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Análisis de los Servicios Complementarios para el Sistema

Interconectado Nacional (SIN)

Análisis de las distintas alternativas reglamentarias para

cada uno de los servicios complementarios

Octubre de 2018

PSR | DI-AVANTE | Wolak | Inostroza

► Introducción

► Servicios Complementarios Propuestos, Productos y Agentes

► Principios de diseño de mercado de SSCC

► Alternativas regulatorias para Servicios de Balance

► Quien Paga los SSCC de Balance

► Alternativas regulatorias para Servicios de Control de Tensión

► Alternativas regulatorias para Servicios de Recuperación de Servicio

2

Temario


► Introducción







3

Temario


Principios rectores del estudio

► Dimensionar adecuadamente los SSCC que se requieren, identificando el origen de

ellos (contingencia, variabilidad de la generación y el consumo, perfil de tensión,

etc.), con especial énfasis en los nuevos requerimientos asociados a energía

renovable intermitente

► Promover la oferta suficiente y de calidad para otorgar los SSCC, asegurando su

adecuada expansión en el mediano y largo plazo, principalmente a través de

señales de eficiencia tanto técnicas como económicas.

► Determinar la correcta asignación a los pagadores de los SSCC, en donde debe

primar el principio básico de que el que causa paga

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Metodología y Estrategia

5

Diagnóstico cualitativo delMercado Colombiano, tantopara la situación actualcomo para la futuraproyectada con altapenetración de renovablesy análisis cualitativo de laperformance internacionalde los mercados de SSCC

Análisis técnico-económico de las

implicancias en el SIN de la entrada en operación de

nuevos desarrollos :plantas solares, eólicas,

hidráulicas, térmicas, sistemas de

almacenamiento y equipos para respuesta de

demanda

Análisis de las distintasalternativas reglamentariaspara cada uno de losservicios complementarios,identificando ventajas ydesventajas.

Definición y elaboración de la propuesta para el Mercado Colombiano, la

cual tendrá como principios fundamentales la formación eficiente de precios, señales para la competencia, asignando los costos a quienes los

causan.

Principios rectores: dimensionamiento adecuado de los SSCC; promover la oferta

suficiente y de cualidad para los otorgados; correcta asignación a los pagadores

primando el principio básico de que él que causa paga


Análisis de las distintas alternativas reglamentarias

para cada uno de los servicios complementarios,

identificando ventajas y desventajas.

Metodología y Estrategia

6

Diagnóstico cualitativo del Mercado Colombiano, tanto

para la situación actual como para la futura proyectada con alta

penetración de renovables y análisis cualitativo de la performance internacional de los mercados de SSCC

Análisis técnico-económico de las

implicancias en el SIN de la entrada en operación de

nuevos desarrollos :plantas solares, eólicas,

hidráulicas, térmicas, sistemas de

almacenamiento y equipos para respuesta de

demanda

Definición y elaboración de la propuesta para el Mercado Colombiano, la

cual tendrá como principios fundamentales la formación eficiente de precios, señales para la competencia, asignando los costos a quienes los

causan.

Principios rectores: dimensionamiento adecuado de los SSCC; promover la oferta

suficiente y de cualidad para los otorgados; correcta asignación a los pagadores

primando el principio básico de que él que causa paga

PSR | DI-AVANTE | Wolak | Inostroza 7

Participación Solar y Eólica (% de la Generación año 2017)

0

10

20

30

40

(1) Integrante del Nordpool, pero se incluye por separado dada ciertas características particulares respecto al resto

(2) Nordpool describe a todos los países integrantes: Norway, Denmark, Sweden, Finland, Estonia, Latvia, Lithuania, Germany y UK

(3) Estimado a 2021


Cooptimización v/s Secuencial

► Cooptimización

California

PJM

Texas

México

Australia

Chile (después 2020)

► Secuencial

UK

Nordpool

Alemania

Italia

España

Colombia (sólo en AGC)

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► Introducción







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Temario


SSCC y sus categorías

10

Cat

ego

rías

de

SSC

C

Servicios de Balance

Servicios de Control de

Tensión

Servicios de Recuperación de

Servicio


Servicios de Balance

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Servicios Complementarios propuestos

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Categoría Servicio Productos Quienes lo pueden Proveer

Balance

RPFRSF+, RSF-RTFCRF

Reservas Ciclajes Rampas Cargas interrumpibles

Plantas Térmicas Hidráulicas Sistemas de

Almacenamiento Demanda Desconectable Volantes de Inercia

Control de Tensión Regulación de tensión Energía Reactiva Control de voltaje

Generadores Capacitores Reactores Sistemas de

Almacenamiento

Recuperación del servicioControl de ContingenciasPlan de Recuperación del servicio

