EVALUACIÓN DEL SISTEMA ÉLECTRICO POR OPERACIÓN DE …
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EVALUACIÓN DEL
SISTEMA ÉLECTRICO
POR OPERACIÓN DE
RINCÓN DE BONETE
EN 2016
IIE – FING – UDELAR
Junio 2016
Montevideo – Uruguay.
Autores:
Antonella Tambasco
Trabajo final, curso SimSEE
IMPORTANTE: Este trabajo se realizó en el marco del curso
Simulación de Sistemas de Energía Eléctrica (SimSEE) y fue
evaluado por el enfoque metodológico, la pericia en la utilización
de las herramientas adquiridas en el curso para la resolución del
estudio y por la claridad de exposición de los resultados obtenidos.
Se quiere dejar expresamente claro que no es relevante a los efectos
del curso la veracidad de las hipótesis asumidas por los estudiantes
y consecuentemente la exactitud o aplicabilidad de los resultados.
Ni la Facultad de Ingeniería, ni el Instituto de Ingeniería Eléctrica,
ni el o los docentes, ni los estudiantes asumen ningún tipo de
responsabilidad sobre las consecuencias directas o indirectas que
asociadas al uso del material del curso y/o a los datos, hipótesis y
conclusiones del presente trabajo.
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Objetivo
Evaluar el impacto en la generación, a nivel
de potencia y de costos, en 3 situaciones de
operación de la central hidroeléctrica con
embalse “Rincón del Bonete”:
• Las cuatro máquinas en funcionamiento.
• Una de las cuatro máquinas en
mantenimiento programado durante 2016.
• Las cuatro máquinas en mantenimiento
durante 2016.
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Hipótesis de trabajo
• Sala base utilizada en clase: “Planificación
2016-2046” modificada para los objetivos
del trabajo.
• Demanda
• Archivo año base 2013
• Crecimiento hasta 2020 según PEST
• Exportación
• Argentina –máxima 300 MW
• Brasil-imp/exp desde 2016 máximo 570 MW
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Hipótesis de trabajo
• Generadores térmicos
• Escenario WTI Base:WTI a 50 USD/bbl.
• APR
• Enero 2016 – 6 unidades disponibles
• Marzo 2016 – 2 unidades disponibles
• Biomasa
• Mayo 2015 – 9 unidades disponibles
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Hipótesis de trabajo
• Generadores térmicos
• Ciclo combinado
• 180 apagado
• CC540 a partir de mayo 2017
• CTR operativa hasta 2025
• FO_Motores: 6 motores operativos hasta 2025
• PTI 6 máquinas operativas
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Hipótesis de trabajo
• Eólica y solar
• Eólica
• 900 MW en 2016
• 1200 MW en 2017
• Generación a partir de sintetizador CEGH
• Solar
• 100 MW en 2016
• 200 MW en 2017
• Generación se utilizan sintetizador CEGH
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Hipótesis de trabajo
• Hidráulicas
• Baygorria
• Generador hidráulico de pasada
• 3 turbinas operativas
• Central encadenada aguas arriba Bonete y descarga
en Palmar
• Bonete
• Generador hidráulico con embalse
• Fuente de aportes sintetizador CEGH
• 4 máquinas se varía disponibilidad de acuerdo al
caso de estudio.
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Hipótesis de trabajo
• Hidráulicas
• Palmar
• Generador hidráulico de pasada
• Central aguas arriba Baygorria.
• Fuente de aportes sintetizador CEGH
• SG
• Salto grande, como aporte a Uruguay se consideran
7 de las 14 máquinas.
• Fuente de aportes sintetizador CEGH
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Metodología
Variaciones en operación de central Rincón
del Bonete durante 2016.
Horizonte de tiempo
Paso de tiempo semanal
Número de pasos de la simulación 208.
Optimización 01/01/2015 01/01/2021
Simulación 01/01/2016 01/01/2020
N° de poste 1 2 3 4
Duración 5 30 91 42
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Metodología
Se trabajó con 3 salas de Simsee cambiando
solamente las condiciones de operación del
actor Bonete.
Sala 1 – 4 máquinas: 4 máquinas operativas. Potencia
máxima c/u 38,8 MW.
Sala 2 – 3 máquinas: Durante 2016 1 unidad en
mantenimiento programado, 3 máquinas operativas.
Sala 3 – 0 máquinas: Durante 2016 l 4 máquinas en
mantenimiento.
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Metodología
Para conocer las consecuencias de la
operación y comparar se trabajó en simRes3
para obtener los siguientes datos:
• Potencia y Energía
• Demanda
• Generación por el sistema eléctrico y en
particular
• Hidroeléctricas
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Metodología
• Costos
• Costos directos
• Costos marginales
• Costos de abastecimiento de la demanda
• Número de crónicas de simulación:100
• Número de crónicas a sortear: 5
• Número de semilla de simulación: 31 y 131*Para test de precisión
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Resultados del estudio.Energía
170.000
190.000
210.000
230.000
250.000
270.000
1/1/2016 31/12/2016
MW
h
Energia
eDem_Prom Eoferta_Prom Bonete 4 máquinas
Eoferta_Prom Bonete 3 máquinas Eoferta_Prom Bonete 0 máquinas
Energía anual
producida
GWh 2016 - Bonete 4
máquinas
GWh 2016 - Bonete 3
máquinas
GWh 2016 - Bonete 0
máquinas
12.230 12.175 11.821
Diferencia55 409
Demanda anual 10.844,95 GWh
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Resultados del estudio.
