Hugh Rudnick- Remuneración de La Transmisión en Chile
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1Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
REMUNERACION DE LA REDREMUNERACION DE LA REDHugh Rudnick
Pontificia Universidad Catlica de ChileDepartamento de Ingeniera Elctrica
Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALURE. Santiago de Chile, Chile, Noviembre 1999
Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
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2Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
obligacin de interconexin libre acceso entrada al negocio remuneracin distribucin de pagos
organizacin y propiedad expansin
REGULACION DE LA TRANSMISION
economas de sistemas interconectados base de la competencia
Elementos regulatorios
economas de escala significativasgrandes inversiones a remunerar
REMUNERACION DE LA TRANSMISION
Actividades a remunerar:-operacin-mantenimiento -prdidas-inversin-expansin
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3Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
REMUNERACION DE LA TRANSMISION
Condicionantes de los costos a remunerar:
indivisibilidad-voltajes estandarizados
economas de escala-en lineas, transformadores y equipos de compensacin
requirimientos de seguridad -redundancias (criterio n-1)
Costos medios de lneas de transmisin Sistema Interconectado Central Chileno
US$/MW/km
0.00
10.00
20.00
30.00
40.00
50.00
60.00
70.00
80.00
154
kV
220
kV
500k
V
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4Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
CMedio=L0,8 K-0,58 e(3,28+0,40N) [kUS$/MVA]
CMg= 0,42 CMedio
Costos de lneas de transmisin en funcin de:longitud (L), capacidad (K) y nmero de circuitos (N)
CMedio= 139,371 K-0,307 [kUS$/MVA]
Costos de transformadores en funcin de:capacidad (K)
020406080
100120140160180
0 200 400 600 800
LneaTrafo
Economas de escala en transmisin y transformacin
MVA
Miles US$/MVA
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5Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Promover la operacin diaria eficiente del mercado elctrico.Compensar a los propietarios de los sistemas de transmisinexistentes.Entregar seales a inversionistas en generacin y demanda sobrela ubicacin ventajosa de ellas.Entregar seales a inversiones en el sistema de transmisin.
Ser simple y transparente.Ser polticamente implementable.
Principios de regulacin de la transmisinStanford Energy Modeling Forum
Colombia 1997
LINEASLINEAS
STN ISA STN ISA
A 230 kV 8579 km 6262 km A 500 kV 1065 km 1065 km
A 230 kV 8579 km 6262 km A 500 kV 1065 km 1065 km
TRANSFORMACIONTRANSFORMACION
STN ISASTN ISA
8980 MVA 5152 MVA8980 MVA 5152 MVA
SUBESTACIONESSUBESTACIONES
STN ISA STN ISA
500 kV 4 4230 kV 66 22
500 kV 4 4230 kV 66 22
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6Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
SALTO GRANDESALTO GRANDE
COLONIA ELIA
RIO GRANDE
EMBALSEROSARIO
HENDERSON
MALVINAS
RODRIGUEZEZEIZA
ABASTO
OLAVARRIA
BAHIABLANCAEL CHOCON
STO TOME
RECREO
YACYRETA
RESISTENCIA
ROMANG
GRAN MENDOZA
ALMAFUERTE
EL BRACHO
PIEDRA DEL AGUILA
ALICURA
PLANICIE BANDERITA
PUELCHES
CHOELE CHOEL
PTO MADRYN
FUTALEUFU
500 kV 7.752 km330 kV 1.111 km220 kV 1.403 km132 kV 10.055 km
Argentina 1997
Huinco
Malpaso
Piura Oeste
Chiclayo Oeste
Trujillo Norte
Marcona
ECUADOR
COLOMBIA
BRASIL
CHILE
San Nicols
CH. Carhuaquero
Cajamarca
Sullana
Paita
ArenalVerdunTalara
Zorritos
ZapallalChavarra
San Juan
Ventanilla
M. Aguila
Caraz
Paragsha IIYaupi
OroyaPachachaca
HuayucachiMantaro
RestitucinHuanta
Ayacucho
Charc.IV
Ayacucho
Quillabamba
Machupicchu
CuzcoCombapata
TintayaAzangaro
JuliacaPuno
Ica
Charc.VI Charc.VSocabaya
C.Verde Botiflaca
Aricota 2
La Yarada
Ref.IloCT.Ilo
IloToquep.
