Servicios auxiliares frente a los retos que implica la ...
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Servicios auxiliares frente a los retos que implica la transición energética con fuentes variables de generación
56° Reunión de Altos Ejecutivos de la CIER
Noviembre de 2021
Jaime Alejandro Zapata Uribe - Gerente CND
Charles Darwin
No es la especie más fuerte la que sobrevive, ni la más inteligente,
sino la que responde mejor al cambio
“”
Servicios Complementarios
Servicios complementarios¿Qué son?, ¿por qué se requieren?
En Colombia¿Cuál es el estado actual?
En el mundo¿Qué existe en otros países?
InnovaciónEn servicios complementarios02
01
04
03
Servicios Complementarios01
Servicios Complementarios
Mecanismos asociados a la operación y control de los sistemas eléctricos, requeridos para operar el sistema
dentro de los parámetros de seguridad, confiabilidad y eficiencia.
¿Qué son?
Servicios Complementarios
Balance (Frecuencia) Generación y carga
Potencia reactiva Regulación de tensión
Restablecimiento Recuperación del sistema
Flexibilidad Para todo el sistema
Necesidades del sistema
Servicios Complementarios
Incremento de generación con fuentes variables
Fuente: Red Eléctrica de España- REE
Servicios Complementarios
Incremento de generación con fuentes variables
Adaptado de NREL
Servicios Complementarios¿Por qué se requieren en el sistema?
Desvíos de programas de generación
Errores de pronóstico (demanda, generación)
Contingencias en el sistema eléctrico.
Fuente: Red Eléctrica de España- REE
Servicios Complementarios
5800
6200
6600
7000
7400
7800
8200
8600
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1:00
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Wind Production 30/03/2008
¿Por qué se requieren en el sistema?
Gradientes de variación eólica y solar
Fuente: Red Eléctrica de España- REE
Servicios Complementarios
Requisitos técnicos (código de redes)Contratos LP - CP
LicitaciónMercado
¿Principales mecanismos existen para obtenerlos?
Servicios Complementarios
Incentivos para la prestación y formación de precios eficiente
Flexibilidad en productos
Asignación de responsabilidad y pago (demanda y generación)
Mitigar el poder de mercado
Principios de mercado de Servicios Complementarios
Conjunto de reglas definidas, que permitan la transparencia en la participación de los agentes, eficiencia y garantizar la seguridad del sistema.
Servicios Complementarios
● Elementos de diseño:
○ Capacidad
○ Productos
○ Tiempos de activación
○ Requerimientos a subir/bajar
○ Cooptimización de reservas Fuente REE
Principios de mercado de Servicios Complementarios
En el mundo02
Servicios Complementarios
USA AustraliaInercia
PrimariaSecundaria
TerciariaCtrl de voltaje
UKPrimaria
SecundariaCtrl de voltaje
España
FranciaEsquema
ObligatorioContrato
LicitaciónMercado de corto
plazo
PrimariaSecundaria
Ctrl de voltaje
PrimariaSecundaria
TerciariaCtrl de voltaje
Esquemas de asignación
PrimariaSecundaria
Ctrl de voltajePrimariaSecundaria
Ctrl de voltaje
Alemania
Fuente: EPRI, Red Eléctrica de España, IEEE, Energy UK, ENTSO-E, AEMO
Black Start
15
En Colombia03
Servicios Complementarios
MERCADOS CAPACIDAD /
CONFIABILIDADDÍA SIGUIENTE
OTC Y MERCADOS DE
DERIVADOS
INTRADIARIO / TIEMPO REAL
SERVICIOS COMPLEMENTARIOS P2P
DER
MERCADO MINORISTA
CAPACIDAD FINANCIEROS FÍSICOS
Mercado Mayorista
Contratos hasta 20
años Implementado
Requiere mejoras
En proceso
No implementado
Mercados Completos
Servicios Complementarios
¿Cuánta FERNC se espera a 2026?
Una matriz más diversa con participación importante de FERNC.La capacidad efectiva neta esperada es de 28.3 GW. El 68% (7212 MW) de los proyectos se conectará en el
STN, el 22% (2297 MW) en el STR y el 11% (1140 MW) en el SDL. Con recursos energéticos complementarios y tecnologías suficientes para respaldar condiciones críticas.
