Matriz Energética y Fuentes Alternativas en el Sector ...
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Matriz Energética y Fuentes Alternativas en el Sector Eléctrico Planificación y Desarrollo Eléctrico
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Matriz Energética y Fuentes Alternativas en el Sector Eléctrico
Planificación y Desarrollo Eléctrico
Generador privado
Generador privado
Generador ICE
Agencia Compradora
Cliente Alta Tensión
Distrib Distrib Distrib
Operador Sistema
G
G
Agentes Regionales
EOR Operador Regional
MINAE •Política energética •Política ambiental
ARESEP •Calidad •Precio
ESQUEMA DEL SISTEMA ELECTRICO
DEMANDA DE ENERGIA
55%
15%
19%
11%
Consumo final por fuente
Fósiles Otra Biomasa Electricidad Leña
44%
29%
16%
8% 2% 1%
Consumo final por sector
Transporte Industria Residencial
Comerc&Serv Agropecuario Otros
0
20
40
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Tran
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Res
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10
3
Consumo por sector y fuente
Leña
Electricidad
Otra Biomasa
Fósiles
Balance Energético Nacional año 2011
Del total de combustibles fósiles se consumió: • Generación térmica: 8% • Industria: 13% • Transporte: 72%
Combustibles fósiles
SECTORES DE CONSUMO ELECTRICO
Resid39%
Gener35%
Indust23%
Alumb3%
Sectores de consumo 2014
SISTEMA DE TRANSMISION
• El sistema de transmisión enlaza los seis países del Mercado Eléctrico Regional
• El sistema de transmisión cubre todo el país en un único sistema integrado
SISTEMA DE DISTRIBUCION
• El sistema de distribución da cobertura a más del 99% de la población
ICE38%
CNFL37%
ESPH6%
JASEC6%
Guana4%
Lesca5%
Santos1%
Alfaro0%
Alta Tensión3%
Energía vendida cliente final año 2014
COBERTURA ELECTRICA
• El país ha logrado elevados índices de cobertura eléctrica
SOLUCIONES AISLADAS DE LA RED
• Para las poblaciones dispersas distantes de la red, se han instalados pequeños sistemas aislados para cubrir necesidades básicas
Residenciales 2 368
Escuelas 283
Otras Aplicaciones Comunales 147
Albergues de Áreas Silvestres Protegidas 122
Puestos Fronterizos de Seguridad Pública 69
Teléfonos Públicos Administrados 48
Telesecundarias 44
EBAIS 31
Total 3 112
Comunidades beneficiadas 372
Potencia instalada (kW) 383
Paneles solares instalados
(a setiembre 2013)
GENERACION ELECTRICA EN COSTA RICA
0%
20%
40%
60%
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100%
195
6
195
9
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5
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8
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1
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0
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3
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9
1992
199
5
199
8
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1
200
4
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7
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0
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3
Generación Histórica por Fuente
Hidro Geot Eólic Biom Térm
Hidro66%
Geot7%
Eólic7%
Biom1%
Solar0.04%
Térm19%
Capacidad Instalada 2014
2 773 MW
Hidro65%
Geot15%
Eólic7%
Biom1%
Solar0%
Térm10%
Import2%
Generación 2014
10 323 GWh
POLITICA NACIONAL E INSTITUCIONAL
• Protección del ambiente y desarrollo sostenible
• Carbono neutralidad
CONSIDERACION AMBIENTAL
• Independencia del petróleo y de fuentes importadas
• Diversificación de fuentes
• Participación en Mercado Regional
• Costo de la energía
CONSIDERACION ENERGETICA
COMO ATENDER EL FUTURO?