Locum
Moyopampa
MatucanaCarhuamayo
Guadalupe
OCEANO PACIFICO
BOLI
VIA
Pomacocha
Huancavelica
HuampanCallahuanca
Aguayta
Hunuco
Tingo Mara
Cahua
Malacas
C. Del Pato
HuarazTicapampa
Carhuaz
Paramonga
Chimbote
Gallito Ciego
Santa Rosa
Independencia
Aricota 1
TomasiriTacna
Huinco
Malpaso
Piura Oeste
Chiclayo Oeste
Trujillo Norte
Marcona
ECUADOR
COLOMBIA
BRASIL
CHILE
San Nicols
CH. Carhuaquero
Cajamarca
Sullana
Paita
ArenalVerdunTalara
Zorritos
ZapallalChavarra
San Juan
Ventanilla
M. Aguila
Caraz
Paragsha IIYaupi
OroyaPachachaca
HuayucachiMantaro
RestitucinHuanta
Ayacucho
Charc.IV
Ayacucho
Quillabamba
Machupicchu
CuzcoCombapata
TintayaAzangaro
JuliacaPuno
Ica
Charc.VI Charc.VSocabaya
C.Verde Botiflaca
Aricota 2
La Yarada
Ref.IloCT.Ilo
IloToquep.
Locum
Moyopampa
MatucanaCarhuamayo
Guadalupe
OCEANO PACIFICO
BOLI
VIA
Pomacocha
Huancavelica
HuampanCallahuanca
Aguayta
Hunuco
Tingo Mara
Cahua
Malacas
C. Del Pato
HuarazTicapampa
Carhuaz
Paramonga
Chimbote
Gallito Ciego
Santa Rosa
Independencia
Aricota 1
TomasiriTacna
Per 1998
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7Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Bolivia 1998
1700 km
SIC Chile
SIST. INTERC.INGLS
SIST. INTERC. ESPAOL
500
km75
0 km
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8Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Remuneracin del sistema de transmisin
Recuperacin de costos para hacer sustentable elnegocio de la transmisin
Mecanismo de retribucin de costos puedeestimular mayor eficiencia en la gestin de la redentregar incentivos para la expansin de la red.
Remuleracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
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9Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Costos involucrados
-inversin en equipos-lneas-subestaciones, protecciones, comunicaciones-maniobra y compensacin-transformadores-compensacin de reactivos
-operacin y mantenimiento
-prdidas hmicas
-costos de servicios complementarios
Determinacin del costo reconocido
Price capprecios mximos
IPC-Xindice precios consumidor - x
Valor Nuevo Reemplazo (VNR)costo de renovar lass obras y bienes fsicosdestinados a prestar el mismo servicio con latecnologa y precios vigentes
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Costos Unitarios de TransmisinColombia 1997
230 kV Lnea circuito sencillo 115.000 US$/km Lnea doble circuito 179.000 US$/km Mdulo terminal de lnea 1.836.000 US$
500 kV Lnea 310.000 US$/km Baha interruptor y medio 3.099.000 US$
Valores en US$ de junio de 1996
ISA 1998
VNR y COYM de lneas de transmisin
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
VNR y COYM de Subestacin Maitencillo
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
COSTO DE OPERACIN Y MANTENCINCOSTO DE OPERACIN Y MANTENCIN(Sistema Interconectado Central, Chile)(Sistema Interconectado Central, Chile)
Voltaje Subestaciones Lneas500 kV 2,6% 1,8%
220 kV 2,9% 2,0%
154 kV 3,2% 2,2%
110 kV 3,5% 2,4%
66 kV 3,9% 2,7%
13 kV 4,6% 3,3%
Voltaje Subestaciones Lneas500 kV 2,6% 1,8%
220 kV 2,9% 2,0%
154 kV 3,2% 2,2%
110 kV 3,5% 2,4%
66 kV 3,9% 2,7%
13 kV 4,6% 3,3%
COSTOS DE SISTEMA ECONOMICAMENTE ADAPTADOPERU Sistema Econmicamente Adaptado: es aquel sistema elctrico en el que existe una correspondencia de equilibrio entre la oferta y la demanda de energa, procurando el menor costo y manteniendo la calidad del servicio
El regulador no slo es responsable de determinar el sistema adaptado, sino que tambin restringe los ingresos al transmisor en base a dicho sistema adaptado
BOLIVIA Sistema Econmicamente Adaptado: es el Sistema Elctrico dimensionado de forma tal, que permite el equilibrio entre la oferta y la demanda de electricidad, procurando el costo mnimo y manteniendo la calidad del suministro
Comit Nacional de Despacho de Carga considera Sistema Econmicamente Adaptado para clculo de tarifas.
