 del DFL1)

Ella nos muestra que cuando se han realizado las inversiones necesarias para alcanzar el

LOLP oacuteptimo el pago anual del cargo por potencia por parte del cliente es equivalente en

teacuterminos esperados a pagar con un sobreprecio igual a (CFCD-Cmge) el total de su

energiacutea demandada en las horas en que las fallas intempestivas obligan a racionar

otros consumos Por ello es que el consumidor racionado tiene derecho a una compensacioacuten igual a CFCD middot D middot Δt en cada intervalo de tiempo en que no es abastecido

La misma deduccioacuten anterior demuestra que no es econoacutemicamente justificable sobreinvertir en potencia de reserva con el fin de reducir la probabilidad racionamiento ante fallas intempestivas a valores inferiores al LOLP oacuteptimo

En la medida que en el despacho determinado por los CDEC se contemple un nivel de reserva en giro adecuado las horas con alta probabilidad de peacuterdida de carga se concentraraacuten en las condiciones en que el sistema se encuentra maacutes exigido esto es en horas de demanda maacutexima y desde el punto de vista de la oferta en condiciones secas en sistemas eminentemente hidraacuteulicos o con mantenimientos o fallas prolongadas de centrales teacutermicas en sistemas eminentemente teacutermicos