IMPACTOS DE LA GENERACIÓN DISTRIBUIDA EN LAS REDES DE DISTRIBUCIÓN CASO EPSA 1era jornada técnica de distribución CNO

Julio 2013

CONTENIDO Definiciones y normativa Cogeneradores y autogeneradores en el Valle del Cauca Impactos en la Planeación y Operación Conclusiones

DEFINICIONES Y NORMATIVA

Definiciones Autogenerador: Es aquella persona natural o jurídica que produce energía eléctrica exclusivamente para atender sus propias necesidades, por lo tanto no puede vender parcial o totalmente. Solo usa la red pública para obtener respaldo del SIN. Cogenerador: Es aquella persona natural o jurídica que produce en forma combinada energía eléctrica y energía térmica, como parte integrante de una actividad productiva, destinadas ambas al consumo propio o de terceros y destinadas a procesos industriales o comerciales.

Normatividad actual vigente CREG 070 de 1998: Por la cual se establece el Reglamento de Distribución de Energía Eléctrica, como parte del Reglamento de Operación del Sistema Interconectado Nacional. CREG 106 de 2006: Por la cual se modifican los procedimientos generales para la asignación de puntos de conexión de generadores a los Sistema de Transmisión Nacional, Sistemas de Transmisión Regional o Sistemas de Distribución Local.

CREG 097 2008: Por la cual se aprueban los principios generales y la metodología para el establecimiento de los cargos por uso de los Sistemas de Transmisión Regional y Distribución Local. Capítulo 13 - Cargos por Respaldo de la Red CREG 05 de 2010: Por la cual se determinan los requisitos y condiciones técnicas que deben cumplir los procesos de cogeneración y se regula esta actividad.(Deroga la resolución CREG 085 de 1996).

COGENERADORES Y AUTOGENERADORES EN EL VALLE DEL CAUCA

Ubicación geográfica

Fuente: Google Earth Información EPSA

Nota: Se presentan sólo autogeneradores y cogeneradores en redes de EPSA

Cogeneradores y autogeneradores en el Valle del Cauca

Nombre del Cliente

Capacidad instalada generación (MW)

Capacidad efectiva de cogeneración (MW)

Capacidad asignada de transporte (MW)

Ingenio San Carlos Propal Ingenio del Cauca Ingenio Manuelita Ingenio Providencia Ingenio Río Paila Ingenio Central Castilla Cartón Colombia Ingenio Carmelita Ingenio Pichichi Ingenio Central Tumaco Ingenio Mayagüez Empaques industriales Total

7 22,1 40 17,9 47 22,1 22,1 27,5 7,4 6,6 5,2 38,3 4 267,2

4 22,1 34 15 35 10 11 27,5 5 6 3 37 4 213,6

2 * 10 * 19,9 6 3,85 * 0,5 2 2 25 * 66,15

Capacidad asignada de transporte: cantidad de potencia aprobada por el operador de red que puede suministrar la planta de generación al SIN, en el punto de conexión o frontera comercial. * No aplica, estos clientes no inyectan sus excedentes a la red

IMPACTOS EN LA PLANEACIÓN, OPERACIÓN Y CALIDAD DEL SERVICIO

Impacto en el análisis de la red

• Mayor complejidad en la planeación • Condiciones mas extremas en demanda máxima y mínima. – La generación máxima en demanda mínima requiere expansiones en la red para evitar generación atrapada. – En demanda máxima solo se consideran los contratos de respaldo

Las redes fueron desarrolladas para atender demanda. Ocasiona descarga de las redes de MT actuales en el corto plazo No todo el autoconsumo se encuentra respaldado. Complementariedad con los generadores hidráulicos. Puede optimizar las conexiones al STN en el Largo plazo. No hay un criterio unificado para considerar la inyección de los excedentes de la generación distribuida. Max, Promedio histórico, cero? • Impacto en pérdidas dependiendo del balance demanda/generación • • • • • •

Reducción de demanda 2006 – 2013 por cogeneración y autogeneración

Impacto en la demanda anual de energía

Fuente: XM, EPSA

Correlación PCC vs Capacidad de generación

• A medida que se incrementa el nivel de cortocircuito se pueden conectar plantas de mayor capacidad y el porcentaje de la generación máxima con respecto a la potencia de cortocircuito se puede aumentar hasta un 20%

600

Potencia máxima generada (MW)

• Para nodos con bajo nivel de potencia de cortocircuito (126 MVA), la potencia máxima generada se encuentra alrededor de 10MW. Es decir el 8% de la potencia de cortocircuito.

25%

500

20%

400 15% 300 10% 200 5%

100 0

0% 126

215

406

644

1235

1651

2340

Nivel de cortocircuito en nodo del generador (MVA) Potencia generada

Porcentaje del nivel de Cortocircuito

Nivel de cortocircuito en Base de Datos Geográfico

Potencia de cortocircuito 45MVA 23-45 MVA 10-23 MVA Menor a 10 MVA

Capacidad de generación 3,6 MVA 1,84 – 3,6 MVA 0,8 – 1,84 MVA Menor a 0,8 MVA

El punto de conexión dependerá de la relación de PCC vs Capacidad de generación para cumplir los criterios técnicos de operación de la red.

Muestra gráfica niveles de cortocircuito en red de EPSA

Contratos – Disponibilidad de Capacidad de Respaldo Definidos para mantener una capacidad en las redes para los cogeneradores y autogeneradores que en algún momento pueden tomar de la red. La mayoría de cogeneradores y autogeneradores tiene contratos de Disponibilidad de Capacidad de Respaldo para una potencia agregada de 70MVA y la cual EPSA. El operador de red solo puede considerar este valor de respaldo en la planeación de su red y en los estudios del plan de expansión que la UPME aprueba. Los cargos por este concepto deberán disminuir los cargos por uso de los demás usuarios de la red.

Impacto en la Operación del sistema • La normalización o restablecimiento del servicio cuando hay generación distribuida, implica mayores tiempos, en relación a las coordinaciones requeridas para garantizar la seguridad de la red y de las personas. • Alta variación de los perfiles de tensión en el SDL por conflicto entre la curva de la demanda y el comportamiento de la generación distribuida. • La coordinación de protecciones de la red es más exigente al considerar los efectos y aportes de la cogeneración en circuitos diseñados para consumo. La conexión debe garantizar equipos de suicheo y supervisión que minimicen estos impactos. • Ampliación de transformación en subestaciones para evitar generación atrapada en el SDL en demanda mínima y agregación de generación distribuída. • Las pérdidas de energía podrían aumentar o disminuir dependiendo de los flujos de potencia, de la capacidad de la generación distribuída, de su ubicación y de la topología de la red.

CONCLUSIONES

Conclusiones

• Se requiere una señal adecuada en la regulación que establezcan criterios de modelamiento de la generación distribuida en la planeación y operación del sistema. • Las expansiones de la infraestructura eléctrica podrían ser más eficientes con una regulación adecuada para la ubicación y operación de la GD considerando la seguridad, confiabilidad y el impacto en la demanda. • Las pérdidas de energía del SDL podrían aumentar o disminuir dependiendo de los flujos de potencia, de la capacidad de la generación distribuida a conectar, de su ubicación y de la topología de la red. • Se requiere un análisis detallado sobre el efecto en la operación y calidad del servicio, al masificarse la inyección de potencia distribuida en el SIN, para diferentes escenarios de generación centralizada, GD y Demanda.