El precio mximo de transmisin pagado por los Generadores conectados al Sistema Troncal de Interconexin, deber cubrir el costo total de Transmisin, que comprende la anualidad de la inversin y los costos de operacin, mantenimiento y administracin de un Sistema Econmicamente Adaptado de Transmisin
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
VALORACION DE LA TRANSMISION
Costo transmisin = Valor nuevo de reemplazo +operacin + mantencin
Pas Valor Nuevo Valoracin del Reemplazo costo
Argentina Parcial (costos hundidos) Regulado
Bolivia Total (sistema adaptado) Regulado
Chile Total (real) Negociacin
Per Total (sistema adaptado) Regulado
VALORACION MEDIANTE LICITACION
- mecanismos competitivos
- remuneracin segn ofertacostos estndares de inversincostos de operacin y mantenimiento
-utilizado para expansin en nuevas instalacionesArgentinaEspaaPer
VALORACION DE DISPONIBILIDAD
- remuneracin, incentivos y multas
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos. Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
Distribucin de pagos de transmisin- peajesDiversos esquemas tarifarios definen:
Forma en la que se recuperarn los costos - Quines deben pagar por latransmisin
Forma en que se distribuyen los pagos entre los agentes - Criterios quedeterminan cunto debe pagar cada agente
Quin calcula y aprueba las tarifas
La eleccin del esquema de tarificacin es fundamental, ya que unmecanismo bien diseado puede otorgar a los usuarios de la red
Incentivos, tanto de corto plazo como largo plazo, para un uso eficientede los recursos del sistema;
Seales tarifarias para una readecuacin de los consumos hasta lalocalizacin de nuevas instalaciones de generacin en zonas cercanasal consumo.
* Peajes punto a punto* Peajes de sistema
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Separacin de pagos segn funciones:-sistema troncal o principal-sistema secundario
SST
SPT SPT
SST
SST
SST
~ ~ ~ ~
G1 G2
G3
G4
LIBRE-1DIS-1
DIS-3LIBRE-2DIS-2
SSTSST
Peajes punto a puntodesde generador 1 a consumo libre 2
~ ~ ~ ~
G1 G2
G3
G4
LIBRE-1DIS-1
DIS-3LIBRE-2DIS-2
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
~ ~ ~ ~
G1 G2
G3
G4
LIBRE-1DIS-1
DIS-3LIBRE-2DIS-2
Peajes de sistemadesde generador 1 a consumos
ESQUEMAS SIMPLES: pagos de transmisin en EEUUPeajes o Transacciones Wheeling
o punto a punto Se denomina wheeling al transporte de energa elctrica
desde una entidad vendedora a una compradora utilizandouna red de transmisin perteneciente a un tercero. El pagoo peaje se basa en un precio unitario por kWh de energasuministrada ms un posible trmino adicional de prdidas
Se distinguen tres formas de transacciones wheeling ypeajes Rolled in allocation (postage stamp) Red line allocation Mega Watt mile allocation
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Rolled in Allocation: En esta metodologa los costostotales de la red se agregan en espacio y tiempo. Seasignan a un flujo de potencia especfico en proporcin auna medida de utilizacin de la red (ej: demanda de punta,energa total) Un ejemplo de esta forma de tarificacin es:
Postage stamp: consiste en cargar una cantidad fija porunidad de utilizacin (kW o kWh)
Red line Allocation: Para este procedimiento se busca uncamino razonable por donde circula la potencia que esobjeto del contrato. Se reparten los costos totalescorrespondientes a las instalaciones de dicho camino, aprorrata entre los distintos usuarios en proporcin a algunamedida de utilizacin.
Mega Watt Mile Allocation: Este mtodo consiste endeterminar la magnitud mxima de flujo en una red,producto de una transaccin wheeling, mediante unflujo de potencias DC. El flujo se multiplica por el largode la lnea y por un factor que refleja el costo por unidadde capacidad de la lnea (cantidad de potencia transmitiday longitud en la cual se transmite).
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
PEAJES DE SISTEMA
Tarificacin en dos partescon costos marginales de corto plazo
INGRESO TARIFARIO: ingreso percibido por la redcorrespondiente a la diferencia de los costos marginales querigen en cada barra del sistema para las inyecciones y retirosde potencia y energa en ellas.