Tenemos una matriz de generación limpia con Capacidad instalada de 17.6 GW.En condiciones normales, la demanda se atiende 80% con hidroelectricidad y 20% con térmica.Alta vulnerabilidad por dependencia de las lluvias.
Actualmente
Solar 6,018 MW
Eólica2,531 MW
Térmica 599 MW
Hidráulica1,499 MW
Proyectos con garantías de acuerdo con la Res. CREG 075 2021Actualización 25/10/2021. Fecha máxima entrada 31/10/2026
A 2026
Hidráulica11945 MW, 68%
Térmica5333 MW, 31.1%
Eólica18 MW, 0.1%
Solar135 MW, 0.8%
Hidráulica, …
Térmica,
6076, 21%
Solar, 6153, 22%
Eólica, 2550,
9%
Servicios Complementarios
¿Cuáles servicios complementarios tenemos en Colombia?
Servicios Complementarios
¿Cuáles servicios complementarios tenemos en Colombia?
Innovación04En servicios complementarios
Servicios Complementarios
Innovación en servicios complementarios
Nuevos servicios
Nuevos participantes
Fuente: IRENA 2019
Servicios Complementarios
Factores clave
Definición y remuneración basada
en desempeño
Diferenciar productos a subir y bajar, y remuneración
Separar productos de capacidad (reserva) y energía y periodos de
contratación
Compensación /Desempeño
Innovación en servicios complementarios
Fuente: IRENA 2019
Diferenciación de productos
Productos Separados
Servicios Complementarios
Innovación en el mercado de servicios complementarios
Participación de las FERNC en los mercados existentes
Diseño de nuevos productos por la integración de las FERNC
Australia, Bélgica, Alemania, Holanda, UK, USA. Unión Europea: Códigos de Red mercados de balance,
operación y servicios complementarios.Alemania: cargos por pronósticos incorrectosUK: incremento de cargos por pronósticos incorrectos, recompensa por estar en el gap.
Eólica balance: Bélgica, Dinamarca, Estonia, Finlandia, Holanda, Polonia, España, Suecia,
UK. Chile piloto PV - Estabilidad
UK: Almacenamiento – frecuenciaPJM: Reg. frecuencia con baterías rápidasUSA: Rampas
Participación de baterías Reformas a los mercados de servicios complementarios o de balance
Fuente: IRENA 2019
A nivel mundial existen diferentes servicios complementarios, sin embargo cada país debe contar con los que se ajustan a sus propios requerimientos,
según sus requisitos técnicos, operativos y de mercado, su matriz energética, y el comportamiento de la demanda.
Respecto a los mecanismos de asignación de estos servicios, no se trata que incorporar un mercado por “crearlo”, se deben analizar las condiciones
de la naturaleza, la abundancia del bien y la eficiencia económica.
Reflexión
Servicios Complementarios
Sumando energíaspara crear el futuro
USA02
Servicios ComplementariosServicios Complementarios USA
1
2 34
4
USA
Servicios Complementarios
Servicios Complementarios USA
Servicios Complementarios
● Principales servicios complementarios implementados
Servicios Complementarios USA
Servicios Complementarios
● Principales servicios complementarios implementados
Requerimientos de reservas para la demanda pico en cada región. 2017
Servicios Complementarios USA
Servicios Complementarios
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● Principales servicios complementarios implementados
Requerimientos de reservas vs energía en cada región. 2017
Servicios Complementarios USA
Servicios ComplementariosCostos de los Servicios Complementarios
33
New England:
Servicios Complementarios
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• Unión Europea:
• Hay una tendencia en que los costos de Black Start vayan incrementándose en la mayoría de paises donde las plantas convencionales de generación comienzan a bajar su participación ante la creciente penetración de ls fuentes de Energía renovables.
BLACK START
España02
Servicios Complementarios
36Fuente: Red Eléctrica de España- REE
Servicios Complementarios España
Servicios Complementarios
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Mecanismos de mercado
Activación manual
Gestión de desvíos (GD) =1h
Servicios transfronterizos de balance (STB) =1h
Regulación terciaria (TER) ≤1h
Activación automática
Regulación primariaSin mecanismo de mercado
Regulación secundaria (SEC)
=15 min
Servicios Complementarios España
Mercado
Servicios Complementarios
Servicios Complementarios España