Generación Distribuida: Aspectos a considerar

En el marco del proyecto:Modelo Energético Sostenible para el sector

agrícola, caso de estudio el beneficiado de café en Centro América

Ing. Cindy Torres, MSc. Ing. Gustavo Valverde, Ph.D.

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Implementación- GENERACIÓN DISTRIBUIDA

1. Qué es? 2. Por qué? 3. Para quién?

Y el Cómo? (propuestas)

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Generación distribuida en CR

Definición Técnica ≠ Definición Apropiada

Generación distribuida: fuente de potencia conectada directamente a un punto de la red

de distribución. – No están conectadas a un punto del sistema de transmisión sino

de la red de distribución– Incluyen generadores y tecnologías de almacenamiento de la

energía– Otras consideraciones: dueño, penetración, área de entrega, otros

Ackermann, T. et al. Electric Power Research 57 (2001) 195-204

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¿Por qué DG?

-Energía recurso estratégico.. NUEVAS TECHS

-significa el 2do costo de operación de un sistema productivo o comercial.

-significa un costo significativodel presupuesto familiar.

… entonces quién necesita DG en CR ??

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USUARIOS

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7

• Diversificar las fuentes con ER y disminuir el uso de FF (nacional)

• Introducción de nuevas tecnologías para competitividad de empresas (↓$ ITC)

• Disminución de pérdidas en transmisión (3816 TJ-2011)

• Aprovechamiento de bioenergía (CR y CA)- no se aprovecha todos los recursos de residuos vegetales y la η de combustión de leña (buscar energía en firme)

• Nuevos encadenamientos considerando fortalezas-recursos-por regiones del país.

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MODELO DE DESARROLLO

(vinculado a recurso)

• El incremento de inversión extranjera-consumo de energía y precios bajos

• Presión por servicios asociados: electricidad, parámetros de calidad

Attracting knowledge-intensive FDI to Costa Rica: challenges and policy options. OECD, 2012.

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Y el resto del país???

Attracting knowledge-intensive FDI to Costa Rica: challenges and policy options. OECD, 2012.

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¿y cómo podría afectar la DG en el desarrollo

socioeconómico de CR?

i.e. agronegocios

Gereffi, G., et al. COSTA RICA IN GLOBAL VALUE CHAINS: An Upgrading Analysis. Aug 2013

36%

11Attracting knowledge-intensive FDI to Costa Rica: challenges and policy options. OECD, 2012.

12Situación del Sector Agropecuario y Agroindustrial en el 2013 y perspectivas para el 2014. Cámara Nacional de Agricultura y Agroindustria

13Situación del Sector Agropecuario y Agroindustrial en el 2013 y perspectivas para el 2014. Cámara Nacional de Agricultura y Agroindustria

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Hechos

• La DG ofrece alternativas para disminuir costos para usuarios utilizando ER.

• La DG debería promover la responsabilidad compartida sobre la estabilidad de la red de forma tripartita (caso CR al corto mediano plazo).

• Los avances tech cada día apuntan más a energía “personalizada” (CC)

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PREPARACIÓN del USUARIO f(tech)

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

1 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21 23 25 27 29 31

Velo

cida

d (m

/s)

Días

ene

febr

mar

Selección del sitio:-Topografía-monitoreo climatológico (variaciones mensuales: ≈1m/s)-Acometida

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Usuarios: Implementación autoconsumo (¿Cómo?)

• Requisitos técnicos de los SER* (inventario de proveedores bien capacitados y expertos responsables)

• NO sobredimensionar para cambiar punto de equilibrio de rentabilidad- parámetros financieros- (“fin primordial”: autoconsumo)

• Conocimiento sobre mantenimiento del SER y compromiso de MRV: FORMACIÓN

• Cumplimiento de normas técnicas para interconexión. • Conocimiento sobre parámetros y condiciones de la red

(según distribuidor) i.e. tensión prevaleciente y no nominal (% de desviación)

*SER: Sistemas de Energía Renovable

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Experiencias mundiales (IEA)

Indicates the present installed capacity for DG and RES in participating countries. This study sets a 20 MW limit in size for a unit to be considered as being distributed generation. 2012

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Aún en estudio…

TARIFAS y esquemas de transacción

para asegurar sostenibilidad financiera

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DG para usuarios de mayor consumo

Esquemas de contrato para Media Tensión aún en experimentación en el mundo:

Tarifas diferentes (↓ pliegue vigente) Comportamientos de consumo por tipo de actividad

(estacional u horario) Infraestructura (respaldo para producción) Impacto a la red por tamaño (impacto proyecto Hz,

sobretensiones, aporte a la “falla”) Penetración máxima por área o sector (topología red) Inversiones previas por los “distribuidores”

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DG a mayor escala NO autoconsumo

• Mayor descentralización del sistema• Reducción de pérdidas en la red (Eficiencia

energética) • Potenciales aprovechamientos de diferentes

recursos naturales: comportamiento estacional de las fuentes

• Creación de nuevos encadenamientos (depende de fuentes)

• Crear nuevo esquema de tarifas cuya base NO sea por costo (cultura

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DISTRIBUIDORES

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Aspectos importantes: TOPOLOGÍA DE LA RED

Ph.D. Gustavo Valverde. EIE, UCR

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Aspectos importantes

Ackermann, T. Energynautics GmbH, Germany, 2013

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Hechos

• Las empresas distribuidoras han hecho inversiones importantes para solventar necesidades que “tendrían” o podrían ser subsidiadas por los usuarios que no pueden costear DG.