Los costos marginales de corto plazo representan el costomarginal de abastecer una unidad ms de demandamanteniendo constante los activos fijos que conforman elsistema
INGRESO TARIFARIO TOTAL
INGRESO TARIFARIO POR POTENCIA INGRESO TARIFARIO POR ENERGA
IT IT ITEnerga Potencia= +
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Costo Marginal de Corto Plazopara una barra k
{r g g
m
l
l
ksistema k k
diferencial
Ld
Zd
= + -
* *
1 24444 34444
= demanda en la barra k = multiplicador de Lagrange asociado a la ecuacin de balance
de potencias = vector de multiplicadores de Lagrange asociados a las
restricciones de redL = prdidas de la redZ = restricciones (lmites trmicos, lmites de voltajes y reactivos,
estabilidad, seguridad, etc.. )
g
m
dk
Precio
PrecioiPrecioj
EjEi
m
PRECIOS ESPACIALES
Precios de nudo, prdidas, restricciones
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Precio i = Precio m * Factor de Penalizacin iPrecio i = Precio m * Factor de Penalizacin i
Precio
PrecioiPrecioj
EjEi
m
Ingreso Tarifario = Ei * Precio i - Ej * Precio j
Centro carga
INGRESO TARIFARIOINGRESO TARIFARIO
Ingreso tarifario
0%
5%
10%
15%
20%
25%
30%
35%
40%
110 154 154 154 154 220 220 220 220 220 220 220 220 500
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Ingreso a transmisin de tarifas marginales
Pas Remuneracin Ingresos de requerida tarifas marginales
Bolivia 11 milln US$/ao 0,4 milln US$Chile 120 milln US$/ao 11,7 milln US$
dependencia de * r I2 o r P2
* congestin
Costo total lnea transmisin = Inversin + r P2
CMg= 2 r P prdidas medias r P2/P= r P CMg= 2 prdidas medias
Secretara de Energa y Puertos, 1997Secretara de Energa y Puertos, 1997
TransmisinComahue- Buenos Aires1997
HENDERSONHENDERSON
PUELCHESPUELCHES
CHOELECHOELECHOELCHOEL
ALICURAALICURA
P. DEL AGUILAP. DEL AGUILA
PLANICIEPLANICIEBANDERITABANDERITA
BAHIABAHIABLANCABLANCACHOCONCHOCON
EZEIZAEZEIZA
ABASTOABASTO
OLAVARRIAOLAVARRIA
-
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IMPACTO EN PRECIOS ENERGIA
15
17
19
21
23
25
PIEDRA DELAGUILA
BAHIA BLANCA OLAVARRIA EZEIZA
[$/M
Wh]
3L
4L
19.7
21.522.5
18.2
20.5
23.923.4
RuyRuy Varela & Luis Varela & Luis SbertoliSbertoli , 1996 , 1996
PAGO ADICIONAL - PEAJEPAGO ADICIONAL - PEAJE
IT - COYM + AVNR = Peaje
VNR AVNR= * -
01 1111
30
. .
Pago adicional, llamado PEAJE, se define como:Pago adicional, llamado PEAJE, se define como:
AVNR = anualidad de valor de nuevo reemplazo
Tasa de descuento del 10%Tasa de descuento del 10%Vida til de las instalaciones: 30 aosVida til de las instalaciones: 30 aos
COYM;COYM; costo de operacin y mantenimientocosto de operacin y mantenimientoIT; ingreso tarifarioIT; ingreso tarifario
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
El pago adicional puede distribuirse entre los distintosusuarios del sistema de transmisin, tanto generadores comoconsumos. Se han planteado diversas metodologas dedistribucin:
Esquema de precios Ramsey En base a una medida independiente (estampilla correo)
Potencia firme (Per) Potencia media Capacidad instalada de generacin
Basado en el uso del sistema (Argentina, Colombia, Bolivia,Chile)
rea de influencia Factores de distribucin
Basado en el beneficio
Esquema de Precios Ramsey
c2c1 Cantidad
P1
P2
IMg2
Precio
D1D2
IMg1CM = CMg
Esta metodologa consiste en corregir los costosmarginales segn un factor dependiente de la elasticidadde la demanda de cada consumidor.
El mayor peso de la correccin de los costos marginales losoportan aquellos usuarios con menor sensibilidad alprecio.
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Mtodos Basados en una MedidaIndependiente
Prorrata por Potencia Firme (utilizado en Per) En este mtodo el pago adicional se distribuye entre los
generadores del sistema en proporcin a su potencia firme. Seestima un factor por el cual se multiplica el pago adicionaltotal:
Prorrata por Capacidad Instalada de Generacin Este mtodo consiste en distribuir el pago adicional entre los
generadores del sistema en proporcin a su capacidadinstalada. Se estima un factor por el cual se multiplica el pagoadicional total:
FjPot Firmej
Pot Firmeii=
.
.
GjCapac Gen j
Capac Genii
=
. .
.
Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
USO DEL SISTEMA DE TRANSMISIONUSO DEL SISTEMA DE TRANSMISION
Uso natural del sistema de transmisin.Uso natural del sistema de transmisin.F
FQueda determinado en funcin del grado de afectacin (presin)Queda determinado en funcin del grado de afectacin (presin)que sobre el sistema de transmisin tienen (ejercen) los agentes,que sobre el sistema de transmisin tienen (ejercen) los agentes,por el simple hecho de estar conectados a l.por el simple hecho de estar conectados a l.F
FIndependiente de los usos comerciales que deriven de laIndependiente de los usos comerciales que deriven de laubicacin relativa de los agentes que suscriben un contrato.ubicacin relativa de los agentes que suscriben un contrato.F
FIndependiente del sentido que tengan los flujos existentes en elIndependiente del sentido que tengan los flujos existentes en elsistema de transmisinsistema de transmisinF
FCondiciona el dimensionamiento de la red.Condiciona el dimensionamiento de la red.F
FCondiciona los criterios de expansin de la red.Condiciona los criterios de expansin de la red.
Se desea asignar los costos del sistema de transmisin,Se desea asignar los costos del sistema de transmisin,entre los agentes, introduciendo las menores distorsionesentre los agentes, introduciendo las menores distorsionesen las decisiones de inversin, operacin, generacin yen las decisiones de inversin, operacin, generacin yconsumo de dichos agentes.consumo de dichos agentes.
Mtodos Basados en el Uso del Sistema
rea de Influencia
La legislacin chilena define rea de Influencia comoel conjunto de instalaciones del sistema elctrico,directa y necesariamente afectados por la inyeccin depotencia y energa de una central generadora.
Esta rea de influencia se determina buscando lostramos del sistema que sufren un incremento odisminucin en sus flujos de potencia frente a unincremento o disminucin en la potencia inyectada porun generador.
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
1 2 3
4 5 6
G1 G2
G3
1 2 3
4 5 6
G1 G2
G3
Area de Influencia de G
rea de Influencia
F
FLos agentes tiene acceso al precio de mercado de la energa y potenciaLos agentes tiene acceso al precio de mercado de la energa y potenciahaciendo uso del sistema de transmisin, por el simple hecho de estarhaciendo uso del sistema de transmisin, por el simple hecho de estarconectados a l.conectados a l.F
FEsta condicionado por el despacho econmico, el cual en base a unEsta condicionado por el despacho econmico, el cual en base a unproceso de optimizacin, es quien determina como los distintos agentesproceso de optimizacin, es quien determina como los distintos agentesutilizan econmicamente la red, independientemente de los contratosutilizan econmicamente la red, independientemente de los contratosentre los agentes.entre los agentes.F
FEl precio en la barra de conexin de un agente al mercado, esEl precio en la barra de conexin de un agente al mercado, esconsecuencia de la existencia del sistema de transmisin, dado que la noconsecuencia de la existencia del sistema de transmisin, dado que la noexistencia de dicho sistema de transmisin, significara para unexistencia de dicho sistema de transmisin, significara para ungenerador que su energa carecera de valor y para un consumidor elgenerador que su energa carecera de valor y para un consumidor elcosto de no contar con suministro de energa.costo de no contar con suministro de energa.F
FEl pago por el uso del rea de influencia debe ser efectuado en formaEl pago por el uso del rea de influencia debe ser efectuado en formaindependiente de como se comercialice la energa de la central.independiente de como se comercialice la energa de la central.
Uso econmico del sistema de transmisin.Uso econmico del sistema de transmisin.
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
En sistemas adaptados y operados econmicamente (adaptados a laEn sistemas adaptados y operados econmicamente (adaptados a lademanda y operados en base a despacho econmico, P=Cmg)demanda y operados en base a despacho econmico, P=Cmg)F
FLa energa que produce una nueva central desplaza energas deLa energa que produce una nueva central desplaza energas decentrales con costo de produccin mayor.centrales con costo de produccin mayor.F
FEl rea de influencia queda comprendida entre el punto deEl rea de influencia queda comprendida entre el punto deconexin de la nueva central y el lugar donde ocurre elconexin de la nueva central y el lugar donde ocurre eldesplazamiento.desplazamiento.F
FLa energa de la nueva central fluir hacia el lugar deLa energa de la nueva central fluir hacia el lugar dedesplazamiento, produciendo un incremento en el flujo de energadesplazamiento, produciendo un incremento en el flujo de energapreexistente en las instalaciones involucradas.preexistente en las instalaciones involucradas.F
FEl valor econmico de la energa producida por la nueva centralEl valor econmico de la energa producida por la nueva centralcorresponde al costo marginal de la central desplazada.corresponde al costo marginal de la central desplazada.F
FPara acceder al precio, la nueva central debe ser capaz de llevarPara acceder al precio, la nueva central debe ser capaz de llevarsu energa, desde su ubicacin al punto de desplazamiento, para losu energa, desde su ubicacin al punto de desplazamiento, para locual debe:cual debe:
F
FConstruir su propio sistema de transmisinConstruir su propio sistema de transmisinF
FPagar por el uso del sistema de transmisin de un terceroPagar por el uso del sistema de transmisin de un tercero
~
~
~
Peaje bsico
Peajeadicional
rea de Influencia
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Peaje Bsico Cada central debe pagar un Peaje Bsico por las
instalaciones comprendidas en su rea de influencia, elpeaje es independiente de la cantidad y del lugar en quecomercialice su potencia y energa.