EDAGEDACDMCPDCEPDCCPAAREV

Dispositivos electrónicos de potencia

Operadores en las S/E Centro Nacional de

Despacho y CRDs Servicios auxiliares Plantas de respaldo Generadores Sistemas de

Almacenamiento


► Introducción







13

Temario


Elementos de eficiencia para el diseño de mercado de SSCC

Incentivar los niveles adecuados de flexibilidad en el corto y largo plazo,

promoviendo nuevos productos de electricidad y mecanismos de mercado para el

otorgamiento de SSCC y de Red

Mejorar los diseños de los mercados, incorporando mercados intradiarios

Aumentar la resolución geográfica de los mercados de electricidad con el fin de

proporcionar mejores señales a la generación distribuida

Fomentar la mejor predicción y control de los recursos renovables intermitentes

Reforzar los mercados de contratos

Mejorar en tiempo real las señales de precio para la energía y las reservas,

fortaleciendo el vínculo entre Servicios Primarios y Complementarios.

Introducir precios nodales para energía y SSCC como una forma de resolver

problemas de transporte, promoviendo la importación/exportación de reservas.

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Principios Rectores

Adecuado dimensionamiento de SSCC

que se construya lo necesario al menor costo

Promover oferta suficiente y de calidad en CP y LP

que se paguen los SSCC - Señales Expansión

Correcta Asignación de Costos

principio de causalidad, que pague el que debe

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Principios

1. Causalidad de costos en los precios

2. “Day-ahead market” en el que los proveedores pueden gestionar sus decisiones de compromiso de

unidad y otras restricciones operativas a nivel de unidad de generación

3. Mercado en tiempo real para la energía y los SSCC para compensar los desequilibrios del mercado

4. Mercado de contratos de mediano y largo plazo de los productos necesarios para otorgar SSCC

5. Cooptimización de la energía y los SSCC

6. Fijación de precios no confiscatoria

7. Mitigación de poder de mercado

8. Limitar las definiciones de producto y maximizar la participación de recursos

9. Certificación y cumplimiento

16


► Introducción







17

Temario


Alternativas Propuestas para Servicios de Balance (excepto CRF)

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Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Alternativa 4

• Full LMP• Cooptimización del

despacho de energía y SSCC

• Day Ahead Market• Fortalecer Mercado

de Contratos de Energía y SSCC

Alternativa 1, conprecios zonales

• Full LMP• Optimización secuencial

del despacho de energía y SSCC

• Day Ahead Market• Fortalecer Mercado de

Contratos Energía y SSCC

Alternativa 3 conprecios zonales


Pros y Cons de Alternativas Propuestas

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Alternativa 1 Alternativa 2 Alternativa 3 Alternativa 4Principios rectores

Adecuado dimensionamiento de SSCC (que se construya lo necesario al menor

costo)Adecuado

Puede llevar a distorsiones en la ubicación de los

equipos

Puede llevar a sobre instalaciones; mayor costo por

servicios de menor calidad Suma de 2 y 3

Promover oferta suficiente y de calidad en CP y LP( que se paguen los SSCC -

Señales Expansión)Adecuado

Missing MoneySeñales para expansión pueden ser inadecuados

Missing Money;Precios bajos – señales no eficientes para expansión

Suma de 2 y 3

Correcta Asignación de Costos(Principio de causalidad, que pague el

que debe)Se da en forma natural

Idem 1, pero se pierden ciertas señales de

asignación (congestión)Idem 1 Idem 2

Otros principios y consideraciones

Mitigar Poder de MercadoRecomendado al menos en la

transición; fácil implementación

Requerido, ante ausencia de señales

Idem1, pero mas profundoSuma de 2 y 3

Certificación y Cumplimiento Recomendado Requerido Requerido Requerido

Definición de productosPermite una mejor,

definición, al estar todas las señales

Puede “esconder” la necesidad de productos

Intermedio No permite una

adecuada definición

Cambios regulatorios requeridosCooptimización ; Precios

nodales; MICooptimización; MI Precios nodales; MI MI


► Introducción







20

Temario


¿Quien paga los SSCC de balance?

21

Pago por uso y por disponibilidad


Propuesta pago por disponibilidad

22


Pago por disponibilidad

23


► Introducción







24

Temario


Propuestas Regulatorias para Energía Reactiva, Regulación de Tensión y

CRF

Existen diversas tendencias que van desde regular completamente estos servicios,

estableciendo los compromisos que tienen que cumplir los generadores (curva P-Q,

mantenimiento de tensión en las barras del SEP, etc.) hasta aquellos que tratan de

originar un mercado en forma análoga a la energía activa

La eficiencia de cada alternativa tiene que ver con la realidad de cada país, tanto en

lo que se refiere a la topología de la red, como a las características de monopolio o

competencia existente en base al número de agentes del mercado, concentración

de propiedad, etc.,

Servicio es sistémico y normalmente se asigna su pago a la demanda.

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Propuestas Regulatorias para Energía Reactiva, Regulación de Tensión y

CRF

► Depende de un buen diseño en el mercado de generación y de SSCC de balance, ya que

muchas veces se puede derivar a un problema de control de tensión producto de malas

señales en el lado de generación y transmisión, produciéndose crecimiento indiscriminado

de generación en un solo nodo, sin contar con la transmisión suficiente o en algunos casos,

las decisiones de expansión de transmisión no acompañan a la expansión eficiente de

generación en un nodo del SEP.

