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El precio Spot y el Mercado Eléctrico Real

Dr. Jaime E. Luyo

El precio spot en los mercados eléctricos, es una señal económica que refleja los costos de producción

de energía eléctrica y las restricciones físicas de la operación de un sistema eléctrico interconectado,

para atender la demanda a lo largo de un periodo de tiempo dado. Es el costo marginal, en el corto

plazo, para producir o consumir una unidad adicional de energía.

En general, el mercado spot posibilita:

que los consumidores ajusten su consumo de energía respondiendo a las variaciones del precio

spot (ps), y seleccionar su proveedor de electricidad ;

el pago de las costos reales de la energía, eliminándose los subsidios ;

la eficiencia económica, con la optimización global del sistema.

El ps horario de depende de la:

demanda total en cada nodo(barra) ;

disponibilidad de generación y de sus costos ;

disponibilidad y capacidad del sistema de transmisión ;

pérdidas en el sistema de transmisión.

Definición:

( ) ( )

( )

( ) ps horario para el k-ésimo consumidor durante la hora t ($/KWh)

( )

( ) ( ) ( ) ∑ ( )

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Esta definición respeta las condiciones:

Balance de energía: generación total igual a demanda y pérdidas

Límites de generación: demanda total durante la hora t no puede exceder la disponibilidad de

potencia de las plantas en el tiempo t

Leyes de Kirchoff: los flujos de energía, las pérdidas en la red están especificadas por las leyes

físicas

Límites de flujos en líneas: los flujos de energía no deben exceder límites especificados en las

líneas

En términos generales; el ps en la barra k tiene los componentes siguientes (costos marginales):

( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )

( )

( )

( )

( )

( )

( )

( ) ( )

( )

( ) ( ) ( )

( )

: Valor marginal de la operación de la red

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Pérdidas en la transmisión:

( ) [ ( ) ( )] ∑ ( ( )))

[ ( ) ( )]∑

( ) ( )

( )

( ) ( )

( ( )) Ri . Zi2 ;

Mantenimiento de la transmisión

{ | ( )| | ( )|

| ( )| } ; , a =factor de penalización

El precio Spot y el Beneficio Social

Se asume que el efecto de la red no es importante.

Sea: B [d (t)], el total de beneficios que los consumidores reciben de usar d(t) KWh de energía

eléctrica durante la hora t

( )

[ ( )] [ ( )] [ ( )] ∑ [ ( )] ∑ [ ( )] ; Costo total de

combustible y mantenimiento durante la hora t, $, de todos los generadores j

( ) ∑ ( ) ( ) ∑ ( )

Costo social= [ ( )] [ ( )]

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( ) ( ) , no hay pérdidas ni acoplamiento intertemporal

( ) ( )

El lagraniano resulta:

[ ( )] [ ( )] ( )[ ( ) ( )]

+ [ ( ) ( )]

( )

( ) (t) +

( )

Considerando que: d(t)= d[ ( )] ;

Desde el punto de vista del consumidor, se debe maximizar: [ ( )] ( ) ( )

;

( ) se asume que ningún consumidor influye en el precio de la

electricidad

Finalmente,

( ) ( ) ( ) ;

( ) ( )

y representa el equilibrio de la llamada ley de la oferta-demanda .

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Calidad de Suministro (generación)

A medida que el sistema eléctrico (o alguno de sus componentes) está operando cerca o sobre sus

límites el ps es afectado.

Sea:

( ) ( ) ( ) ( )

( ) (kwh)

( )

( )

( )

( ) ( ) ( )

Uno de los métodos para cuantificar (utilizando generación adicional) la calidad de suministro está dado

por:

( ) [ ( )]

( ) ( ) {

( ) ( ) ( ) ( )

(

)

( )

( ) ∑ ( )

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Calidad de suministro (transmisión)

Cuando la capacidad de la línea de transmisión está siendo alcanzada, la componente correspondiente

va aumentando de magnitud, es decir:

( ) ( ) ( )

( )

( )

Conciliación del Ingreso

onde las empresas eran estatales (o privadas) integradas y que eran

consideradas monopolios regulados , y que por lo tanto era necesario , desde un un enfoque contable,

conciliar los ingresos para que no hubieran pérdidas económicas ( actualmente , en el modelo pool se

aplica el side payment para tener un despacho eficiente) ; según fue desarrollado originalmente el

mercado spot por el equipo del MIT liderado por Fred Schweppe en 1982.

Lima, setiembre del 2010