ste se prorratea entre los usuarios de las instalaciones enproporcin a la potencia mxima transitada
Peaje Adicional Adems debe pagar un Peaje Adicional si es que
comercializa energa o potencia fuera de su rea deinfluencia. Se calcula de la misma forma que el peaje bsicopero se relaciona con las instalaciones adicionales paraefectuar el suministro.
%ParticipacinTransmisin a Consumo=
Maxima Potencia Transitada
~
Peaje bsico independiente del uso comercial
Peaje adicional dependiente de contratosde suministro fuera delrea de Influencia
-
29
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38,11%
14,10%
17,17%
20,18%
5,38%
A
BC
D
E FG
47,42%17,23%
14,39%
16,91%
A
B
C
D
E F G
Uso de la red Potencia firme
IMPACTO DE DISTINTOS METODOSEN PAGOS POR AGENTES
Sistema Interconmectado Central, Chile
Interpretaciones del uso naturalInterpretaciones del uso naturaleconmico del sistema de transmisineconmico del sistema de transmisin
Uso por capacidadUso por capacidadDimensionamiento de la red para demandaDimensionamiento de la red para demandamxima.mxima.
Uso por energaUso por energaDimensionamiento de la red para responder aDimensionamiento de la red para responder auna curva de cargauna curva de carga
-
30
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800
400
G1a
G1b
G3
G4800 300800
0
500
400
500
1300 300
24
3
5
1 800
PrecioG1< G4 < G3
Demanda MximaDemanda Mxima
300
800
400
G1a
G1b
G3
G41000 300800
200
500
400 1300 300
24
3
5
1
G1c
800
200
PrecioG1< G4 < G3
Demanda mxima, entrada de central de bajo costoDemanda mxima, entrada de central de bajo costo
-
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800
400
G1a
G1b
G3
G41000 200700
300
300
200
0
900 200
24
3
5
1 400
PrecioG1< G4 < G3
Demanda MnimaDemanda Mnima
800
400
G1a
G1b
G3
G41200 200900
300
300
200
0
900 200
24
3
5
1
G1c
200
200
PrecioG1< G4 < G3
Demanda mnima, entrada de central de bajo costoDemanda mnima, entrada de central de bajo costo
-
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0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Peak block Single bus Block single bus Block variable bus
Method
Paym
ents
[%]
A PC/PDA AA GG G
0%
10%
20%
30%
40%
50%
60%
70%
80%
90%
100%
Peak block Single bus Block single bus Block variable bus
Method
Paym
ents
[%]
A PC/PDA AA GG G
Generadores
Consumidores
FFAdaptaciones de aplicaciones a transaccionesAdaptaciones de aplicaciones a transaccionesbilateralesbilaterales
FFMtodos de participacin marginal y mediaMtodos de participacin marginal y mediaFFUso de metodologas de distribucin de prdidasUso de metodologas de distribucin de prdidasFFMtodos basados en principios deMtodos basados en principios deproporcionalidadproporcionalidadFFMtodos basados en la topologa de la red y en elMtodos basados en la topologa de la red y en elprincipio de proporcionalidadprincipio de proporcionalidad
Otras alternativas estudiadas de asignacinOtras alternativas estudiadas de asignacin
-
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Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
Esta metodologa busca la obtencin de factores que den unamedida de utilizacin de la red basndose en su configuracin
Factores de Distribucin de Cambios en la Inyeccin de Potencia(factores A o GSDF o shift factors)
Estos factores relacionan un cambio de flujo de potencia en una lnearespecto de la inyeccin neta de potencia en un nudo.