• La estructura actual de tarifas no favorece esquemas económicos para reconocimiento de la energía inyectada.– Respaldo– Peaje– Inversiones paralelas por parte del DSO.

• La disponibilidad de información técnica de la red y su análisis no está disponible en todas las DSO´s al detalle.

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DSO´s: Implementación para autoconsumo (¿Cómo?)

• Estudio de identificación detallado de todos los elementos de la topología de la red (indicando actual máquinas sincrónicas e inducción falla, tensiones prevalecientes, $ respaldo)

• Estudio de sobretensiones y de la capacidad máxima de los alimentadores (sin sobrecargas).

• Análisis de los potenciales puntos para la localización de : simulación de escenarios…

• Coordinación de las protecciones • Actualización de los interruptores (no estático y

determina escalas de atención impacto tarifas)• RETO: sistema de control y comunicación ( +TSO)

G

G

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VENTAJAS

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GRAN GENERADOR

DISTRIBUIDOR y mediano generador

USUARIO y pequeño

generador

Disminución de pérdidas de energía por transmisión y Dist, posibilidad de

retraso en grandes inversiones

Amplitud de opciones de compra de energía, diversificación del negocio, potenciales oportunidades en $$$

Mejorar costos (convertir gasto en inversión), seguridad al largo plazo

ante cambio climático: recursos

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DG ENERGÍA Y Desarrollo

• Agroindustria: Propicia distribución de la riqueza en el país• Alta tech: empleo profesionales ↑ riqueza

• Energía: segundo costo más importante

• Vulnerabilidad climática: seguridad energética para la producción (estacionalidad), incidencia en hidroelectricidad

• Planificación nacional: NAMA´s Carbono neutralidad y competitividad mundial por P+L

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Implementación de Generación Distribuida

• Energía: térmica y eléctrica

• Energía NO convencional y disponible en el mercado

• Generar conocimiento- educar: Qué es?Requisitos previos?Cómo se selecciona?Cuáles protecciones al proceso?Qué se debe regular y cuándo?Costo-Beneficio

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Generación para Autoconsumo

Biomasa

VientoSol Geotérmica Agua

Química

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RETOS PAÍS (¿Cómo?)

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• Abrir el acceso a información técnica para construir plataforma de colaboración en temas de ER: – Precipitación – %HR– Radiación y brillo solar– Velocidad del viento

Ojo: no es sinónimo de “gratis” …

• Monitoreo Tecnológico e I+D+D: ESENCIAL– Aspectos ambientales relacionados– Alcances de “concesión” y otros requisitos– Parámetros económicos tropicalizados– Sistemas de almacenamiento y amortiguación

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• Análisis de escenarios económicos para cambio de esquema de reconocimiento por parte del DSO´s: – 80% reconocimiento– Dependiendo de hora o día hábil– Tarifa reducida (peaje y respaldo)– Factor ambiental (negativo?)

• Optimización Nacional descentralizada: innovar-reingeniería del sistema (escalonado), Redes inteligentes (TSO y DSO´s)

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• Modificación a normas técnicas para cambio de definición y otros(Grupo DG) introducción escalonada de acuerdo a “Estudios” y establecer requisitos al

• Modificación a Ley 7200 y 8345 en torno al ámbito de responsabilidades sobre la estabilidad de la red y nuevos esquemas comerciales: servicios auxiliares (i.e.pago por energía reactiva, reserva rodante)

• Energía firme como inversión del SEN debe ser reconocida de forma diferente.

• Activación de mercado regional (colocar potenciales excedentes)

G

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Algunas ideas por madurar

Incentivo por evitar emisiones de GEI:

BanCO2 herramienta para dinamizar mercadofinanciero(considerando como criterio para reconocimientomonetario, el factor de emisión de plantastérmicas y NO el “promedio de plantas degeneración” ya que técnicamente evita emisionesdonde tonCO2/kWh provenien de fuentes térmicas –hay que hacer estudio de potencial de generacióndistribuida en función de la hora del día y la matrizCENCE).

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Cóm

o va

a re

acci

onar

el

con

sum

idor

??

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38

Componente Técnico

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Se evaluaron los subsistemas y los parámetros de la calidad de la energía eléctrica en la red. Hipótesis: existencia de un “Ground Loop” entre

los subsistemas interconectados, por lo que se generaba interferencias.

41http://www.hydro-electric-barrel.com/