00
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
MW
Potencia sistema - Bonete 4 máquinas
Peolica_Prom PSolarPV_Prom PAPR_Prom
PBIO_Prom PCC540_Prom PCTR_Prom
PFO_MOT_Prom PPTI_Prom PBaygorria_Prom
PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
PDemUY_Prom
00
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
MW
Potencia sistema - Bonete 3 máquinas
Peolica_Prom PSolarPV_Prom PAPR_Prom
PBIO_Prom PCC540_Prom PCTR_Prom
PFO_MOT_Prom PPTI_Prom PBaygorria_Prom
PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
PDemUY_Prom
Potencia del sistema
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Resultados del estudio.
00
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
MW
Potencia sistema - Bonete 4 máquinas
Peolica_Prom PSolarPV_Prom PAPR_Prom
PBIO_Prom PCC540_Prom PCTR_Prom
PFO_MOT_Prom PPTI_Prom PBaygorria_Prom
PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
PDemUY_Prom
00
200
400
600
800
1.000
1.200
1.400
1.600
MW
Potencia sistema - Bonete 0 máquinas
Peolica_Prom PSolarPV_Prom PAPR_Prom
PBIO_Prom PCC540_Prom PCTR_Prom
PFO_MOT_Prom PPTI_Prom PBaygorria_Prom
PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
PDemUY_Prom
La demanda es cubierta por el sistema pero se observa el aumento
de potencia de Punta del Tigre y APR.
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Resultados del estudio.
Entre la sala 1 y la sala 2 hay una
diferencia promedio de 9MW
mientras que contra la sala 3 de 70
MW, con un máximo de 170MW.
Potencia centrales térmicas – combustibles fósiles
00
100
200
300
400
MW
Potencias térmicas Bonete - 4 máquinas
00
50
100
150
200
250
300
350
400
MW
Potencias térmicas - Bonete 3 máquinas
00
100
200
300
400
Potencias termicas - Bonete 0 máquinas
PAPR_Prom PCC540_Prom PCTR_Prom
PFO_MOT_Prom PPTI_Prom
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Resultados del estudio.Potencia centrales hidroeléctricas
00
200
400
600
800
1.000
1/1/2016 1/4/2016 1/7/2016 1/10/2016 1/1/2017 1/4/2017
MW
PHidroeléctrica -Bonete 4 máquinas
PBaygorria_Prom PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
00
200
400
600
800
1.000
1/1/2016 1/4/2016 1/7/2016 1/10/2016 1/1/2017 1/4/2017
MW
Potencia Hidroeléctrica -Bonete 3 máquinas
PBaygorria_Prom PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
00
200
400
600
800
1.000
1/1/2016 1/5/2016 1/9/2016 1/1/2017 1/5/2017
MW
PHidroeléctrica -Bonete 0 máquinas
PBaygorria_Prom PBonete_Prom PPalmar_Prom PSG_Prom
Para Bonete 0 máquinas la potencia
de Baygorria y Palmar también
disminuye en promedio 11 y 8%, a
pesar de que existen semanas donde
la potencia es mayor respecto a
Bonete 4 máquinas en ambas.
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Resultados del estudio.Costos
Bonete 0 máquinas diferencia acumulada de enero a marzo 2017 es
de 91,6 MUSD.
3.000.000
4.000.000
5.000.000
6.000.000
7.000.000
8.000.000
9.000.000
10.000.000
11.000.000
12.000.000
1/1/2016 31/12/2016 31/12/2017 31/12/2018
USD
/MW
h
CDirecto
Promedio Bonete 4 máquinas Promedio Bonete3 máquinas Promedio Bonete 0 máquinas
Diferencia CAD anual MUSD Prom Pe10,0% Pe20,0% Pe80,0% Pe90,0%
Bonete 3 máquinas 11,0 14,2 4,2 10,2 16,5
Bonete 0 máquinas 84,9 120,4 95,0 61,0 71,0
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Resultados del estudio.Costos
Respecto a los costos marginales, para Bonete 0 máquinas la
diferencia de los costos marginales promedio de 16 USD/MWh, con
un máximo de 50 USD/MWh y mínimo de 5 USD/MWh.
00
20
40
60
80
100
120
140
160
1/1/2016 31/12/2016 31/12/2017 31/12/2018
USD
/MW
h
cmg_uy
Promedio Bonete 4 máquinas Promedio 3 máquinas Promedio Bonete 0 máquinas
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Resultados del estudio.
El sistema logra cubrir la demanda sin costos de
falla a pesar del no funcionamiento de Bonete de
todas maneras incurre en sobrecostos anuales de
90MUSD.
131 semillasDiferencia CAD anual 131 semillas Prom Pe10,0% Pe20,0% Pe80,0% Pe90,0%
Bonete 3 máquinas 9,9 6,8 10,9 7,3 11,3
Bonete 0 máquinas 81,9 103,9 101,0 57,4 54,5
Conclusiones
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Posibles trabajos futuros.
• Análisis con otras semillas para ver
estudiar las variaciones de los costos.
• Asociación con precipitaciones y
consecuencias en el embalse y la cota de
las distintas centrales.
• Estudiar si con ingreso de más potencia
eólica y solar en 2017 los resultados son
distintos.
.
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FIN
• Gracias por vuestra atención.