Factores de Distribucin
ref.) (excluye b barra en potencia de inyeccin de CambioPki linea en potencia de flujo de Cambio
b ==DD
-
-
=
=
D
D
-
-
kiF
i ki-kDF
FA bP
ik,b =ik
~
b
bDPG
L
i k
b
~
~
~
ikX
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:
donde Xi-b y Xk-b corresponden a elementos de la matriz de reactancias (lainversa de la matriz admitancia nodal eliminada la fila y columnacorrespondiente a la barra de referencia) y Xi,k corresponde a lareactancia del tramo ik, donde i y k corresponden a los nodos terminalesdel tramo ik
Estos factores son independientes de las condiciones de operacin delsistema (distribucin de generacin y carga) pero dependen de laconfiguracin de la red y de la barra de referencia elegida. Paradeterminar el impacto en una rama de una inyeccin se debe conocer elsentido del flujo por la rama.
0=D+D
R
Rb
b PPbbkiji PAF D*=D ---- ,
ki
bkbibki
x
xxA,
,
-
-
-
-
-
-
-=
i ki-kF
~
ggG
i-k,gD = i-kFgG
i k
g
~
~
~
Factores de Distribucin Generalizados de Generacin (GGDF)Estos factores relacionan el flujo de potencia en una lnea i-k con la potenciainyectada en una barra generadora g del sistema.
Se diferencian de los factores de distribucin GSDF al suponer variaciones totalesde generacin-flujo, y no incrementales.
-
35
Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:
F D Gi k i k g g- -= * ,
las que se relacionan con los factores GSDF como se indica acontinuacin:
Los GGDF son independientes de la barra de referencia,dependen de la configuracin de la red y de la condicin deoperacin.
D A Di k g i k g i k R- - -= +, , ,
-
-
-
-
-
-
*
*
-
-
=
=
g
g
Rp
ppkiki
RkiG
GAF
D,
,
Di k,g factorFi k flujo de potencia en linea i kGg Generacin en la barra g
-
=
-
= -
=
i-k,bFP = i-k,bD' bG
i-k,gD' gGg
i-k,gD' i-k,gD Si el factor es de signoopuesto
Si el factor es del mismo signo que el flujo
0
~
i k
g
~
~
Prorrata a partir defactores GGDF:
-
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~
jjL i k
i-
kF
i-
k, jC = i-kFjL
~
i k
~
~
j
Factores de Distribucin Generalizados de Carga (GLDF)Estos factores relacionan un flujo de potencia en una lnea i-k con la cargaen una barra j del sistema.
Se definen a partir de la siguientes ecuaciones:
F C Li k i k j jj- -= * ,
las que se relacionan con los factores GSDF como se indicaa continuacin:
C factorF flujo de potencia en linea i kL Consumo en la barra j
i k, ji k
j
-
-
=
= -
=
C C Ai k j i k R i k j- - -= -, , ,
CF A L
Li k Ri k i k j j
p R
jj-
- -
=+ *
,,
-
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BARRA 1
BARRA 2BARRA 3
BARRA 4BARRA 5144,0
10,668
34,6
86,0
46,8
17,4
36,2j 0,208 j 0,524
j 0,694
j 0,236
j 0,806
58.00 12,78
8,00
-4,77
33,07
101,5 < 11,11
98,00 < 8.00
98,1< 5,8197,2 < 6,33
95,3 < 15,68
Factores de distribucin- ejemplo numrico factores A
A B C
D
E
FACTORES A, barra 1 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 .000 -1.000 -1.000 -1.000 -1.000 B 12.780 .000 .000 -.477 -.477 -.640 C 4.770 .000 .000 -.477 -.477 .360 D 8.000 .000 .000 -.523 -.523 -.360 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000
FACTORES A, barra 2 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .000 .000 -.477 -.477 -.640 C 4.770 .000 .000 -.477 -.477 .360 D 8.000 .000 .000 -.523 -.523 -.360 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000
FACTORES A barra 3 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .477 .477 .000 .000 -.162 C 4.770 .477 .477 .000 .000 .838 D 8.000 .523 .523 .000 .000 .162 E 33.070 1.000 1.000 .000 1.000 1.000
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
BARRA 1
BARRA 2BARRA 3
BARRA 4BARRA 5
-1
Factores A para barra 3 con barra 1 de referencia
A B C
D
E
-1-0,523
-0,477 -0,477
FACTORES A, barra 4 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .477 .477 .000 .000 -.162 C 4.770 .477 .477 .000 .000 .838 D 8.000 .523 .523 .000 .000 .162 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000
FACTORES A, barra 5 como referencia Flujo 1 2 3 4 5 A 58.000 1.000 .000 .000 .000 .000 B 12.780 .640 .640 .162 .162 .000 C 4.770 -.360 -.360 -.838 -.838 .000 D 8.000 .360 .360 -.162 -.162 .000 E 33.070 .000 .000 -1.000 .000 .000
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Factores A o GSDF D o GGDF C o GLDF
Aplicablepara uso por
Generacin ocarga
Generacin Carga
Asignacin depagos basadoen
Flujoincremental
Flujo total Flujo total
Dependencia Barrareferencia ydireccionesflujo
Condicionesoperacionales
Condicionesoperacionales
Caractersticas de los factores de distribucin para pagos de transmisin
Country Argentina Bolivia Chile Colombia Per
Generation-transmissionpricing
Nodal pricing,based on bids
Nodal pricing,based on costs
Nodal pricing,based on costs
Single busmarket price,based on bids
Nodal pricing,based on costs
Open accessregulation
Fully regulated Fully regulated Negotiationprocessbetweenparties isregulated
Fully regulated Fully regulated
System to bepaid
Determined bythe regulator
Economicallyadapted systemdetermined bythe regulator
Negotiated byparties
Economicminimumsystemdetermined bythe regulator
Economicallyadapted systemdetermined bythe regulator
Value to bepaid
Replacementvalue, sunkvalues forexistinginstallations atprivatisation.