► Respecto a su desarrollo, se propone el esquema de expansión competitiva licitando el

servicio (y no equipamiento), en donde se debe considerar cuidadosamente los casos de

equipos multiservicio, como los sistemas de almacenamiento en base a baterías, que

pueden otorgar control de tensión y otros SSCC a la vez.

26


► Introducción







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Temario


Propuestas regulatorias para los servicios de recuperación de servicio

► Si bien la idea primordial de los SSCC mencionados antes y del SEP en general es

no caer en interrupciones masivas de servicio, el sistema debe estar preparado

también para la eventualidad de que ello ocurra y tratar de recuperar el servicio en

el menor tiempo posible.

► Servicio De Control De Contingencias

Desconexiones de Generación Automática (EDAG)

• Hoy en día es considerado también un servicio complementario, pero más asociado a condiciones de

seguridad. Corresponde al desprendimiento automático de generación o inyección con la finalidad de

preservar la seguridad y calidad de servicio del sistema eléctrico.

• EDAG por sobrefrecuencia y EDAG por contingencia específica.

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• EDAG por sobrefrecuencia se considera sistémica

• EDAG por Contingencia Específica se considera local.

Desconexiones de Carga Automática y Manual (EDAC y DMC)

• EDAC por subfrecuencia y DMC que se consideran sistémicos y los EDAC por subtensión y EDAC por

contingencia específica que se consideran de naturaleza local.

► Servicio De Plan De Defensa Contra Contingencias

Plan de Defensa Contra Contingencias Extremas (PDCE)

Plan de Defensa Contra Contingencias Críticas (PDCC).

La primera tiene por objetivo evitar un apagón total y la segunda un apagón parcial.

PDCE se considera sistémica, PDCC se considera local.

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► Plan De Recuperación De Servicio

Corresponden a los servicios que, una vez ocurrido un apagón parcial o total del sistema

eléctrico, permiten restablecer el suministro eléctrico en el menor tiempo posible.

Puede ser local o sistémica,

► Partida Autónoma (PA)

Corresponde a la capacidad de una unidad generadora o sistema de almacenamiento que,

encontrándose fuera de servicio, puede iniciar el proceso de partida de sus instalaciones,

energizar líneas, tomar carga y sincronizarse con el sistema, sin contar con suministro de

electricidad externo.

La naturaleza de la prestación de este servicio se considera sistémica.

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► Servicio De Aislamiento Rápido (AR)

Cuando una unidad generadora continúa operando en forma aislada, alimentando sus servicios auxiliares o a

mayor potencia incorporando baterías de acumulación, tras su desconexión intempestiva del sistema a

consecuencia de un apagón total o parcial.

Sistémica..

► Equipos De Vinculación (EV)

Corresponde a la prestación que dan los equipos que permiten sincronizar dos zonas del sistema eléctrico que se

hayan mantenido operando en forma de islas independientes

La naturaleza de la prestación de este servicio se considera sistémica.

► Respecto al desarrollo, se propone el esquema de expansión competitiva definido para el SSCC de

control de tensión, licitando el servicio (y no equipamiento), en donde se debe considerar

cuidadosamente los casos de equipos multiservicio, como los sistemas de almacenamiento en base

a baterías, que pueden otorgar este servicio y otros SSCC a la vez.

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Comentarios

► Los mercados de SSCC a corto plazo que cooptimizan con un mercado de energía que refleja todas las limitaciones

de transmisión y operativas relevantes reducirán el costo de atender la demanda de energía y SSCC en todos los

nodos de la red de transmisión

► Las definiciones de productos deben ser independientes de la tecnología y deben centrarse en los requisitos de

servicio que necesitan los operadores de la red. Mención especial tienen los sistemas de almacenamiento de baterías,

los que pueden ofertar simultáneamente más de un servicio complementario a la vez

► Mientras mejor sea el diseño del mercado de SSCC y energía a corto plazo para reflejar todas las restricciones

operativas relevantes en los precios pagados por los proveedores y los consumidores finales, mayor será la cantidad

de recursos renovables intermitentes que se pueden integrar de manera rentable en el mercado mayorista

► Operar el mercado en tiempo real con mayor frecuencia puede reducir el tamaño del mercado de SSCC, incluso si no

se emplea un mercado LMP. Para Colombia, es interesante el caso de Australia que tiene mercado zonal, pero de

liquidación individual cada cinco minutos.

► La experiencia chilena puede ser interesante para Colombia, dada cierta similitud con lo que pudiera pasar en el

mercado colombiano, en lo relacionado a la disponibilidad de reserva hidráulica

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Análisis de los Servicios Complementarios para el

Sistema Interconectado Nacional (SIN)

MUCHAS GRACIAS

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