DERIVACION DE LA POLITICA
• El uso del carbón es el menos deseable
• La adición y operación de plantas térmicas, usando combustibles fósiles, debe ser evitada
• Privilegiar las fuentes renovables
• Diversificar las fuentes
• Desarrollar nuevas fuentes
CARACTERISTICAS DE LOS RECURSOS RENOVABLES
AMBIENTALMENTE AMIGABLES Menor contaminación y menor impacto en el largo plazo
AUTOCTONOS Son recursos disponibles en el país
La inversión inicial es alta pero con costos operativos bajos
VARIABILIDAD Sufren variaciones estacionales e intermitencia
Requieren diversificación y complementos ALTA INVERSION
CARACTERISTICAS DE LOS RECURSOS FOSILES
AMBIENTALMENTE DAÑINOS Mayor contaminación, usan recursos fósiles que se agotan
DEBEN SER IMPORTADOS Seguridad energética nacional depende de importaciones
BAJA INVERSION La inversión inicial es baja, con costos operativos altos
DISPONIBILIDAD Energía se almacena fácilmente y está disponible cuando se necesita Necesarios para
complementar a bajo costo las fuentes renovables
0
20
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27-mar 1-abr 6-abr 11-abr 16-abr 21-abr 26-abr 1-may 6-may
MW
Generación Geotérmica abril 2013
GEOTERMIA
0
100
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300
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500
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700
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900
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ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
GW
h
Hidraulicidad 1965-2011(todas las plantas simuladas como filo de agua, instalación dic 2012)
Promedio
Probabilidad de excedencia 95%
0
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40
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6-abr 8-abr 10-abr 12-abr 14-abr 16-abr
MW
Cariblanco semana 2 abril 2013
Horario Diarios
0
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40
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30-sep 1-oct 2-oct 3-oct 4-oct 5-oct 6-oct 7-oct 8-oct 9-oct
MW
Cariblanco semana 1 octubre 2013
Horario Diario
HIDRO FILO DE AGUA
EOLICA
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20%
40%
60%
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0 5 10 15 20 25 30
día del mes
Variaciones de potencia abril 2010
@15min diario
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60%
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ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
Fact
or
de
Pla
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Producción eólica mensual
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1-m
ar
8-m
ar
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22
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5-a
br
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r
19
-ab
r
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-ab
r
fact
or
de
pla
nta
Generación diaria mar-abr 2010
Movasa
Pesa
Aero
Tejona
Guanacaste
Amayo
0
5
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dic-10 ene-11 feb-11 mar-11 abr-11
Po
t M
ed
ia D
iari
a M
W
Producción Ingenios Zafra 2011
Ingenio1
Ingenio2
0%
20%
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60%
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ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
fp
Factor Planta Ingenios
BIOMASA
SOLAR
0%
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15%
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25%
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ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
Fact
or
de
pla
nta
Producción solar promedio mensual
Sitio PT Garabito1 Sitio PT Garabito2 Sitio PT San Antonio
Sitio Liberia Promedio
0%
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5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
%P
ot
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Potencia @minuto (2 abr 2013)
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5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19
%P
ot
inst
hora
Potencia @minuto (6 abr 2013)
Participación Estacional de las Fuentes Energéticas
ene feb mar abr may jun jul ago sep oct nov dic
Geotermia
Eólica
Filo de agua
Embalses
ExcedentesComplemento
Térmico Demanda
INTEGRACION DE LAS FUENTES DE ENERGIA
NECESIDAD TRADICIONAL DE COMPLEMENTOS ESTACIONALES
• La variabilidad climática y los patrones estacionales obligan a tener un complemento
• El complemento debe ser capaz de generar cuando el sistema lo requiere, independientemente de las condiciones climáticas
• La viabilidad de un sistema basado en renovables tradicionales depende de estos complementos
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA
Embalses hidroeléctricos
Combustibles fósiles
(energía potencial) (energía química)
NUEVAS NECESIDADES NUEVAS CON LAS FUENTES NO CONVENCIONALES
• Tradicionalmente se usan fuentes estables y de buen comportamiento (térmico e hidro)
• La incorporación significativa de fuentes no convencionales introduce nuevas necesidades
• Viento, solar y esquemas de generación distribuida demandan servicios de mitigación y control adicionales
ALMACENAMIENTO DE ENERGÍA
Embalses Baterías Volantes Térmicas
REDES INTELIGENTES(SMART GRID)
Medición Control Manejo Optimización
NECESIDADES NUEVAS
G G G
C C C C C C C C C C C C C C C C
G
G C C C C C C C G C C C C G C G
G G G G
Pocos generadores grandes controlados por el Operador, aportan inercia y servicios complementarios
El sentido del flujo de energía siempre es hacia abajo en la cadena de suministro
Muchos generadores pequeños no controlados por el Operador. No aportan inercia ni todos los servicios complementarios
Además de cargas hay pequeños generadores no controlados embebidos en las redes de distribución. El sentido del flujo de energía es en ambos sentidos
SISTEMAS EN EL PASADO
SISTEMAS EN EL FUTURO
EXPANSION DEL SISTEMA DE GENERACION
• Las fuentes no convencionales irán aumentando su participación
• Se deben introducir elementos adicionales para compensar la intermitencia y hacer viables a las fuentes no convencionales
• En el futuro previsible los embalses hidroeléctricos seguirán siendo la mejor opción para permitir penetraciones elevadas de no convencionales (plantas generadoras, centrales de turbo-bombeo)
GRACIAS POR SU ATENCION