Replacementvalue
Replacementvalue
Replacementvalue
Replacementvalue
Paid by Generators Generatorsand consumers
Generators Generators(50%) andconsumers(50%)
Generators,transferred intariff toconsumers
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Country Argentina Bolivia Chile Colombia Per
Allocation ofpayments
Based on useof network,givenincrementalchanges
Based on useof network,givenincrementalchanges.
Based on useof network,givenincrementalchanges.
Based on useof network,givenincrementalchanges.
Based onpostage stampscheme
Usagemeasured
At peakconditions
Differentoperatingconditions
At peakconditions
At conditionsof maximumtransmissionusage
Prorata ofpaymentsbased on
Maximumtransmittedflow
Generators'peakingcapacity andconsumers'peak demand
Maximumtransmittedflow
Transmittedflow withadditionaladjustment toallocate 50%to generatorsand 50% toconsumers
Generators'peakingcapacity
Remuneracin de la transmisin
Determinacin del costo reconocido (price cap, IPC-X, valornuevo reemplazo)
Criterios de asignacin de pagos , Esquemas simples: Postagestamp, MW-mile, contract-path
Ingresos variables (tarifario) + trmino complementario
Alternativas basadas en el uso fsico: reas de influencia
Factores de distribucin
Alternativas basadas en el uso econmico: beneficiarios
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Se distribuye los cargos complementarios entre agentes(generadores y consumidores) pero slo cuando se beneficianeconmicamente de la inversin en una determinada instalacin.
Los cargos son proporcionales al beneficio neto que percibecada agente debido a la existencia de dicha instalacin.
Para toda lnea planificada con criterios econmicos, losbeneficios totales son superiores a los costos totales.
Mtodo Basado en el Beneficio del Usuario
Los beneficios netos aportados a cada usuario por unainstalacin especifica se calculan como:
Generadores:
Consumidores:
El beneficio de la instalacin puede presentarse por : Modificaciones en el precio (costo o ingreso) Modificaciones en la cantidad de energa comprada/vendida
Mtodo Basado en el Beneficio del Usuario
Beneficio Neto generadores = Costo con instalacin - Costo sin instalacin
Beneficio Neto consumidores = Ingreso con instalacin - Ingreso sin instalacin
-
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Regulacin y Economa del Transporte de Energa Elctrica. CREG- ALUREUniversidad Catlica de Chile, Santiago, Chile, Noviembre 1999
Desafos en la remuneracin
Determinacin de remuneracin necesaria y suficiente Concepto de Sistema Econmicamente Adaptado de Transmisin. Seales econmicas de remuneracin para la expansin. Remuneracin de servicios complementarios. Tratamiento de la congestin Identificacin de derechos de transmisin Esquema de reservas de capacidad y acceso firme Remuneracin y peajes interconexiones internacionales y
regionales
Investigacin en juegos cooperativos de asignacin de peajes
Colombia
Ecuador
Per-SICN
Per-SISURBolivia
Chile-SING
Chile-SIC
ArgentinaMercado
ArgentinaComahue
Paraguay
Uruguay
Brasil-NBrasil-NE
Brasil-SE
Brasil-Sur
VenezuelaM. Pereira, 1999
Remuneracininterconexioneselctricas